一种高温高压环路喷射腐蚀模拟及电化学测试实验装置

摘要

本发明涉及一种高温高压环路喷射腐蚀模拟及电化学测试实验装置，属于电化学领域。特别适用于模拟石油天然气等采集和输送管道中的弯头、三通等复杂部件所出现的冲刷腐蚀情况，以进行输送高温高压多相流体管道部件冲刷腐蚀的模拟实验，以及进行冲刷条件下的高温高压流体冲刷腐蚀的原位电化学信号测试。该装置由高压釜、加热保温系统、环路进水口、三电极体系、管道转接法兰、循环回路、高温高压液体流量计、控制阀门、排液口、旋涡泵、循环冷却系统、测温系统、管道连接法兰、环路出水口、喷头、试样夹具、控制箱、信号传导通路、外接电化学工作站及外接高压气瓶构成。该装置能够很好的模拟油气管线中流体介质的冲刷腐蚀情况，以及测试工作电极在高速喷射条件下的电化学信号，如极化曲线和交流阻抗等，对于进行高温高压流体冲刷腐蚀行为、规律以及机理的研究具有重要的意义。

主权项

一种高温高压环路喷射腐蚀模拟及电化学测试实验装置，其特征在于：包括高压釜(31)、加热保温系统、环路出水口(5)、三电极体系、管道转接法兰(8)、循环回路(10)、高温高压液体流量计(11)、控制阀门、排液口(14)、旋涡泵(15)、循环冷却系统(17)、测温系统、管道连接法兰(20)、环路进水口(22)、喷头(25)、试样夹具(33)、控制箱、信号传导通路、外接电化学工作站及外接高压气瓶；高压釜(31)由进气管(1)、高压釜上盖(2)、高压釜体(4)、高压釜下盖(6)、氟橡胶密封圈一(23)、压力传感器(26)、压力表(27)、安全阀(28)及出气口(30)构成；加热保温系统由高压釜加热保温装置(3)和循环回路加热保温装置(46)构成；三电极体系由辅助电极(7)、工作电极铜棒(9)和高温高压Ag/AgCl参比电极(21)构成；控制阀门包括流量计阀门(12)和旁路阀门(13)；循环冷却系统(17)由循环冷却系统出水口(16)和循环冷却系统进水口(19)构成；测温系统由循环回路温度传感器(18)和高压釜内温度传感器(29)构成；控制箱由釜内温度控制仪表、环路温度控制仪表、循环冷却系统控制开关和旋涡泵控制开关构成；信号传导通路由电化学工作站与三电极之间的导线构成；高压气瓶的导气管与高压釜的进气管(1)之间利用螺纹连接；控制箱通过导线与高压釜(31)、环路加热保温系统、循环冷却系统(17)以及旋涡泵(15)相连；环路出水口(5)和环路进水口(22)与高压釜下盖(6)分别通过焊接和螺栓卡套连接；循环回路(10)与高压釜(31)利用管道连接法兰(20)和管道转接法兰(8)连接；循环回路的出水端通过管道转接法兰(8)改变管路直径；循环回路(10)管道外壁装有循环冷却系统(17)和加热保温系统；循环冷却系统(17)与循环回路(10)之间利用螺栓连接；喷头(25)处的流速通过流量计阀门(12)和旁路阀门(13)调节；辅助电极(7)和高温高压Ag/AgCl参比电极(21)与高压釜下盖(6)为螺纹连接；试样(24)镶嵌在试样夹具(33)上，试样夹具(33)与夹具托盘(34)利用聚四氟螺栓(32)紧固，氟橡胶密封圈二(36)进行密封；试样(24)与铜棒(9)之间利用铜弹簧(35)相连，铜棒(9)通过圆柱状铜螺母(37)与夹具托盘(34)紧固，并与高压釜下盖(6)之间利用带锥聚四氟套筒(40)和聚四氟圆锥(41)进行密封，铜螺母一(42)和聚四氟垫片一(44)紧固；高压釜的压力传感器(26)测量釜内环境压力，精度为0.01MPa；高压釜内温度传感器(29)测量釜内溶液温度，循环回路温度传感器(18)测量环路溶液温度，精度为0.1℃。