专利名称：一种测定疏水材料防冰堵性能的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种测定疏水材料防冰堵性能的装置。涉及影响气体流动的装置和管道系统技术领域。
背景技术：
天然气输送的主要方式是管道输送。随着天然气需求量的增加，不断有新建管线 投入运行。天然气管线投产运行过程中，通常进行注水试压，经多种手段除水后，仍可能有部分的水残留；并且，天然气夹带入管线的水也在管道内凝聚。在一定温度和压力条件下，这些水可以同天然气形成笼状似冰固体水合物附着并堆积在管壁上，引起管道冰堵，影响管道运行安全。在天然气输送生产中，对水合物造成的冰堵问题通常采用加热或者注醇类热力学抑制剂，加热方法需要添加大型加热设备，投资高且能量消耗大。醇类抑制剂耗量大、成本较高，并且醇类抑制剂还不易安全存放，对输气站场带来新的安全隐患。目前对天然气输送过程中水合物防治的研究主要集中在低剂量动力学抑制剂的研发，还未见输水材料用于冰堵防治的报道。考虑管输天然气生产运行的实际，采用疏水材料改善管壁表面性质，使液态的水难以在管道表面停留，从而降低甚至消除在管壁上生成水合物并造成冰堵的可能。为验证疏水材料在天然气管道冰堵防治应用中的效果，需要开发出相关性能的测定装置，用以开展疏水材料防治冰堵的研究，包括温度的影响、气体流量的影响、压力的影响等。疏水材料防冰堵性能测定装置可以用于疏水材料应用性能的评价，为天然气管道工安全输送提供保障。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种用于测定和评价疏水材料防冰堵性能测量真实、数据精确、操作简单的测定疏水材料防冰堵性能的装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种测定疏水材料防冰堵性能的装置，其特征在于该性能测定装置主要由气体储罐、增湿瓶、增压器、空气浴系统、模拟管道以及视频采集和分析终端组成。具体包括天然气或空气储罐I、气瓶开关阀2、减压阀3、流量调节阀4、增湿瓶放空阀5、气体增湿瓶6、增压器7、高压软管8、模拟试验管道9、恒温空气浴箱10、视频采集器
11、视频控制和计算终端12和空气浴控制柜13、管线放空阀14。天然气或空气储罐I输出口经气瓶开关阀2后依次串接减压阀3、流量调节阀4、气体增湿瓶6、增压器7进口 X，增压器7出口 Y接置于恒温空气浴箱10内的模拟试验管道9的一口，模拟试验管道9的另一口接管线放空阀14 ;模拟管道一口配有视频采集器11，其末端连接视频控制和计算终端12 ；空气浴控制柜13的出口接恒温空气浴箱10的上部，入口接恒温空气浴箱10的下部；气体增湿瓶6和增压器7以及增压器7和模拟试验管道9用高压软管8连接；在气体增湿瓶6上接放空阀5。气体可以使用压缩空气和压缩天然气作为测试介质，提高了该装置的模拟的真实性。模拟管道可以根据需要采用多种形状和材质，具有广谱适应性。增压器可以根据调节测试压力，模拟管道真实压力；空气浴可以调节大范围调节测试温度，扩大了适用范围。本实用新型的有益效果是，适用于测定和评价疏水材料防冰堵性能的装置，可以研究温度、气体流量、压力以及管壁材质等对其应用性能的影响，为天然气管道冰堵防治工作和运行工艺的优化提供新的方法和参考，且操作简单、测量数据精确。
图I 一种测定疏水材料防冰堵性能的装置其中I一天然气或空气储罐2—气瓶开关阀3一减压阀4一流量调节阀5—增湿瓶放空阀6—气体增湿瓶7—增压器8—高压软管9 一模拟试验管道10—恒温空气浴箱11 一视频米集器12—视频控制和计算终端13—空气浴控制柜14 一管线放空阀
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的一种测定疏水材料防冰堵性能的装置不局限实施例中的各组成部分，可根据需要进行改进。实施例·本例的构成如图I所示,它包括天然气或空气储罐I、气瓶开关阀2、减压阀3、流量调节阀4、增湿瓶放空阀5、气体增湿瓶6、增压器7、高压软管8、模拟试验管道9、恒温空气浴箱10、视频采集器11、视频控制和计算终端12和空气浴控制柜13、管线放空阀14。天然气或空气储罐I输出口经气瓶开关阀2后依次串接减压阀3、流量调节阀4、气体增湿瓶
6、增压器7进口 X，增压器7出口 Y接置于恒温空气浴箱10内的模拟试验管道9的一口，模拟试验管道9的另一口接管线放空阀14 ;模拟管道一口配有视频采集器11，其末端连接视频控制和计算终端12 ;空气浴控制柜13的出口接恒温空气浴箱10的上部，入口接恒温空气浴箱10的下部；气体增湿瓶6和增压器7以及增压器7和模拟试验管道9用高压软管8连接；在气体增湿瓶上接放空阀5。其中天然气储罐I选符合ISOl 1439标准车用天然气钢瓶； 气瓶开关阀2选PX-32A型；减压阀3 选 BA0YAN-BR55 型；流量调节阀4选日本K0FL0C2203型；增湿瓶放空阀5选耐压单向TFM1600型；气体增湿瓶6根据需要自行加工；增压器7选DCT40微型增压泵；高压软管8选DN20-650型；模拟试验管道9采用两段16*2mm，长IOcm的无缝钢管90°弯角的弯头连接；[0029]恒温空气浴箱10选飞宇石油科技定制KJY-I型；视频采集器11选卡尔蔡司定制耐高压型；视频控制和计算终端12选联想图形处理工作站和软件；空气浴控制柜13选可编程PLC控制器；管线放空阀14选耐压单向TFM1600型。使用天然气储罐I作为气源，压力13MPa，甲烷浓度99. 5%。采用两段16*2_，长IOcm的无缝钢管作为模拟试验管道9，90°弯角的弯头连接，所有试验管件内表面均经过疏水材料处理。旋开气瓶开关阀2和减压阀3，调节压力至4. OMPa，由流量调节阀4调节流量至500ml/min ;打开增压器7，控制出口压力在6. OMPa ;打开管线放空阀14，使天然气稳·定的经过整个系统。打开恒温空气浴控制柜13，将恒温空气浴箱10温度恒定在0±0. 2°C；通过视频采集器11和采集管道内水合物形成情况，通过视频控制和计算终端12进行水合物形成状况统计和概率分析。随后，可以调节气体流量、压力以及空气浴温度，研究流量、压力和温度对疏水材料防冰堵性能的影响。实验完毕，关闭气瓶开关阀2，保持管线放空阀14开启，同时开启增湿瓶放空阀5，将管道内气体排尽。管道内残留积水，可通过模拟管道拆卸排出。本例可以测定和评价疏水材料对于天然气管道冰堵防治的效果，具有流量、压力以及温度调节能力，操作简单，通过概率统计分析软件得出的结果准确，为天然气管道冰堵防治工作和运行工艺的优化提供新的方法和参考。
权利要求1.一种测定疏水材料防冰堵性能的装置，其特征是它包括天然气或空气储罐(I)、气瓶开关阀(2)、减压阀(3)、流量调节阀(4)、增湿瓶放空阀(5)、气体增湿瓶(6)、增压器(7)、高压软管(8)、模拟试验管道(9)、恒温空气浴箱(10)、视频采集器(11)、视频控制和计算终端(12)和空气浴控制柜(13)、管线放空阀(14);天然气或空气储罐(I)输出口经气瓶开关阀(2)后依次串接减压阀(3)、流量调节阀(4)、气体增湿瓶(6)、增压器(7)进口 X，增压器(7)出口 Y接置于恒温空气浴箱(10)内的模拟试验管道(9)的一口，模拟试验管道(9)的另一口接管线放空阀(14);模拟管道一口配有视频采集器(11)，其末端连接视频控制和计算终端(12);空气浴控制柜(13)的出口接恒温空气浴箱(10)的上部，入口接恒温空气浴箱(10)的下部；气体增湿瓶(6)和增压器(7)以及增压器(7)和模拟试验管道(9)用高压软管(8)连接；在气体增湿瓶(6)上接放空阀(5)。
专利摘要本实用新型是一种测定疏水材料防冰堵性能的装置。天然气或空气储罐(1)输出口经气瓶开关阀(2)后依次串接减压阀(3)、流量调节阀(4)、气体增湿瓶(6)、增压器(7)进口X，增压器(7)出口Y接置于恒温空气浴箱(10)内的模拟试验管道(9)的一口，其另一口接管线放空阀(14)；模拟管道一口配有视频采集器(11),其末端连接视频控制和计算终端(12)；空气浴控制柜(13)的出口接恒温空气浴箱(10)的上部，入口接恒温空气浴箱(10)的下部；气体增湿瓶(6)和增压器(7)以及增压器(7)和模拟试验管道(9)用高压软管(8)连接；在气体增湿瓶(6)上接放空阀(5)。它测量真实、数据精确、操作简单。
文档编号G01N21/84GK202735256SQ201220157668
公开日2013年2月13日 申请日期2012年4月13日 优先权日2012年4月13日
发明者代晓东, 刘诚, 李国平, 张志恒, 刘广文, 郝建斌 申请人:中国石油天然气股份有限公司