多组介质动态腐蚀测试装置及其测试方法
【专利摘要】多组介质动态腐蚀测试装置及其测试方法，包括恒温烘箱、压力容器，磁力搅拌器，转盘、带压挂片器、自动控制器，加压装置和电机等，先在压力容器中加入实验介质，介质体积量按照VmL公式计算，在带压挂片器中安装好挂片，密封好后进行加温，然后通过多通阀调节各个容器中的压力，再根据转速公式计算需要的转速，当温度、压力稳定后，将带压挂片器球阀打开，挂片进入测试的溶液中进行腐蚀测试实验，本发明能够在同一个时期内，评价不同介质在相同温度、压力、剪切速率条件下的腐蚀性；评价同一介质在相同温度、不同压力、不同剪切速率条件下的腐蚀性；评价缓蚀剂在不同介质中的缓蚀效果，评价缓蚀剂效果与缓蚀剂浓度的关系。
【专利说明】多组介质动态腐蚀测试装置及其测试方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及动态腐蚀测试装置与测试方法，特别涉及多组介质动态腐蚀测试装置及其测试方法。
【背景技术】
[0002]目前的介质腐蚀性测试，经典的动态挂片方法均采用的是单个容器搅拌式的(类似于反应釜)，其缺点之一是不能同时测定多种介质在恒定温度的腐蚀性，不能同时评价多种缓蚀剂在同一介质中的缓蚀效果或不同浓度的缓蚀效果，更不能同时测定介质在不同剪切速率、不同压力条件下的腐蚀性，如果要评价介质在不同剪切速率下的腐蚀性，需要一个周期、一个周期的进行不同搅拌速度对腐蚀性的影响实验，要进行介质不同剪切速率对腐蚀性的影响评价需要相当长的时间；其缺点之二是不同时间进行的实验，介质特性发生了变化(由于要评价不同剪切速率下的腐蚀性，需要较长的时间，介质在存放的过程中其性质会发生较大的变化，介质中二氧化碳含量会减少，硫化氢含量会因氧化而减少，介质中的含氧量会发生变化，细菌含量会发生变化等)，不同周期实验评价的介质性质会不同，其腐蚀速率与介质的性质不能完全对应；其缺点之三是目前的测试方法是将挂片先放入测试装置中，然后才能够开始加热，调节压力与搅拌速度，由于不同时期的环境变化，操作人员的变化，会导致初期挂片在介质中的条件发生较大的变化，甚至在实验的过程中会因为各种客观因素(停电、单个容器出现故障，单个搅拌器出现故障等)的变化而引起测试环境的变化，使数据没有可对比性。这些因素导致测试的数据准确性差，可对比性差，也不能反映实际生产过程中介质的腐蚀特点。
[0003]多组介质动态腐蚀测试装置与测试方法可以完全克服现有动态腐蚀评价仪的不足，节约时间，测试环境稳定，数据具有科学性，真实可靠。目前国内外没有相类似的仪器。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供多组介质动态腐蚀测试装置及其测试方法，能够在同一个时期内，评价不同介质在相同温度、压力、剪切速率条件下的腐蚀性；评价同一介质在相同温度、不同压力、不同剪切速率条件下的腐蚀性；评价缓蚀剂在不同介质中的缓蚀效果，评价缓蚀剂效果与缓蚀剂浓度的关系。
[0005]为了达到上述目的，本发明的目的是这样实现的:
[0006]多组介质动态腐蚀测试装置，包括恒温烘箱1，恒温烘箱I的盖上圆周式均匀分布6个压力容器2，压力容器2的盖上安装了磁力搅拌器3及对应的转盘4与带压挂片器5，恒温烘箱I的中间安装了温度传感器10与多通阀11，多通阀11与压力装置7及6个压力容器2相连，压力容器2还有一个独立压力接口 12，电机8与其中的一个磁力搅拌器3的转盘4连接，所有的磁力搅拌器3通过转盘4连接与传动；电动升降机9用于上下开启恒温烘箱I的盖，自动控制器6与温度传感器10、加压装置7、电机8连接，通过计算机调节、显示与记录系统的温度、压力、转速。[0007]多组介质动态腐蚀测试装置，包括恒温烘箱1，恒温烘箱I的盖上圆周式均匀分布6个压力容器2与相应的带压挂片器5，恒温箱盖I中间安装了油浴输送管与多通阀11 ;多通阀11与压力装置7及6个压力容器2连接，压力容器2还有一个独立压力接口 12 ;油浴输送管线与油浴锅9连接且其管路上安装有泵；恒温烘箱I底部的压力容器盖上安装了磁力搅拌器3与对应转盘4及排液口 13，安装了电机8 ;电机8与其中的一个磁力搅拌器3的转盘4连接，所有的磁力搅拌器3通过转盘4连接与传动；自动控制器6与温度传感器10、加压装置7、电机8连接，通过计算机调节、显示与记录系统的温度、压力、转速。
[0008]多组介质动态腐蚀测试装置的测试方法，包括以下步骤:
[0009]步骤一、先在压力容器2中加入一定体积V (mL)的实验介质,体积V (mL)的计算:V (mL)=65XS，S为带压挂片器5挂片的表面积cm2。当挂片为方形时，表面积的计算S = 2TL + 2KL + 2 3irT — 2Jir2，其中，T为挂片的厚度cm、L为挂片的长度cm、K为挂片的宽度cm、r为挂片上圆孔的半径；当挂片为圆形时，表面积的计算S = 23ir2 + 23irT +2 Ji rj — 2 T12 ;其中，r为圆形挂片的半径cm、!T1为圆形挂片内园的半径cm、T为圆形挂片的厚度cm ；
[0010]步骤二、在带压挂片器5中安装好挂片并密封好后进行加温；通过多通阀11调节各个压力容器2中的压力，压力的大小根据生产中介质的压力确定；通过自动控制器6调节搅拌速率η,η的计算公式为:n = 7.96XVXR,其中,η为搅拌速率,单位r/min ；V为根据现场要求设计的流速，单位m/s ;R为转盘的直径，单位为mm;当温度、压力稳定后将带压挂片器5的球阀打开，挂片进入测试的溶液中进行腐蚀测试实验，达到需要的测试时间后系统停止加热与搅拌，冷却至室温后通过放空阀泄压，再取出挂片按照标准要求进行处理。
[0011]对于测定不同缓蚀剂在同一介质中的缓蚀效果，分别在6个压力容器2中加入同一介质，一个空白，5个分别加入同一浓度不同的缓蚀剂，按照上述要求启动装置进行挂片评价即可同时获得5个缓蚀剂在同一介质中的缓蚀率。
`[0012]对于测定同一缓蚀剂不同浓度情况下的缓蚀效果，压力容器中加入介质后，一个空白，5个分别加入不同浓度的缓蚀剂，按照上述要求启动装置进行挂片评价即可同时获得缓蚀剂5个不同浓度的缓蚀率。
[0013]通过本发明的测试方法进行，能够同时准确的获取不同介质在相同温度、不同剪切速率与不同压力情况下的腐蚀性；能够同时准确的获取多种缓蚀剂在同一介质中的缓蚀效果；能够同时准确的获取缓蚀剂效果与浓度的关系。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的第一种测试装置工艺流程与结构示意图。
[0015]图1-1为发明的第一种测试装置俯视结构示意图。
[0016]图2为本发明的第二种测试装置工艺流程与结构示意图。
[0017]图2-1为发明的第二种测试装置俯视结构示意图。
[0018]图2-2为发明的第二种测试装置底部仰视结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本发明做详细叙述。[0020]参照图1，多组介质动态腐蚀测试装置，包括恒温烘箱1，恒温烘箱I的盖上圆周式均匀分布6个压力容器2，压力容器2的盖上安装了相应的磁力搅拌器3与带压挂片器5，恒温烘箱I的中间安装了温度传感器10与多通阀11，多通阀11与压力装置7及6个压力容器2相连，压力容器2还有一个独立压力接口 12，电机8与其中的一个磁力搅拌器3的转盘4连接，所有的磁力搅拌器3通过转盘4传动连接，动力由一个转盘向另一个转盘依此传递，6个磁力搅拌器在一个电机的带动下转动；恒温烘箱I的盖由电动升降机9开启；自动控制器6与温度传感器10、加压装置7、电机8连接，通过计算机调节、显示与记录系统的温度、压力、转速。
[0021]恒温烘箱1，用于高压容器的加热与恒温。
[0022]所述的压力容器2有6个，压力容器2与容器盖的连接可以是螺纹连接，也可以是法兰连接或快开式连接，压力容器2均安装在恒温烘箱I中，圆周式均匀分布。
[0023]磁力搅拌器3共6个，安装在6个压力容器2上。
[0024]转盘4，安装在磁力搅拌器上，通过转盘相互连接与传递动力，转盘的大小可以更换。
[0025]所述的带压挂片器5有18个，每一个压力容器上安装3个，带压挂片器5利用磁力吸附腔内的挂片头，当磁块移去挂片头自动脱落掉入压力容器中。
[0026]一个自动控制器6与恒温烘箱1、加压装置7、电机8连接，通过计算机调节、显示与记录系统的温度、压力、转速。
[0027]一个压力装置7，应用给高压容器2提供压力。
[0028]一台电机8,用于带动一个磁力搅拌器的转盘。
[0029]一个电动升降机9，用于恒温烘箱I箱盖的上下开启。
[0030]一个温度传感器10，用于测定与控制恒温烘箱中的温度。
[0031]一个多通阀11，连接6个压力容器2与加压装置7，通过加压装置7给系统提供压力调节。
[0032]独立压力接口 12有6个，用于压力容器的压力调节。
[0033]图1-1为发明的图1测试装置俯视结构示意图，在一个圆形的恒温烘箱盖上圆周式均匀分布6个压力容器2，压力容器盖2上安装了相应的磁力搅拌器3与带压挂片器5，恒温烘箱中间安装了温度传感器10与多通阀11，多通阀11与压力装置7及6个压力容器2连接，压力容器2还有一个独立压力接口 12，电机8带动其中的一个磁力搅拌器3的转盘4，由转盘4依此带动其他磁力搅拌器，6个磁力搅拌器在一个电机的带动下转动。
[0034]参照图2，多组介质动态腐蚀测试装置，包括恒温烘箱1，恒温烘箱I的盖上圆周式均匀分布6个压力容器2与相应的带压挂片器5，恒温箱盖I中间安装了油浴输送管与多通阀11 ;多通阀11与压力装置7及6个压力容器2连接，压力容器2还有一个独立压力接口 12 ;油浴输送管线与油浴锅9连接且其管路上安装有泵，依靠泵往复循环加热的高温油以加热压力容器；恒温烘箱I底部在压力容器上安装了磁力搅拌器3，排液口 13，电机8 ;电机8与其中的一个磁力搅拌器3的转盘4连接，所有的磁力搅拌器3通过转盘4传动连接，动力由一个转盘向另一个转盘依此传递，6个磁力搅拌器在一个电机的带动下转动；自动控制器6与温度传感器10、加压装置7、电机8连接，通过计算机调节、显示与记录系统的温度、压力、转速。[0035]恒温烘箱1，用于储存来自油浴锅9的高温油。
[0036]压力容器2设置有6个，安装在恒温烘箱I中，圆周式均匀分布。
[0037]磁力搅拌器3共有6个，安装在6个压力容器2上。
[0038]转盘4，安装在磁力搅拌器上，通过转盘4相互连接与传递动力，转盘的大小可以更换。
[0039]带压挂片器5有18个，每一个压力容器上安装3个，带压挂片器5利用磁力吸附腔内的挂片头，当磁块移去挂片头自动脱落掉入压力容器中。
[0040]一个自动控制器6，与油浴锅9、加压装置7、电机8连接，通过计算机调节、显示与记录系统的温度、压力、转速。
[0041]一个压力装置7，用于给压力容器提供压力。
[0042]一台电机8，用于带动一个磁力搅拌器的转盘4。
[0043]一个油浴锅9，给恒温烘箱I提供高温油。
[0044]—个传感器10，用于测定与控制油浴锅9中的温度。
[0045]一个多通阀11，连接6个压力容器与加压装置7，通过加压装置7给系统提供压力调节。
[0046]独立压力接口 12，用于压力容器2的压力调节。
[0047]一个排液口 13，设置于压力容器2底部，用于清洗与排净压力容器2的物料。
[0048]图2-1为发明的图2测试装置俯视结构示意图，在一个圆形的恒温箱盖上圆周式均匀分布6个压力容器与相应的带压挂片器5，恒温箱盖中间安装了油浴输送管与多通阀11 ;多通阀与压力装置7及6个压力容器3连接，压力容器3还有一个独立压力接口 12 ;油浴输送管线与油浴锅9连接，依靠泵往复循环加热的高温油以加热压力容器。
[0049]图2-2为发明的图2测试装置底部仰视结构示意图，在恒温烘箱I的底部分布的6个压力容器2上安装了磁力搅拌器3及对应的转盘4与排液口 13，安装了电机8，电机8带动其中的一个磁力搅拌器3的转盘4，由转盘4依此带动其他磁力搅拌器，6个磁力搅拌器在一个电机的带动下转动。排液口 13用于清洗与排净压力容器2的物料。
[0050]多组介质动态腐蚀测试装置的测试方法，包括以下步骤:
[0051]步骤一、先将压力容器2中加入一定体积V(mL)的实验介质，V(mL)= 65XS，S为带压挂片器5挂片的表面积cm2 ；当挂片为方形时，表面积的计算S = 2TL + 2KL + 2 π rT —
2Ji r2,其中，T为挂片的厚度cm、L为挂片的长度cm、K为挂片的宽度cm、r为挂片上圆孔的半径；当挂片为圆形时，表面积的计算S = 2Jir2 + 2 Ji rT + 2 Ji rj — 2 π 1-ι2，其中，r为圆形挂片的半径cm、!T1为圆形挂片内园的半径cm、T为圆形挂片的厚度cm。
[0052]步骤二、在带压挂片器5中安装好挂片并密封好后开始进行加温；通过多通阀11调节各个压力容器2中的压力，压力的大小根据生产中介质的压力确定；通过自动控制器调节搅拌速率η，η的计算公式为:η = 7.96 XVX R，其中，η为搅拌速率，单位r/min ;V为根据现场要求设计的流速，单位m/s ;R为转盘的直径，单位为mm ;当温度、压力稳定后将带压挂片器5的球阀打开，挂片进入测试的溶液中进行腐蚀测试实验，达到需要的测试时间后系统停止加热与搅拌，冷却至室温后通过放空阀泄压，再取出挂片按照标准要求进行处理。
[0053]对于测定不同缓蚀剂在同一介质中的缓蚀效果，分别在6个压力容器2中加入同一介质，一个空白，5个分别加入同一浓度的不同缓蚀剂，按照上述要求启动装置进行挂片评价即可同时获得5个缓蚀剂在同一介质中的缓蚀率。
[0054]对于测定同一缓蚀剂不同浓度情况下的缓蚀效果，压力容器中加入介质后，一个空白，5个分别加入不同浓度的缓蚀剂，按照上述要求启动装置进行挂片评价即可同时获得缓蚀剂5个不同浓度的缓蚀率。
【权利要求】
1.多组介质动态腐蚀测试装置，其特征在于，包括恒温烘箱(1)，恒温烘箱(1)的盖上圆周式均匀分布6个压力容器(2)，压力容器(2)的盖上安装了相应的磁力搅拌器(3)与带压挂片器(5)，恒温烘箱(1)的盖中间安装了温度传感器(10)与多通阀(11)，多通阀(11)与6个压力容器(2)及压力装置7相连，每一个压力容器(2)还有一个独立压力接口(12)，电机(8)与其中的一个磁力搅拌器(3)的转盘4连接，所有的磁力搅拌器(3)通过转盘(4)传动连接；自动控制器(6 )与温度传感器(10 )、加压装置(7 )和电机(8 )连接。
2.多组介质动态腐蚀测试装置，其特征在于，包括恒温烘箱(1)，恒温烘箱(1)的盖上圆周式均匀分布6个压力容器(2)与相应的带压挂片器(5)，恒温箱盖(I)中间安装了油浴输送管与多通阀(11);油浴输送管线与油浴锅(9)连接且其管路上安装有泵；多通阀(11)与6个压力容器(2)及压力装置(7)连接；每一个压力容器(2)上盖有一个独立压力接口(12)，下盖有一个排液口 13 ;恒温烘箱I底部的压力容器安装了磁力搅拌器(3)及对应的转盘(4)与排液口(13)，还有电机(8);电机(8)与其中的一个磁力搅拌器(3)的转盘(4)连接，所有的磁力搅拌器(3)通过转盘(4)传动连接；自动控制器6与温度传感器(10)、加压装置(7)和电机(8)连接。
3.基于权利要求1或2所述的多组介质动态腐蚀测试装置的测试方法，包括以下步骤: 步骤一、先将压力容器(2)中加入一定体积V (mL)的实验介质，V (mL)= 65 X S，S为带压挂片器(5)挂片的表面积cm2，当挂片为方形时，表面积的计算S = 2TL + 2KL + 2 π rT —2 Ji r2,其中，T为挂片的厚度cm、L为挂片的长度cm、K为挂片的宽度cm、r为挂片上圆孔的半径；当挂片为圆形时，表面积的计算S = 2Jir2 + 2 Ji rT + 2 Ji rj — 2 π 1-ι2，其中，r为圆形挂片的半径cm、!T1为圆形挂片内园的半径cm、T为圆形挂片的厚度cm ； 步骤二、当带压挂片器(5)中安装好挂片后，密封好后进行加温；通过多通阀11调节各个压力容器2中的压力，压力的大小根据生产中介质的压力确定；通过自动控制器调节搅拌速率η,η的计算公式为:n = 7.96XVXR,其中,η为搅拌速率,单位r/min ；V为根据现场要求设计的流速，单位m/s ；R为转盘的直径，单位为当温度、压力稳定后将带压挂片器(5)的球阀打开，挂片进入测试的溶液中进行腐蚀测试实验，达到需要的测试时间后系统停止加热与搅拌，冷却至室温后通过放空阀泄压，再取出挂片按照标准要求进行处理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于测定不同缓蚀剂在同一介质中的缓蚀效果，分别在6个压力容器(2)中加入同一介质，一个空白，5个分别加入同一浓度的不同缓蚀剂，按照权3方法进行挂片评价即可同时获得5个缓蚀剂在同一介质中的缓蚀率。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于测定同一缓蚀剂不同浓度情况下的缓蚀效果，分别在6个压力容器(2)中加入同一介质，一个空白，5个分别加入不同浓度的缓蚀剂，按照权3方法进行挂片评价即可同时获得缓蚀剂5个不同浓度的缓蚀率。
【文档编号】G01N17/00GK103487364SQ201310312097
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月23日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】杜素珍, 陶红胜, 郭学辉, 俞忠宝, 白李, 余海棠, 李磊 申请人:西安石油大学