一种氢致开裂试验装置的制作方法

文档序号:14744264发布日期:2018-06-19 23:33阅读:364来源:国知局

本实用新型涉及管道运输实验技术领域,特别是涉及氢致开裂试验装置,属于化工技术领域。



背景技术:

石油和天然气的运输管道的材质通常选用的是钢材,钢在潮湿环境下,易与石油和天然中的硫化氢(H2S)发生吸氢反应,产生腐蚀从而影响钢材性能,导致管道开裂。对此,NACE国际组织制定了氢致开裂的试验标准NACE TM 0284、我国制订了GB/T 8650、GB/T 4157试验标准,用于检测钢材抗氢致开裂的性能,但标准中并未详细的给定试验装置的实际图,试验人员一般都按照示意图自行设计试验装置,在设计氢致开裂的试验装置,必须考虑试验装置的有效性。

现有的抗氢致开裂实验装置配液除氧容器和反应容器并未隔离,在除氧过程中试样直接浸泡在溶液里,在含H2S的盐水中氧杂质能使腐蚀速率剧增两个数量级,在试验过程中应采取措施尽可能避免试样与含氧溶液接触。



技术实现要素:

本实用新型主要解决的技术问题是如何提供一种能更好的满足NACE TM 0284、GB/T 8650、GB/T 4157的试验标准要求,该装置将配液除氧容器和反应容器区分开,避免溶液除氧过程中试样浸泡于溶液中。能使氧的影响降到最小,提高试验装置的有效性的氢致开裂试验装置。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种氢致开裂试验装置,包括:反应容器、配液除氧容器、用于在试验前通入惰性气体除氧、试验中通入硫化氢气体以及试验结束时通入除硫化氢的惰性气体的进气接头、出气接头、用于将配液除氧容器中的溶液导入反应容器的溶液接头、传导管路、捕集器、试样支架、排放阀、硫化氢专用气管;

所述传导管路将反应容器、配液除氧容器连接为一个整体;

所述进气接头底部与捕集器相连接,从而防止溶液回流;

反应容器的顶盖上设置有第一接口、第二接口和第三接口,所述的第一接口、第二接口和第三接口均为“1/4”接口,且第一接口与进气接头相连接、第二接口与出气接头相连接,第三接口与溶液接头相连接,所述第一排放阀位于所述反应容器的底部。

在一个较佳实施例中,所述反应容器上设置有第一密封圈、第一紧固件、第一容器盖,所述第一密封圈位于所述的反应容器顶部,且反应容器与第一密封圈之间设置有用于安装第一密封圈的第一密封槽;所述的第一容器盖位于所述的反应容器的顶部,第一紧固件位于第一容器盖、反应容器之间,且将第一容器盖、反应容器压紧,从而实现实现第一容器盖顶部的密封。

在一个较佳实施例中,所述配液除氧容器的顶盖上设置有第四接口、第五接口和第六接口,所述的第四接口、第五接口和第六接口均为“1/4”接口,所述第四接口与硫化氢专用气管相连接、第六接口传导管路相连接。

在一个较佳实施例中,所述配液除氧容器上设置有第二密封圈、第二紧固件、第二容器盖,所述第二密封圈位于所述的配液除氧容器顶部,配液除氧容器与第二密封圈之间设置有用于安装第二密封圈的第二密封槽;所述的第二容器盖位于所述的配液除氧容器的顶部,第二紧固件位于第二容器盖、配液除氧容器之间,且将第二容器盖、配液除氧容器压紧,从而实现实现第二容器盖顶部的密封,所述第二排放阀位于所述配液除氧容器的底部,

在一个较佳实施例中,所述反应容器的顶部设置有用于监控实验过程溶液温度变化的热电偶。

在一个较佳实施例中,所述反应容器的顶部设置有用于监测容器内部压力,从而实现容器内压力位微正压的绝压表。

在一个较佳实施例中,所述试样支架位于所述反应容器内部,所述试样支架与反应容器之间可拆卸连接。

在一个较佳实施例中,所述传导管路上设置有开关阀。

在一个较佳实施例中,所述捕集器为气体捕集器。

在一个较佳实施例中,所述热电偶为数显热电偶。

本实用新型的有益效果是:能更好的满足NACE TM 0284、GB/T 8650、GB/T 4157的试验标准要求,该装置将配液除氧容器和反应容器区分开,避免溶液除氧过程中试样浸泡于溶液中。能使氧的影响降到最小,提高试验装置的有效性。

附图说明

图1是本实用新型氢致开裂试验装置一具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本实用新型。

请参阅图1,其中,在本实用新型的一个具体实施例中提供一种氢致开裂试验装置,所述的氢致开裂试验装置反应容器1、配液除氧容器2、用于在试验前通入惰性气体除氧、试验中通入硫化氢气体以及试验结束时通入除硫化氢的惰性气体的进气接头3、出气接头4、用于将配液除氧容器中的溶液导入反应容器1的溶液接头5、传导管路6、捕集器7、试样支架11、第一排放阀12、硫化氢专用气管15;

所述传导管路6将反应容器1、配液除氧容器2连接为一个整体;

所述进气接头3底部与捕集器7相连接,从而防止溶液回流;所述捕集器7为气体捕集器。所述传导管路6上设置有开关阀61。所述试样支架11位于所述反应容器1内部,所述试样支架11与反应容器1之间可拆卸连接。所述反应容器1的顶部设置有用于监控实验过程溶液温度变化的热电偶13,所述热电偶13为数显热电偶。所述反应容器1的顶部设置有用于监测容器内部压力,从而实现容器内压力位微正压的绝压表14。

反应容器1的顶盖上设置有第一接口101、第二接口102和第三接口103,所述的第一接口101、第二接口102和第三接口103均为“1/4”接口,且第一接口101与进气接头3相连接、第二接口102与出气接头4相连接,第三接口103与溶液接头5相连接,所述第一排放阀12位于所述反应容器1的底部。所述反应容器1上设置有第一密封圈8、第一紧固件9、第一容器盖10,所述第一密封圈8位于所述的反应容器1顶部,且反应容器1与第一密封圈8之间设置有用于安装第一密封圈8的第一密封槽81;所述的第一容器盖10位于所述的反应容器1的顶部,第一紧固件9位于第一容器盖10、反应容器1之间,且将第一容器盖10、反应容器1压紧,从而实现实现第一容器盖10顶部的密封。

所述配液除氧容器2的顶盖上设置有第四接口21、第五接口22和第六接口23,所述的第四接口21、第五接口22和第六接口23均为“1/4”接口,所述第四接口21与硫化氢专用气管15相连接、第六接口23传导管路6相连接。所述配液除氧容器2上设置有第二密封圈24、第二紧固件25、第二容器盖26,所述第二密封圈24位于所述的配液除氧容器2顶部,配液除氧容器2与第二密封圈24之间设置有用于安装第二密封圈24的第二密封槽27;所述的第二容器盖26位于所述的配液除氧容器2的顶部,第二紧固件25位于第二容器盖26、配液除氧容器2之间,且将第二容器盖26、配液除氧容器2压紧,从而实现实现第二容器盖26顶部的密封,所述第二排放阀16位于所述配液除氧容器2的底部。

在另外一个实施例中,设计一种改良的抗氢致开裂的试验装置,该装置将配液除氧容器和反应容器区分开,能使氧的影响降到最小,提高试验装置的有效性。

本氢致开裂试验的改良型装置适应于NACE TM 0284、GB/T 8650抗氢致开裂评定试验和GB/T 4157-2006金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂试验中方法B、C、D方法,以及油田常用的四点弯曲法的硫化氢应力腐蚀试验。本氢致开裂测试装置包含反应容器和配液除氧容器。反应容器为PVC材料,顶盖上有3个1/4”接口,分别连接进气接头、出气接头和溶液接头。进气接头底部连接气体捕集器。反应容器顶部有密封槽放置密封圈,利用紧固件将容器盖与容器压紧。容器内放置试样支架。容器底部有1/4”排放阀。容器盖上装备数显热电偶、容器盖上装备绝压表。配液除氧容器为PVC材料,容器顶盖上有3个1/4”接口,更换气体连接方式可实现惰性气体除氧和导反应溶液两种模式。配液除氧容器顶部有密封槽放置密封圈,利用紧固件将容器盖与容器压紧。配液除氧容器底部开有1/4”排放阀。整个装置气路连接都采用硫化氢专用气管。气管连接接头都采用H2S导气管快速接头。

本氢致开裂测试装置包含反应容器和配液除氧容器。反应容器为PVC结构,容积为12升,使用压力0-0.2MPa,设计压力0.6MPa,使用温度0-70℃,顶盖上有3个1/4”接口,分别连接进气接头、出气接头和溶液接头。进气接头在试验前通入惰性气体除氧、试验中通入硫化氢气体以及试验结束时通入除硫化氢的惰性气体。出气接头为气体出口。溶液接头用于将配液除氧容器中的溶液导入反应容器,传导管路上设置开关阀。

进气接头底部连接气体捕集器,可防止溶液回流。容器顶部有密封槽放置密封圈,利用紧固件将容器盖与容器压紧,实现容器盖顶部密封。容器内放置1个可拆卸的C276试样支架(或者放置用于氢致开裂的试样支架),可用于悬挂弯曲试样夹具。容器底部有1/4”排放阀,可实现试验期间取溶液样及试验结束排放反应溶液。容器盖上装备数显热电偶监控实验过程溶液温度变化。容器盖上装备绝压表监测容器内部压力,保证容器内压力位微正压。

配液除氧容器,容积为20升,用于溶液制备及除氧,容器顶盖上有3个1/4”接口,更换气体连接方式可实现惰性气体除氧和导反应溶液两种模式。配液除氧容器顶部有密封槽放置密封圈,利用紧固件将容器盖与容器压紧,实现容器盖顶部密封。配液除氧容器底部开有1/4”排放阀。整个装置气路连接都采用硫化氢专用气管,通硫化氢气体时管体会有颜色变化。气管连接接头都采用H2S导气管快速接头,当需要结束试验,可直接将该接头拔下,导气管内以及容器内的气体即可被安全锁止。

因此,本实用新型具有以下优点:能更好的满足NACE TM 0284、GB/T 8650、GB/T 4157的试验标准要求,该装置将配液除氧容器和反应容器区分开,避免溶液除氧过程中试样浸泡于溶液中。能使氧的影响降到最小,提高试验装置的有效性。

以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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