一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统的制作方法

本技术涉及天然气管道缓蚀剂评价，尤其涉及一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统。

背景技术：

1、随着气田开发程度快速提升，天然气含硫水平也不断提高，然而天然气中的硫化物组分与水蒸气结合，将形成硫酸和亚硫酸等强腐蚀性介质。在天然气运输过程中，强腐蚀性介质附着于管道内壁后与金属表面发生腐蚀反应，导致管道出现腐蚀缺陷，形成安全隐患，严重影响气田集输系统安全、稳定、高效运行。

2、缓蚀剂具有成本低、操作简便、见效快、不改变腐蚀环境的特点，加注缓蚀剂已成为含硫天然气管道腐蚀防治的主要手段之一。通过在腐蚀环境中加入适量的缓蚀剂，可显著降低管道的腐蚀速率与失效风险。然而，现场在进行缓蚀剂加注时，往往需要结合现场工况开展缓蚀剂评价工作。目前，缓蚀剂评价技术主要以基于失重法、电化学测试法、量子化学理论法等的室内实验评价技术为主，但管道输送环境复杂，缓蚀剂性能影响因素众多，而实验模拟不能完整复原实际的管输环境且需要一定时间，导致缓蚀剂评价技术存在时间滞后、腐蚀环境还原度低、可靠性不足的问题。缓蚀剂现场评价技术主要通过对气田水中缓蚀剂浓度和铁离子浓度进行分析，结合现场腐蚀监测数据开展定性评价。以缓蚀剂现场应用效果为主要评价指标开展评价工作，一方面能够优化缓蚀剂加注量、加注周期，另一方面能够对管道防腐工作具有一定启发性。

3、因此，需要在现场开展缓蚀剂评价工作，直接利用现场的腐蚀介质进行腐蚀实验，才能保证缓蚀剂评价结果的可靠性。

技术实现思路

1、本实用新型主要是克服现有天然气管道缓蚀剂室内评价技术中存在的时间滞后、腐蚀环境还原度低、可靠性不足等问题，本实用新型提供了一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统。

2、为实现上述技术目的，本实用新型采取以下技术方案：

3、一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，其特征在于，包括管道腐蚀实验装置1，缓蚀剂评价装置2，缓蚀剂储存装置3，污水废气回收装置4；所述的管道腐蚀实验装置1由上坡管段a 12、水平管段a 15、下坡管段a 18构成，装置入口处设有流量计6、温度传感器7、压力传感器8、旋塞阀a 9，上坡管段a12、水平管段a 15、下坡管段a 18均设置3组腐蚀挂片与1支氢通量探针；所述缓蚀剂评价装置2由上坡管段b 29、水平管段b 32、下坡管段b 35构成，缓蚀剂经发球筒20发射的涂膜清管器经过上坡管段b 29、水平管段b 32、下坡管段b 35完成涂膜，装置出口处设置旋塞阀b 39；所述缓蚀剂储存装置3由流量计b 22，截止阀23，注入泵24，缓蚀剂储罐25组成；所述污水废气回收装置由污水罐40和放空管线41组成。

4、优选的，所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统中管道腐蚀实验装置1和缓蚀剂评价装置2中设置了同样的上坡管段、水平管段、下坡管段，可通过对比不同装置内管段的腐蚀速率，以此评价缓蚀剂缓蚀性能。

5、优选的，所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统中管道腐蚀实验装置1和缓蚀剂评价装置2中的管段均由法兰连接，可根据实验研究对象更换管段管材，实验结束后，可拆取管段观察内涂脱落情况，以此评价缓蚀剂成膜稳定性。

6、优选的，所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统中管道腐蚀实验装置1和缓蚀剂评价装置2中设置氢通量探针同时检测管段内壁由h2s腐蚀所还原的原子氢向外壁的渗出量，有针对性地监测h2s腐蚀速率。

7、优选的，所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统中缓蚀剂评价装置2出口均设置了用于取液样的旋塞阀，通过分析液样中残余缓蚀剂浓度与铁离子浓度，以此判断管线是否受到缓蚀剂保护、缓蚀剂是否足量。

8、有益效果：

9、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

10、(1)通过接入输气管道旁通来气，直接利用现场的腐蚀介质及时进行腐蚀实验与缓蚀剂评价，解决目前缓蚀剂室内评价技术存在的时间滞后、腐蚀环境还原度低的问题。

11、(2)基于腐蚀挂片与氢通量探针监测得到的腐蚀速率、管段内壁观察得到的内涂脱落情况、液样中铁离子浓度变化情况与缓蚀剂残余浓度，以缓蚀性能、成膜稳定性、缓蚀剂适应性为评价指标，对缓蚀剂性能进行全面评价，解决目前缓蚀剂室内评价技术存在的可靠性问题。

技术特征：

1.一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，其特征在于，包括管道腐蚀实验装置(1)，缓蚀剂评价装置(2)，缓蚀剂储存装置(3)，污水废气回收装置(4)；

2.如权利要求1所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，其特征在于，所述的管道腐蚀实验装置(1)和缓蚀剂评价装置(2)中设置了同样的上坡管段、水平管段、下坡管段。

3.如权利要求1所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，其特征在于，所述的管道腐蚀实验装置(1)和缓蚀剂评价装置(2)中的管段均由法兰连接，可根据实验研究对象更换管段管材。

4.如权利要求1所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，其特征在于，所述的管道腐蚀实验装置(1)和缓蚀剂评价装置(2)中设置氢通量探针同时检测管段内壁由h2s腐蚀所还原的原子氢向外壁的渗出量。

5.如权利要求1所述的一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，其特征在于，所述的缓蚀剂评价装置(2)出口均设置了用于取液样的旋塞阀。

技术总结
本技术提供了一种含硫天然气管道的缓蚀剂评价系统，包括：管道腐蚀实验装置、缓蚀剂评价装置等。管道腐蚀实验装置和缓蚀剂评价装置包括上坡管段、水平管段、下坡管段，管段安装腐蚀挂片和氢通量探针用于监测注入缓蚀剂前后的腐蚀速率，现场评价缓蚀剂性能。缓蚀剂经涂膜清管器在管段内壁完成涂膜，实验结束可拆取由法兰连接的管段，观察内涂脱落情况，评价缓蚀剂成膜稳定性。缓蚀剂评价系统设有用于取液样的旋塞阀，通过分析液样中残余缓蚀剂浓度与铁离子浓度，判断管线是否受到缓蚀剂保护、缓蚀剂是否足量。该系统结合多个评价指标进行缓蚀剂现场评价，解决缓蚀剂评价技术存在的时间滞后、腐蚀环境还原度低、可靠性不足等问题。

技术研发人员：韩晓慧,韩杰林,杨冠华,徐嘉,张裴,张柳晴
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司华北油气分公司采气一厂
技术研发日：20230213
技术公布日：2024/1/13