含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕模擬方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中揮發(fā)性物質(zhì)含量隨時間逐漸減少所導(dǎo)致的不能準確模擬材料所處的腐蝕環(huán)境及腐蝕行為的問題。本發(fā)明通過采用一種含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕模擬方法，在裝有揮發(fā)性物質(zhì)的多口容器中，插入輔助電極、工作電極、參比電極以構(gòu)成電化學三電極系統(tǒng)以及在多口容器內(nèi)懸掛液相腐蝕試樣和氣相腐蝕試樣，通過電化學測試方法和失重法測量工作電極的液相腐蝕，采用失重法測量氣相試樣的腐蝕，模擬含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕，同時連續(xù)補充多口容器內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的損失量的技術(shù)方案較好地解決了上述問題，可用于含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕模擬實驗中。
【專利說明】含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法。
技術(shù)背景
[0002]石油天然氣行業(yè)的管道和設(shè)備常處于含C02，H2S和水等介質(zhì)的腐蝕性環(huán)境中，一些油氣田的腐蝕環(huán)境中還含有揮發(fā)性有機酸，如甲酸，乙酸及丙酸等。添加揮發(fā)性氣相緩蝕劑是油氣田控制管道和設(shè)備腐蝕常采用的措施之一。
[0003]水，有機酸及氣相緩蝕劑均屬于揮發(fā)性物質(zhì)。材料的腐蝕行為與這些揮發(fā)性物質(zhì)的含量密切相關(guān)。例如，當油氣田的產(chǎn)出水中含150-200ppm的自由乙酸就可能導(dǎo)致嚴重的管道及設(shè)備頂部腐蝕。因此，為了有效模擬這類環(huán)境的腐蝕行為，腐蝕模擬實驗中必須保證在腐蝕環(huán)境中揮發(fā)性物質(zhì)的含量不隨時間變化。
[0004]CN200810167510.2公開了一種低揮發(fā)的腐蝕試驗裝置，包括燒瓶、安裝于燒瓶口的冷卻內(nèi)管、冷卻內(nèi)管外的冷卻外管，冷卻外管上部和下部分別設(shè)有冷卻水出口管和冷卻水進口管，所述的冷卻內(nèi)管包括下部的串球管和上部的螺旋管，串球管和螺旋管連通，串球管底部管壁與冷卻外管連在一起，螺旋管頂部管壁與冷卻外管連在一起。冷卻外管底部內(nèi)側(cè)設(shè)有一環(huán)形集液槽，集液槽底部連接有一個其導(dǎo)流口截面與水平面垂直的導(dǎo)流管。螺旋管頂部放置有一個直徑略大于螺旋管管口內(nèi)徑的玻璃球，冷卻外管管口設(shè)置有一個空心管塞。本發(fā)明能夠減少腐蝕試驗中試驗溶液的揮發(fā)極少，但該發(fā)明是在一套實驗裝置中通過冷凝氣來控制在腐蝕試驗中試驗溶液的揮發(fā)，減少成分的變化，但是揮發(fā)性物質(zhì)含量還是會隨時間逐漸減少，導(dǎo)致不能準確模擬材料所處的腐蝕環(huán)境及腐蝕行為。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中揮發(fā)性物質(zhì)含量隨時間逐漸減少所導(dǎo)致的不能準確模擬材料所處的腐蝕環(huán)境及腐蝕行為的問題，提供一種新的含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕模擬方法。該方法用于含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕模擬實驗中，具有揮發(fā)性物質(zhì)含量不會隨時間逐漸減少，能準確模擬材料所處的腐蝕環(huán)境及腐蝕行為的優(yōu)點。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕模擬方法，在裝有揮發(fā)性物質(zhì)的多口容器中，插入輔助電極、工作電極、參比電極以構(gòu)成電化學三電極系統(tǒng)以及在多口容器內(nèi)懸掛液相腐蝕試樣和氣相腐蝕試樣，通過電化學測試方法和失重法測量工作電極的液相腐蝕，采用失重法測量氣相試樣的腐蝕，模擬含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕，同時連續(xù)補充多口容器內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的損失量。
[0007]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述多口容器的進氣口、出氣口、輔助電極接入口、工作電極接入口、參比電極接入口、液相腐蝕懸掛試樣接入口、氣相腐蝕懸掛試樣接入口均保證密封。
[0008]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述輔助電極、工作電極、參比電極均插入多口容器的液面以下。[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述通過一個串聯(lián)容器連續(xù)補充多口容器內(nèi)損失的揮發(fā)性物質(zhì)，串聯(lián)容器設(shè)有實驗氣體進氣管線，串聯(lián)容器的出氣管兼與多口容器的進氣管相連；所述串聯(lián)容器、多口容器含有相同揮發(fā)性腐蝕介質(zhì)成份。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述多口容器材質(zhì)選自不銹鋼或玻璃。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述串聯(lián)容器的進氣管線插入串聯(lián)容器的液面以下，出氣管位于串聯(lián)容器的液面以上。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述液相腐蝕試樣浸于多口容器的液面以下，氣相腐蝕試樣浸于多口容器的液面以上。
[0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述多口容器的進氣管出口位于多口容器的液面以下，多口容器設(shè)有出氣管線，出氣管線入口位于多口容器的液面以上。
[0014]本發(fā)明通過在多口容器前設(shè)置一套含有相同腐蝕介質(zhì)成份的串聯(lián)容器，串聯(lián)容器中的揮發(fā)性物質(zhì)進入多口容器，當量補充多口容器中介質(zhì)揮發(fā)的損失量，保證多口容器中的介質(zhì)成份在整個實驗過程中不發(fā)生變化，從而更加準確的模擬材料在含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕行為和腐蝕機理，取得了較好的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述方法采用的裝置流程示意圖。
[0016]I為串聯(lián)容器；2為多口容器；3為進氣口 ；4為出氣口 ；5為進氣管；6為出氣管；7為進氣口 ；8為出氣口 ；9為出氣管；10為輔助電極；11為工作電極；12為參比電極；13為液相腐蝕懸掛試樣；14為氣相腐蝕懸掛試樣。
[0017]下面通過實施例對本`發(fā)明作進一步的闡述，但不僅限于本實施例。
【具體實施方式】
[0018]【實施例1】
[0019]在如圖1所示的模擬實驗裝置上，串聯(lián)容器I采用玻璃錐形瓶，多口容器2采用玻璃多口燒瓶。以下名稱中:串聯(lián)容器I以錐形瓶I代替，多口容器2以多口燒瓶2代替。
[0020]在錐形瓶I 口塞入橡皮塞，在橡皮塞上打兩個孔，分別作為進氣口 3和出氣口 4，在孔內(nèi)分別塞入玻璃管，將進氣管5套在玻璃管上，通過橡皮塞的彈性保持錐形瓶1，進氣口 3和出氣口 4的密封。高壓氣瓶(圖1中未標出)所放出的實驗氣體(如CO2)通過進氣管5進入錐形瓶1，錐形瓶I的出氣管6置于錐形瓶I的液面以上，錐形瓶I的出氣管6與多口燒瓶2的進氣口 7連接，多口燒瓶2的出氣口 8通過出氣管9與尾氣吸收瓶(圖1中未標出)連接。多口燒瓶2的進氣口 7和出氣口 8塞入橡皮塞，在橡皮塞上打孔，在孔內(nèi)分別塞入玻璃管，將進氣管6和出氣管9套在玻璃管上，通過橡皮塞的彈性保持多口燒瓶2，進氣口 7和出氣口 8的密封。
[0021]實驗過程中，多口燒瓶2液相的揮發(fā)性物質(zhì)隨時間逐漸揮發(fā)進入氣相，通過出氣管9排出多口燒瓶2。錐形瓶I中液相的揮發(fā)性物質(zhì)隨時間也逐漸揮發(fā)進入氣相，通過出氣管6進入多口燒瓶2，多口燒瓶2中液相隨時間揮發(fā)掉的部分通過從錐形瓶I獲得的氣相部分進行補充，保證多口燒瓶2中液相介質(zhì)成份不隨時間變化。
[0022]在錐形瓶I和多口燒瓶2內(nèi)加入相同的實驗溶液，打開實驗所需氣體(如CO2)氣瓶總閥，調(diào)節(jié)氣體流量，檢查尾氣吸收瓶內(nèi)是否有氣泡冒出。如果有氣泡冒出，說明整個實驗裝置的氣密性很好。如果沒有氣泡冒出，說明實驗裝置中部分部位漏氣，需要對系統(tǒng)部件逐一排查，保證密封。當溫度達到實驗要求后，調(diào)整溶液pH值達到實驗要求。在多口燒瓶2內(nèi)分別放入輔助電極10、工作電極11,參比電極12,懸掛試樣13和懸掛試樣14。多口燒瓶2中的帶鉬網(wǎng)或鉬絲的輔助電極10、工作電極11和參比電極12構(gòu)成電化學三電極系統(tǒng)，通過外部電化學測試裝置(圖1中未標出)對工作電極11的液相腐蝕進行在線測試。多口燒瓶2中液相腐蝕同時可以通過對懸掛試樣13進行失重測試。多口燒瓶2的氣相腐蝕通過在氣相懸掛試樣14進行失重測試。輔助電極10、工作電極11,參比電極12,懸掛試樣13和懸掛試樣14與多口燒瓶2的各口的連接均采用橡皮塞，在橡皮塞上打孔，通過橡皮塞的彈性保持橡皮塞與各多口燒瓶口及橡皮塞與輔助電極10、工作電極11，參比電極12，懸掛試樣13和懸掛試樣14的密封。
[0023]本發(fā)明中的錐形瓶I和多口燒瓶2可為任意形狀可密閉的多口容器。
[0024]顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，在裝有揮發(fā)性物質(zhì)的多口容器中，插入輔助電極、工作電極、參比電極以構(gòu)成電化學三電極系統(tǒng)以及在多口容器內(nèi)懸掛液相腐蝕試樣和氣相腐蝕試樣，通過電化學測試方法和失重法測量工作電極的液相腐蝕，采用失重法測量氣相試樣的腐蝕，模擬含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕，同時連續(xù)補充多口容器內(nèi)揮發(fā)性物質(zhì)的損失量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述多口容器的進氣口、出氣口、輔助電極接入口、工作電極接入口、參比電極接入口、液相腐蝕懸掛試樣接入口、氣相腐蝕懸掛試樣接入口均保證密封。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述輔助電極、工作電極、參比電極均插入多口容器的液面以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述通過一個串聯(lián)容器連續(xù)補充多口容器內(nèi)損失的揮發(fā)性物質(zhì)，串聯(lián)容器設(shè)有實驗氣體進氣管線，串聯(lián)容器的出氣管兼與多口容器的進氣管相連；所述串聯(lián)容器、多口容器含有相同揮發(fā)性腐蝕介質(zhì)成份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述多口容器材質(zhì)選自不銹鋼或玻璃。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述串聯(lián)容器的進氣管線插入串聯(lián)容器的液面以下，出氣管位于串聯(lián)容器的液面以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述液相腐蝕試樣浸于多口容器的液面以下，氣相腐蝕試樣浸于多口容器的液面以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述含揮發(fā)性物質(zhì)環(huán)境的腐蝕方法，其特征在于所述多口容器的進氣管出口位于多口容器的液面以下，多口容器設(shè)有出氣管線，出氣管線入口位于多口容器的液面以上。
【文檔編號】G01N17/02GK103592215SQ201310504056
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】蔣秀, 屈定榮, 劉小輝 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院