专利汇可以提供一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置及方法,属于石油与 天然气 工程技术领域,设计连续加注缓蚀剂模 块 ,测试不同缓蚀剂缓蚀剂类型、浓度、 温度 、加注量、缓蚀剂液滴粒径对缓蚀剂浓度分布规律的影响;设计缓蚀剂液滴粒径测试模块,实验测试几类现场常用喷头喷出的缓蚀剂液滴粒径;设计缓蚀剂浓度分析取样器,为环道试验研究缓蚀剂浓度分布提供手段与方法。通过本发明提供的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置及方法,测试不同 角 度弯头、距加注点不同 位置 、不同管输气体压 力 、管输气体温度及不同加注工艺条件下,缓蚀剂在管道内的浓度分布情况,研究不同注入工艺下,缓蚀剂的有效保护长度。,下面是一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:包括燃料气管线(1)、酸气管线(2)、调压模块(3)、加热炉(4)、流量计(5)、酸气阀(6)、燃料气处理模块(7)、水平测试模块(8)、第一检测区(9)、第二检测区(10)、第三检测区(11)、弯头测试模块(12)、压力传感器(13)、温度传感器(14)、第四检测区(15)、垂直测试模块(16)、第五检测区(17)、第六检测区(18)、进分离器阀(19)、分离器(20)、出气阀(21)、连续加注缓蚀剂模块(22)、缓蚀剂液滴粒径测试模块(23)、试验环道(24);
所述调压模块(3)、加热炉(4)、水平测试模块(8)、弯头测试模块(12)、垂直测试模块(16)顺序连接;所述加热炉(4)入口处管线与调压模块(3)相连,出口处管线经所述流量计(5)、酸气阀(6)与水平测试模块(8)连接;气体从所述水平测试模块(8)流出,经弯头测试模块(12)进入所述垂直测试模块(16),最终经所述分离器(20)流回酸气管线(2);所述第一检测区(9)、第二检测区(10)、第三检测区(11)、第四检测区(15)、第五检测区(17)、第六检测区(18)分布在所述试验环道(24)的不同位置,检测不同点的缓蚀剂浓度;所述压力传感器(13)、温度传感器(14)在环道上对称布置;
所述调压模块(3),包括:第一级节流阀(32)、第二级节流阀(33)、第三级节流阀(34),气体从所述酸气管线(2)进入第一级节流阀(32)和第二级节流阀(33),气体调压后进入所述加热炉(4)进行加热,流出加热炉(4)的气体进入第三级节流阀(34)再次进行调压;
所述燃料气处理模块(7),包括:燃料气阀(71)、燃料气调压柜(72)、加热炉阀(73)、燃料气进气阀(74),燃料气从所述燃料气管线(1)经燃料气阀(71)进入燃料气调压柜(72),出来的燃料气一部分进入所述加热炉(4)供其燃烧消耗,另一部分经燃料气进气阀(74)吹扫试验环道(24);
所述垂直测试模块(16),包括:底座(161)、定滑轮(162)、门型架(163)、吊环(164)、钢丝绳(165);所述底座(161)支撑着管道,所述钢丝绳(165)穿过定滑轮(162)固定在底座(161)上,所述定滑轮(162)固定在吊环(164)上,所述吊环(164)连接在门型架(163)上,所述垂直测试模块(16)中的纵向弯头角度为25°~70°。
2.根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:所述试验环道(24)材质为L360QS;直径DN80~DN200;总长度为800m~1600m;每段管道之间通过法兰连接,连接方式为对焊法兰凹凸密封面型式,可以实现测试环道系统的快速拆卸、安装、移动以及更换。
3.根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:所述试验环道(24)上所有开孔距离法兰至少5mm,采用相同规格M20x1.5的内螺纹开口接头,若1次试验中某一开孔处无需使用,则利用304不锈钢带橡胶垫圈的六角丝堵对其进行密封处理。
4.根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:所述压力传感器(13)测量点开口位于试验环道(24)的下侧,取压点前后直管段长度不小于30倍管道直径;所述温度传感器(14)测量点位于试验环道(24)的上测,温度传感器(14)自由旋入到温度测量开口中进行温度参数测量;
所述温度传感器(14),测量范围:0~100℃,精度等级≤0.2级;
所述压力传感器(13),测量范围0~10MPa,精度等级≤0.2级;
各测量仪表均具有防爆功能。
5.根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:所述连续加注缓蚀剂模块(22),包括:缓蚀剂管线(2201)、第一加注阀(2202)、第一加注点(2203)、第一控制阀(2204)、第二加注阀(2205)、第二加注点(2206)、第二控制阀(2207)、第三加注阀(2208)、第三加注点(2209)、第四加注阀(2210)、第四加注点(2211)、缓蚀剂存储罐(2212)、放空阀(2213)、压力表(2214)、液位仪(2215)、缓蚀剂流出阀(2216)、罐装缓蚀剂阀(2217)、罐装缓蚀剂泵(2218)、缓蚀剂罐车(2219)、排污管线(2220)、装车循环管线(2221)、高压泵(2222)、高压泵阀(2223)、第一协调阀(2224)、第二协调阀(2225)、第一混合罐(2226)、混合流量计(2227)、第二混合罐(2228)、外注阀(2229)、外注泵(2230)、第三混合罐(2231)、柴油泵(2232)、外加柴油阀(2233)、柴油罐(2234)、缓蚀剂喷头(2235);
所述第一加注点(2203)、第二加注点(2206)、第三加注点(2209)、第四加注点(2211)分布在试验环道(24)上,其中,所述第一加注点(2203)在水平测试模块(8)起始位置,所述第二加注点(2206)在中部,所述第三加注点(2209)在尾部,所述第四加注点(2211)在弯头测试模块(12)起始位置,第一加注阀(2202)、第二控制阀(2207)、第三加注阀(2208)、第四加注阀(2210)与对应加注点连接,每个加注点都安装1个缓蚀剂喷头(2235);所述缓蚀剂存储罐(2212)上装有放空阀(2213)、压力表(2214)、液位仪(2215),缓蚀剂可由缓蚀剂罐车(2219)或装车循环管线(2221)装入所述缓蚀剂存储罐(2212)中,缓蚀剂存储罐(2212)内污物可由排污管线(2220)排出;缓蚀剂存储罐(2212)内缓蚀剂可由高压泵(2222)进入第一混合罐(2226)、第二混合罐(2228)、第三混合罐(2231),同时,柴油通过柴油罐(2234)进入三个混合罐。
6.根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:所述缓蚀剂液滴粒径测试模块(23),包括:空气压缩机(2301)、第一阀门(2302)、空气管线(2303)、气体储罐(2304)、第二阀门(2305)、第一过滤器(2306)、气体流量计(2307)、第三阀门(2308)、增压泵(2309)、第二过滤器(2310)、第四阀门(2311)、缓蚀剂罐(2312)、第五阀门(2313)、第三过滤器(2314)、压力表(2315)、喷头(2316)、硅油取样盘(2317);所述空气压缩机(2301)、气体储罐(2304)、第一过滤器(2306)、气体流量计(2307)顺序连接,所述第三过滤器(2314)、压力表(2315)与喷头(2316)相连,所述喷头(2316)下面为硅油取样盘(2317),所述增压泵(2309)与第二过滤器(2310)、缓蚀剂罐(2312)连接。
7.根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置,其特征在于:所述第一检测区(9)、第二检测区(10)、第三检测区(11)、第四检测区(15)、第五检测区(17)、第六检测区(18),包括:缓蚀剂浓度分析取样器(25)、支架(26)、有机高分子小球(27),所述缓蚀剂浓度分析取样器(25)内装填能吸附缓蚀剂溶液的有机高分子小球(27),所述缓蚀剂浓度分析取样器(25)通过支架(26)固定在试验环道(24)内,每个检测区内有3个缓蚀剂浓度分析取样器(25),分别检测试验环道(24)顶部、中部和底部的缓蚀剂浓度。
8.一种根据权利要求1所述的一种缓蚀剂浓度分布测试现场试验装置的缓蚀剂浓度分布测试现场试验方法,其包括以下步骤:
(1)试验前缓蚀剂处理:
S1、打开排污管线(2220),清除缓蚀剂存储罐(2212)内残液;
S2、关闭排污管线(2220)、打开放空阀(2213),通过缓蚀剂罐车(2219)或装车循环管线(2221)将缓蚀剂注入缓蚀剂存储罐(2212),观察压力表(2214)、液位仪(2215)读数;
S3、开启高压泵(2222),将缓蚀剂注入第一混合罐(2226)、第二混合罐(2228)、第三混合罐(2231);
S4、打开外加柴油阀(2233),将适量柴油注入柴油罐(2234);
S5、开启柴油泵(2232)将柴油注入3个混合罐,控制3个罐内缓蚀剂与柴油的比例分别为:1:2、1:1、2:1;
S6、打开位于混合罐顶的电动搅拌器,确保缓蚀剂与柴油混合均匀;
(2)根据喷头喷出液滴粒径测试试验流程,设计试验测试现场常用喷头喷出缓蚀剂液滴粒径;
(3)在所述第一检测区(9)、第二检测区(10)、第三检测区(11)、第四检测区(15)、第五检测区(17)、第六检测区(18)装上缓蚀剂浓度分析取样器(25);
(4)在第一加注点(2203)、第二加注点(2206)、第三加注点(2209)、第四加注点(2211)安装1类喷头;
(5)排空,仪表调零:在试验开始之前,打开燃料气阀(71)、燃料气进气阀(74),将燃料气吹入所述试验环道(24)内运行半个小时,排尽环道内的空气,并对环道上压力传感器(13)、温度传感器(14)进行调零;
(6)酸气调温、调压:
H1、打开加热炉阀(73),使燃料气进入加热炉(4)供其燃烧消耗;
H2、打开旁通阀(31),控制第一级节流阀(32)、第二级节流阀(33)、第三级节流阀(34)开度;
H3、打开酸气阀(6),将调压、调温后的酸气通过酸气管线引入所述试验环道(24);
H4、进入试验环道(24)的酸气进入所述分离器(20),最终汇入酸气管线(2);
(7)加注缓蚀剂:开启外注泵(2230),将缓蚀剂从所述第三混合罐(2231)中引出、加压到所述缓蚀剂管线(2201);打开所述第一加注阀(2202),缓蚀剂从安装在第一加注点(2203)的缓蚀剂喷头(2235)高速喷出,形成缓蚀剂液滴;控制缓蚀剂流速为15Kg/s;
(8)吹扫管道:试验进行1d后,关闭旁通阀(31),停止酸气进入试验环道(24);关闭加热炉阀(73),停止燃料气进入所述加热炉(4);打开燃料气进气阀(74),将燃料气引入试验环道(24)进行吹扫,0.5h后在大量程压力表放空口用多功能检测仪进行检测,当硫化氢含量低于20ppm、氧气含量低于2%时关闭燃料气进气阀(74)停止吹扫;
(9)取出所述缓蚀剂浓度分析取样器(25),利用红外光谱法分析样品中的酸胺量来确定其缓蚀剂含量,计算缓蚀剂所述试验环道(24)顶部、中部、底部的浓度;
(10)比较位于水平测试模块(8)上的第一检测区(9)、第二检测区(10)缓蚀剂浓度,测试在连续加注过程中,随着检测点与加注点之间距离的变化,缓蚀剂浓度分布变化;
(11)比较第三检测区(11)、第四检测区(15)缓蚀剂浓度,测试连续加注过程中不同角度弯头处缓蚀剂浓度分布;
(12)进行多组试验,分别控制流过所述调压模块(3)的酸气压力为5MPa~7MPa,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同管输气体压力工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(13)进行多组试验,分别控制流过所述加热炉(4)的酸气温度为40℃~50℃,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同管输气体温度工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(14)进行多组试验,控制不同类型的缓蚀剂进入所述缓蚀剂存储罐(2212),重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试中不同缓蚀剂类型工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(15)进行多组试验,在所述第一加注点(2203)、第二加注点(2206)、第三加注点(2209)、第四加注点(2211)安装不同类型喷头,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同缓蚀剂液滴粒径工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(16)进行多组试验,分别将第一混合罐(2226)、第二混合罐(2228)、第三混合罐(2231)内不同浓度的缓蚀剂加注到试验环道(24)中,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同缓蚀剂浓度工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(17)进行多组试验,控制缓蚀剂注入试验环道(24)的流速为15Kg/s~25Kg/s,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同缓蚀剂加注量工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(18)进行多组试验,控制所述垂直测试模块(16)弯头角度分别为25°~70°,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同纵向弯头角度工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布;
(19)进行4组试验,控制缓蚀剂分别从第一加注点(2203)、第二加注点(2206)、第三加注点(2209)、第四加注点(2211)喷出,重复步骤(3)~(9),分析试验结果,测试不同加注位置工况下,缓蚀剂在试验环道(24)内浓度分布。
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