一种海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法

1.本发明涉及管道气液相腐蚀实验技术领域，具体是一种海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法。


背景技术：

2.海底管道是通过密闭的管道在海底连续地输送大量油(气)的管道，是海上油(气)田开发生产系统的主要组成部分，也是最快捷、最安全和经济可靠的海上油气运输方式。海底管道在生产使用时，需要通过管道气液相腐蚀实验来对海底管道的耐腐蚀性进行实验测试，目前海底管道腐蚀实验测试主要都是在反应釜内进行的，不能真实还原管道流动状态，与实际油气流动工况差距较远，从而难以获得研究气液两相管流下的腐蚀参数，因此，我们提出了一种海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法来解决上述所提到的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种海底管道气液相腐蚀实验装置，包括管道本体，还包括气液混合罐，所述气液混合罐的一侧壁上连接有输送管，所述输送管上设置有增压泵，所述输送管上连接有第一调节管，所述第一调节管上设置有粗调节阀，所述输送管上连接有第二调节管，所述第二调节管上设置有微调节阀，所述输送管的另一端连接有连接管，所述连接管的另一端连接有气液分离罐，所述气液分离罐上设置有气体流出管。
6.作为本发明进一步的方案：所述气液混合罐的侧壁上设置有输气管，所述输气管的另一端连接有惰性气体储存罐，所述输气管上设置有压力表，所述压力表的一侧设置有减压阀，所述输气管的下方设置有输液管，所述输液管的一端连接在气液混合罐的侧壁上，所述输液管的另一端连接有储液罐，所述储液罐上设置有阀门，所述阀门的一侧设置有计量泵。
7.作为本发明进一步的方案：所述气液混合罐的上端面上设置有转轴，所述转轴的下端穿过气液混合罐的上端壁，且连接有主动齿轮，所述主动齿轮的一侧啮合连接有从动齿轮，所述从动齿轮的外侧啮合设置有齿环，所述齿环设置在气液混合罐的上端内壁上，所述从动齿轮的下端面上设置有第一转杆，所述第一转杆的外壁上设置有多组第一搅拌杆。
8.作为本发明进一步的方案：所述主动齿轮的下端面上设置有第二转杆，所述第二转杆下方的外壁上设置有两组第一皮带轮，两组所述第一皮带轮的外侧均设置有一组第一连接皮带，两组所述第一连接皮带的另一侧内部均设置有一组第二皮带轮，两组所述第二皮带轮的内部均设置有一组第三转杆，两组所述第三转杆的下端面均设置在气液混合罐的底端内壁上，两组所述第三转杆的外侧壁上均设置有多组第二搅拌杆。
9.作为本发明进一步的方案：所述第二转杆的外侧壁上设置有第三搅拌杆，多组所
述第三搅拌杆与多组第一搅拌杆交叉设置。
10.作为本发明进一步的方案：多组所述第三搅拌杆的下方设置有多组第四搅拌杆，多组所述第四搅拌杆均设置在第二转杆上，多组所述第四搅拌杆的与多组第二搅拌杆交叉设置。
11.作为本发明进一步的方案：所述转轴的上端面上设置有第三皮带轮，所述第三皮带轮的外侧设置有第二连接皮带，所述第二连接皮带的另一侧内部设置有第四皮带轮，所述第四皮带轮与驱动电机的输出端相连接。
12.作为本发明进一步的方案：所述驱动电机设置在基座的下端面上，所述基座的下端面设置在气液混合罐的上端面上。
13.作为本发明再进一步的方案：所述第四皮带轮的下端面上设置有轴承，所述轴承的下端面设置在气液混合罐的上端面上。
14.一种海底管道气液相腐蚀实验方法，包括以下步骤：
15.步骤一：在实验时，通过输气管将惰性气体储存罐内部的惰性气体输送到气液混合罐的内部，通过输液管将储液罐内部的液体输送到气液混合罐的内部，气液混合罐对惰性气体与液体进行混合；
16.步骤二：然后通过输送管输送到管道本体的内部，管道本体通过连接管将气液混合体输送到气液分离罐的内部，最后通过气体流出管将气体排出，输送管在输送的过程中，能够通过粗调节阀与微调节阀对输送的液体的流速进行调节，便于气液混合体对管道本体进行腐蚀实验；
17.步骤三：惰性气体与液体输送到气液混合罐内部时，启动驱动电机，驱动电机带动第四皮带轮转动，第四皮带轮通过第二连接皮带带动第三皮带轮转动，第三皮带轮带动转轴转动，转轴带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮在齿环的内部进行转动，使得第一转杆在自转的同时能够进行公转，从而能够通过多组第一搅拌杆对气液混合罐内部的物料进行搅拌混合；
18.步骤四：主动齿轮带动第二转杆转动，第二转杆带动两组第一皮带轮转动，两组第一皮带轮通过两组第一连接皮带带动两组第二皮带轮转动，两组第二皮带轮带动两组第三转杆转动，两组第三转杆带动带动多组第二搅拌杆转动，同时第二转杆能够带动多组第三搅拌杆与第四搅拌杆转动，使得气液混合罐内部的物料得到充分的搅拌混合，从而提高实验的准确性，比较的实用。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法，通过设置输送管、增压泵、第一调节管、粗调节阀、第二调节管、微调节阀、连接管、气液分离罐与气体流出管，能够使得气液混合体在流动的情况下对管道本体进行腐蚀实验，解决了目前海底管道腐蚀实验测试主要都是在反应釜内进行的，不能真实还原管道流动状态，与实际油气流动工况差距较远，从而难以获得研究气液两相管流下的腐蚀参数的问题发生。
20.该海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法，通过设置多组第一搅拌杆、第二搅拌杆、第三搅拌杆与第四搅拌杆，能够对气液混合罐内部的惰性气体与液体进行均匀的混合，从而使得气液混合罐内部的气体与液体得到充分的搅拌混合，从而提高实验的准确性，比较的实用。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图。
22.图2为本发明中气液混合罐的结构示意图。
23.图3为本发明中气液混合罐内部的结构示意图。
24.图4为图3中a放大的结构示意图。
25.图5为本发明中第一搅拌杆的结构示意图。
26.图6为图5中b放大的结构示意图。
27.其中：1、管道本体；2、气液混合罐；3、输送管；4、增压泵；5、第一调节管；6、粗调节阀；7、第二调节管；8、微调节阀；9、连接管；10、气液分离罐；11、气体流出管；12、输气管；13、惰性气体储存罐；14、压力表；15、减压阀；16、输液管；17、储液罐；18、阀门；19、计量泵；20、转轴；21、主动齿轮；22、从动齿轮；23、齿环；24、第一转杆；25、第一搅拌杆；26、第二转杆；27、第一皮带轮；28、第一连接皮带；29、第二皮带轮；30、第三转杆；31、第二搅拌杆；32、第三搅拌杆；33、第四搅拌杆；34、第三皮带轮；35、第二连接皮带；36、第四皮带轮；37、驱动电机；38、基座；39、轴承。
具体实施方式
28.在一个实施例中，如图1所示，一种海底管道气液相腐蚀实验装置，包括管道本体1，还包括气液混合罐2，气液混合罐2的一侧壁上连接有输送管3，输送管3上设置有增压泵4，输送管3上连接有第一调节管5，第一调节管5上设置有粗调节阀6，输送管3上连接有第二调节管7，第二调节管7上设置有微调节阀8，输送管3的另一端连接有连接管9，连接管9的另一端连接有气液分离罐10，气液分离罐10上设置有气体流出管11；气液混合罐2的侧壁上设置有输气管12，输气管12的另一端连接有惰性气体储存罐13，输气管12上设置有压力表14，压力表14的一侧设置有减压阀15，输气管12的下方设置有输液管16，输液管16的一端连接在气液混合罐2的侧壁上，输液管16的另一端连接有储液罐17，储液罐17上设置有阀门18，阀门18的一侧设置有计量泵19；在实验时，通过输气管12将惰性气体储存罐13内部的惰性气体输送到气液混合罐2的内部，通过输液管16将储液罐17内部的液体输送到气液混合罐2的内部，气液混合罐2对惰性气体与液体进行混合；然后通过输送管3输送到管道本体1的内部，管道本体1通过连接管9将气液混合体输送到气液分离罐10的内部，最后通过气体流出管11将气体排出，输送管3在输送的过程中，能够通过粗调节阀6与微调节阀8对输送的液体的流速进行调节，便于气液混合体对管道本体1进行腐蚀实验；通过设置输送管3、增压泵4、第一调节管5、粗调节阀6、第二调节管7、微调节阀8、连接管9、气液分离罐10与气体流出管11，能够使得气液混合体在流动的情况下对管道本体1进行腐蚀实验，解决了目前海底管道腐蚀实验测试主要都是在反应釜内进行的，不能真实还原管道流动状态，与实际油气流动工况差距较远，从而难以获得研究气液两相管流下的腐蚀参数的问题发生。
29.如图2-图6所示，气液混合罐2的上端面上设置有转轴20，转轴20的下端穿过气液混合罐2的上端壁，且连接有主动齿轮21，主动齿轮21的一侧啮合连接有从动齿轮22，从动齿轮22的外侧啮合设置有齿环23，齿环23设置在气液混合罐2的上端内壁上，从动齿轮22的下端面上设置有第一转杆24，第一转杆24的外壁上设置有多组第一搅拌杆25；主动齿轮21的下端面上设置有第二转杆26，第二转杆26下方的外壁上设置有两组第一皮带轮27，两组
第一皮带轮27的外侧均设置有一组第一连接皮带28，两组第一连接皮带28的另一侧内部均设置有一组第二皮带轮29，两组第二皮带轮29的内部均设置有一组第三转杆30，两组第三转杆30的下端面均设置在气液混合罐2的底端内壁上，两组第三转杆30的外侧壁上均设置有多组第二搅拌杆31；第二转杆26的外侧壁上设置有第三搅拌杆32，多组第三搅拌杆32与多组第一搅拌杆25交叉设置；多组第三搅拌杆32的下方设置有多组第四搅拌杆33，多组第四搅拌杆33均设置在第二转杆26上，多组第四搅拌杆33的与多组第二搅拌杆31交叉设置；转轴20带动主动齿轮21转动，主动齿轮21带动从动齿轮22在齿环23的内部进行转动，使得第一转杆24在自转的同时能够进行公转，从而能够对气液混合罐2内部的物料进行搅拌混合，主动齿轮21带动第二转杆26转动，第二转杆26带动两组第一皮带轮27转动，两组第一皮带轮27通过两组第一连接皮带28带动两组第二皮带轮29转动，两组第二皮带轮29带动两组第三转杆30转动，两组第三转杆30带动带动多组第二搅拌杆31转动，同时第二转杆26能够带动多组第三搅拌杆32与第四搅拌杆33转动，使得气液混合罐2内部的物料得到充分的搅拌混合，从而提高实验的准确性，比较的实用。
30.如图2-图6所示，转轴20的上端面上设置有第三皮带轮34，第三皮带轮34的外侧设置有第二连接皮带35，第二连接皮带35的另一侧内部设置有第四皮带轮36，第四皮带轮36与驱动电机37的输出端相连接；驱动电机37设置在基座38的下端面上，基座38的下端面设置在气液混合罐2的上端面上；第四皮带轮36的下端面上设置有轴承39，轴承39的下端面设置在气液混合罐2的上端面上；启动驱动电机37，驱动电机37带动第四皮带轮36转动，第四皮带轮36通过第二连接皮带35带动第三皮带轮34转动，第三皮带轮34带动转轴20转动，能够对气液混合罐2内部的惰性气体与液体进行均匀的混合，从而使得气液混合罐2内部的气体与液体得到充分的搅拌混合，从而提高实验的准确性，比较的实用。
31.一种海底管道气液相腐蚀实验方法，包括以下步骤：
32.步骤一：在实验时，通过输气管12将惰性气体储存罐13内部的惰性气体输送到气液混合罐2的内部，通过输液管16将储液罐17内部的液体输送到气液混合罐2的内部，气液混合罐2对惰性气体与液体进行混合；
33.步骤二：然后通过输送管3输送到管道本体1的内部，管道本体1通过连接管9将气液混合体输送到气液分离罐10的内部，最后通过气体流出管11将气体排出，输送管3在输送的过程中，能够通过粗调节阀6与微调节阀8对输送的液体的流速进行调节，便于气液混合体对管道本体1进行腐蚀实验；
34.步骤三：惰性气体与液体输送到气液混合罐2内部时，启动驱动电机37，驱动电机37带动第四皮带轮36转动，第四皮带轮36通过第二连接皮带35带动第三皮带轮34转动，第三皮带轮34带动转轴20转动，转轴20带动主动齿轮21转动，主动齿轮21带动从动齿轮22在齿环23的内部进行转动，使得第一转杆24在自转的同时能够进行公转，从而能够通过多组第一搅拌杆25对气液混合罐2内部的物料进行搅拌混合；
35.步骤四：主动齿轮21带动第二转杆26转动，第二转杆26带动两组第一皮带轮27转动，两组第一皮带轮27通过两组第一连接皮带28带动两组第二皮带轮29转动，两组第二皮带轮29带动两组第三转杆30转动，两组第三转杆30带动带动多组第二搅拌杆31转动，同时第二转杆26能够带动多组第三搅拌杆32与第四搅拌杆33转动，使得气液混合罐2内部的物料得到充分的搅拌混合，从而提高实验的准确性，比较的实用。
36.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种海底管道气液相腐蚀实验装置，包括管道本体(1)，其特征在于，还包括气液混合罐(2)，所述气液混合罐(2)的一侧壁上连接有输送管(3)，所述输送管(3)上设置有增压泵(4)，所述输送管(3)上连接有第一调节管(5)，所述第一调节管(5)上设置有粗调节阀(6)，所述输送管(3)上连接有第二调节管(7)，所述第二调节管(7)上设置有微调节阀(8)，所述输送管(3)的另一端连接有连接管(9)，所述连接管(9)的另一端连接有气液分离罐(10)，所述气液分离罐(10)上设置有气体流出管(11)。2.根据权利要求1所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述气液混合罐(2)的侧壁上设置有输气管(12)，所述输气管(12)的另一端连接有惰性气体储存罐(13)，所述输气管(12)上设置有压力表(14)，所述压力表(14)的一侧设置有减压阀(15)，所述输气管(12)的下方设置有输液管(16)，所述输液管(16)的一端连接在气液混合罐(2)的侧壁上，所述输液管(16)的另一端连接有储液罐(17)，所述储液罐(17)上设置有阀门(18)，所述阀门(18)的一侧设置有计量泵(19)。3.根据权利要求1所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述气液混合罐(2)的上端面上设置有转轴(20)，所述转轴(20)的下端穿过气液混合罐(2)的上端壁，且连接有主动齿轮(21)，所述主动齿轮(21)的一侧啮合连接有从动齿轮(22)，所述从动齿轮(22)的外侧啮合设置有齿环(23)，所述齿环(23)设置在气液混合罐(2)的上端内壁上，所述从动齿轮(22)的下端面上设置有第一转杆(24)，所述第一转杆(24)的外壁上设置有多组第一搅拌杆(25)。4.根据权利要求3所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述主动齿轮(21)的下端面上设置有第二转杆(26)，所述第二转杆(26)下方的外壁上设置有两组第一皮带轮(27)，两组所述第一皮带轮(27)的外侧均设置有一组第一连接皮带(28)，两组所述第一连接皮带(28)的另一侧内部均设置有一组第二皮带轮(29)，两组所述第二皮带轮(29)的内部均设置有一组第三转杆(30)，两组所述第三转杆(30)的下端面均设置在气液混合罐(2)的底端内壁上，两组所述第三转杆(30)的外侧壁上均设置有多组第二搅拌杆(31)。5.根据权利要求4所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述第二转杆(26)的外侧壁上设置有第三搅拌杆(32)，多组所述第三搅拌杆(32)与多组第一搅拌杆(25)交叉设置。6.根据权利要求5所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，多组所述第三搅拌杆(32)的下方设置有多组第四搅拌杆(33)，多组所述第四搅拌杆(33)均设置在第二转杆(26)上，多组所述第四搅拌杆(33)的与多组第二搅拌杆(31)交叉设置。7.根据权利要求3所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述转轴(20)的上端面上设置有第三皮带轮(34)，所述第三皮带轮(34)的外侧设置有第二连接皮带(35)，所述第二连接皮带(35)的另一侧内部设置有第四皮带轮(36)，所述第四皮带轮(36)与驱动电机(37)的输出端相连接。8.根据权利要求7所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述驱动电机(37)设置在基座(38)的下端面上，所述基座(38)的下端面设置在气液混合罐(2)的上端面上。9.根据权利要求7所述的一种海底管道气液相腐蚀实验装置，其特征在于，所述第四皮带轮(36)的下端面上设置有轴承(39)，所述轴承(39)的下端面设置在气液混合罐(2)的上
端面上。10.一种海底管道气液相腐蚀实验方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-9任一项所述的装置，所述的实验方法包括如下步骤：步骤一：在实验时，通过输气管(12)将惰性气体储存罐(13)内部的惰性气体输送到气液混合罐(2)的内部，通过输液管(16)将储液罐(17)内部的液体输送到气液混合罐(2)的内部，气液混合罐(2)对惰性气体与液体进行混合；步骤二：然后通过输送管(3)输送到管道本体(1)的内部，管道本体(1)通过连接管(9)将气液混合体输送到气液分离罐(10)的内部，最后通过气体流出管(11)将气体排出，输送管(3)在输送的过程中，能够通过粗调节阀(6)与微调节阀(8)对输送的液体的流速进行调节，便于气液混合体对管道本体(1)进行腐蚀实验；步骤三：惰性气体与液体输送到气液混合罐(2)内部时，启动驱动电机(37)，驱动电机(37)带动第四皮带轮(36)转动，第四皮带轮(36)通过第二连接皮带(35)带动第三皮带轮(34)转动，第三皮带轮(34)带动转轴(20)转动，转轴(20)带动主动齿轮(21)转动，主动齿轮(21)带动从动齿轮(22)在齿环(23)的内部进行转动，使得第一转杆(24)在自转的同时能够进行公转，从而能够通过多组第一搅拌杆(25)对气液混合罐(2)内部的物料进行搅拌混合；步骤四：主动齿轮(21)带动第二转杆(26)转动，第二转杆(26)带动两组第一皮带轮(27)转动，两组第一皮带轮(27)通过两组第一连接皮带(28)带动两组第二皮带轮(29)转动，两组第二皮带轮(29)带动两组第三转杆(30)转动，两组第三转杆(30)带动带动多组第二搅拌杆(31)转动，同时第二转杆(26)能够带动多组第三搅拌杆(32)与第四搅拌杆(33)转动，使得气液混合罐(2)内部的物料得到充分的搅拌混合。

技术总结
本发明公开了一种海底管道气液相腐蚀实验装置及实验方法，包括管道本体，还包括气液混合罐，气液混合罐的一侧壁上连接有输送管，输送管上设置有增压泵，输送管上连接有第一调节管，第一调节管上设置有粗调节阀，输送管上连接有第二调节管，第二调节管上设置有微调节阀，输送管的另一端连接有连接管，连接管的另一端连接有气液分离罐，气液分离罐上设置有气体流出管，能够使得气液混合体在流动的情况下对管道本体进行腐蚀实验，解决了目前海底管道腐蚀实验测试主要都是在反应釜内进行的，不能真实还原管道流动状态，与实际油气流动工况差距较远，从而难以获得研究气液两相管流下的腐蚀参数的问题发生。蚀参数的问题发生。蚀参数的问题发生。


技术研发人员：王茜钰 廖柯熹 王小豪
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/4