專利名稱：一種高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及管材的沖刷腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓釜用多流速模擬試
驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
油氣田在勘探、開發(fā)的過程中，石油、天然氣從井底的開采到地面的運(yùn)輸，都面對(duì)這些油氣、凝析水等介質(zhì)對(duì)服役管材的沖刷或沖蝕，由于流體在底層壓カ的驅(qū)使下，從井底經(jīng)過不同級(jí)別油管、套管，到地面的集輸管線，都存在一定的流速，不同的壓力、不同的管徑導(dǎo)致了不同井深管材承受不同的沖刷速度，因而造成不同程度的沖刷腐蝕，嚴(yán)重的導(dǎo)致管 體明顯減薄引起斷裂。因此多年來沖刷腐蝕一直是專家及科技人員熱切關(guān)注且研究的問題，希望通過研究及室內(nèi)模擬試驗(yàn)來了解、掌握管材在不同流速條件下的腐蝕性能如何，同時(shí)通過對(duì)管材耐沖刷腐蝕性能的了解掌握，對(duì)油氣田提出更合理科學(xué)的選材方案，進(jìn)而解決或減緩因沖刷腐蝕造成的更大的危害。多年來國(guó)內(nèi)外都在積極研制ー種大型的模擬エ況環(huán)境下的實(shí)物管材的沖刷腐蝕設(shè)備，但是都因?yàn)閴毫?、溫度等ー些參數(shù)介質(zhì)沒法滿足實(shí)際要求而無法實(shí)現(xiàn)真正的實(shí)物試驗(yàn)。因此相比而言，室內(nèi)高壓釜是目前較為可信的且能夠模擬一定流速條件的沖刷腐蝕試驗(yàn)設(shè)備，且目前較為常用。有的采取試樣轉(zhuǎn)動(dòng)，有的是利用液體轉(zhuǎn)動(dòng)來模擬沖刷的結(jié)果，但都是一次性試驗(yàn)進(jìn)行ー個(gè)流速的模擬試驗(yàn)，由于油田不同井深、不同井段實(shí)際流速差異很大，所以研究工作需要模擬較多的流速條件，因而不同流速的模擬試驗(yàn)勢(shì)必存在較大的エ作量，給研究工作以及油田的耐沖刷腐蝕選材帶來較重的工作量。因此，設(shè)計(jì)ー種能夠在相同條件下模擬多種流速條件的試驗(yàn)裝置，減輕工作量，提高工作效率具有較為重要的實(shí)際意義。

實(shí)用新型內(nèi)容為了實(shí)現(xiàn)同釜模擬相同環(huán)境介質(zhì)條件下、不同流速下管材的動(dòng)態(tài)腐蝕狀況，減輕工作量，提高工作效率，本實(shí)用新型提供了一種高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置。所述技術(shù)方案如下一種高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，包括中心轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)圓盤和多個(gè)試樣架軸，所述旋轉(zhuǎn)圓盤置于高壓釜內(nèi)，并設(shè)置于高壓釜的上部，所述中心轉(zhuǎn)軸的一端伸入所述高壓釜內(nèi)并與所述旋轉(zhuǎn)圓盤垂直固定連接，各所述試樣架軸垂直設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)圓盤上并與其同步旋轉(zhuǎn)，試樣設(shè)置于所述試樣架軸上，所述的多個(gè)試樣架軸至少分為兩組，同一組的各所述試樣架軸均布設(shè)置于具有相同旋轉(zhuǎn)半徑的所述旋轉(zhuǎn)圓盤的圓周上。進(jìn)ー步地，所述反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有一固定圓盤，所述固定圓盤固定于所述高壓釜的底部，所述固定圓盤上的設(shè)有用干支撐所述中心轉(zhuǎn)軸端部的限位凹槽，及用來防止所述試樣架軸端部位置晃動(dòng)的多個(gè)環(huán)形凹槽導(dǎo)軌，同一組所述的各試樣架軸的一端與所述旋轉(zhuǎn)圓盤固定連接，其另一端與其對(duì)應(yīng)同一旋轉(zhuǎn)半徑的所述環(huán)形凹槽導(dǎo)軌相適配。優(yōu)選地，所述環(huán)形凹槽導(dǎo)軌的徑向截面及所述限位凹槽的截面均為凹形球面。[0008]優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)圓盤上還固定有多個(gè)安裝導(dǎo)軌，所述安裝導(dǎo)軌沿著所述旋轉(zhuǎn)圓盤的徑向設(shè)置，相鄰兩所述安裝導(dǎo)軌所形成的圓心角a相等，所述安裝導(dǎo)軌上設(shè)有安裝槽，所述試樣架軸的一端通過掛接與所述安裝槽絕緣固定連接。優(yōu)選，相鄰兩所述安裝導(dǎo)軌所形成的圓心角a為120°。進(jìn)ー步，所述的各試樣架軸及中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有多個(gè)試樣安裝件，試樣通過所述試樣安裝件固定于所述中心轉(zhuǎn)軸和各所述的試樣架軸上。優(yōu)選地，所述的試樣安裝件為枝杈螺釘，試樣套置于所述枝杈螺釘上并通過ー螺母將試樣固定于所述試樣安裝件上。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是通過在旋轉(zhuǎn)圓盤的不同半徑上設(shè)置多個(gè)試樣架軸，將試樣通過試樣安裝架安裝于·試樣架軸上，實(shí)現(xiàn)同一個(gè)半徑上裝載同流速的平行樣，不同半徑的試樣架軸上滿足不同流速的試驗(yàn)要求。本實(shí)用新型所提供的試驗(yàn)裝置操作簡(jiǎn)單，通過將試樣架軸安裝于旋轉(zhuǎn)圓盤的不同半徑處，即可實(shí)現(xiàn)不同流速的調(diào)節(jié)，其調(diào)節(jié)簡(jiǎn)便，能夠?qū)崿F(xiàn)同釜同介質(zhì)條件下不同流速的模擬試驗(yàn)，減少了以往不同釜之間同條件模擬試驗(yàn)產(chǎn)生的人為誤差，與和現(xiàn)有設(shè)備相比，減少了裝釜的次數(shù)，大大提高了工作效率，降低了試驗(yàn)研究成本；同時(shí)也為室內(nèi)研究動(dòng)態(tài)條件下流速對(duì)材料的腐蝕性能的影響提供了簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)、具有實(shí)用價(jià)值的試驗(yàn)裝置。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的ー些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實(shí)用新型提供的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置剖面圖。圖2是圖I中的帶有安裝導(dǎo)軌的旋轉(zhuǎn)圓盤結(jié)構(gòu)圖；圖3是圖I中固定圓盤的結(jié)構(gòu)圖。圖中I-旋轉(zhuǎn)圓盤；2_安裝導(dǎo)軌；3_中心轉(zhuǎn)軸；4_卡銷；5_螺釘；6-試樣架軸；7_枝杈螺釘；8_固定圓盤；9_限位凹槽；10_安裝凹槽；11-環(huán)形凹槽導(dǎo)軌。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)ー步地詳細(xì)描述。如圖I所示，本實(shí)用新型所提供的試驗(yàn)裝置主要包括中心轉(zhuǎn)軸3、旋轉(zhuǎn)圓盤I和多個(gè)試樣架軸6，旋轉(zhuǎn)圓盤I置于高壓釜內(nèi)，并設(shè)置于高壓釜的上部，中心轉(zhuǎn)軸3的一端伸入高壓釜內(nèi)并與旋轉(zhuǎn)圓盤I通過卡銷4垂直固定連接，各試樣架軸6垂直設(shè)置于旋轉(zhuǎn)圓盤I上并與其同步旋轉(zhuǎn)，試樣設(shè)置于試樣架軸6上，多個(gè)試樣架軸6至少分為兩組，同一組的各試樣架軸6均布設(shè)置于具有相同旋轉(zhuǎn)半徑的旋轉(zhuǎn)圓盤I的圓周上，不同組的試樣架軸6其旋轉(zhuǎn)半徑也就不同，這樣當(dāng)中心轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)時(shí)，不同組的試樣架軸6就獲得不同的線速度，可以對(duì)試樣在同介質(zhì)條件下進(jìn)行多流速的試驗(yàn)。其中旋轉(zhuǎn)圓盤I采用聚四氟乙烯，也可采用其它非金屬材質(zhì)，試樣架軸6和中心轉(zhuǎn)軸3均采用鎳基合金C-276材料制成。為了保持試樣架軸6及中心轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，控制中心轉(zhuǎn)軸3及試樣架軸6下端的大幅度搖擺，在反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有一固定圓盤8，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，固定圓盤8可以采用聚四氟乙烯材質(zhì)或其它非金屬材質(zhì)制成，固定圓盤8固定于高壓爸的底部，固定圓盤8上的設(shè)有用于支撐中心轉(zhuǎn)軸3端部的限位凹槽9，及用來防止試樣架軸6端部位置晃動(dòng)的多個(gè)環(huán)形凹槽導(dǎo)軌11，同一組的各試樣架軸6的一端與旋轉(zhuǎn)圓盤I固定連接，其另一端與其對(duì)應(yīng)同一旋轉(zhuǎn)半徑的環(huán)形凹槽導(dǎo)軌11相適配，這里的環(huán)形凹槽導(dǎo)軌11的徑向截面及限位凹槽9的截面均采用凹形球面。旋轉(zhuǎn)圓盤上還固定有多個(gè)安裝導(dǎo)軌，安裝導(dǎo)軌沿著旋轉(zhuǎn)圓盤的徑向設(shè)置，相鄰兩安裝導(dǎo)軌所形成的圓心角a相等，安裝導(dǎo)軌上設(shè)有安裝槽，試樣架軸的一端通過掛接與所述安裝槽絕緣固定連接。 圖2中給出了帶有三個(gè)安裝導(dǎo)軌2的旋轉(zhuǎn)圓盤I結(jié)構(gòu)圖，其中的安裝導(dǎo)軌2兩兩所形成的圓心角為120° ;試樣架軸6與安裝導(dǎo)軌2之間通過掛鉤連接之前，需要將試樣架軸6的連接接觸部分外包優(yōu)質(zhì)聚四氟乙烯，防止金屬件接觸，然后用尼龍線纏繞固定位置，保證試樣架軸6處在要求的旋轉(zhuǎn)半徑位置。各試樣架軸6及中心轉(zhuǎn)軸3上設(shè)有多個(gè)試樣安裝件，試樣通過所述試樣安裝件固定于中心轉(zhuǎn)軸3和各所述的試樣架軸6上。在圖I中試樣架軸6上，從上至下間距30mm分別固定有兩個(gè)裝載試樣枝杈螺釘7，用于固定試樣，試樣尺寸為25mmX IOmmX2mm,—端有C 6的孔。安裝時(shí)保證試樣間不得接觸或小于O. Imm的縫隙，防止電偶腐蝕發(fā)生。圖I中的中心轉(zhuǎn)軸3上也均布有螺釘5，螺釘5同樣是用來掛接固定試樣之用。上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，包括中心轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)圓盤和多個(gè)試樣架軸，所述旋轉(zhuǎn)圓盤置于高壓釜內(nèi)，并設(shè)置于高壓釜的上部，所述中心轉(zhuǎn)軸的一端伸入所述高壓釜內(nèi)并與所述旋轉(zhuǎn)圓盤垂直固定連接，各所述試樣架軸垂直設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)圓盤上并與其同步旋轉(zhuǎn)，試樣設(shè)置于所述試樣架軸上，其特征在于， 所述的多個(gè)試樣架軸至少分為兩組，同一組的各所述試樣架軸均布設(shè)置于具有相同旋轉(zhuǎn)半徑的所述旋轉(zhuǎn)圓盤的圓周上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述反應(yīng)釜內(nèi)還設(shè)有一固定圓盤，所述固定圓盤固定于所述高壓釜的底部，所述固定圓盤上的設(shè)有用于支撐所述中心轉(zhuǎn)軸端部的限位凹槽，及用來防止所述試樣架軸端部位置晃動(dòng)的多個(gè)環(huán)形凹槽導(dǎo)軌，同一組所述的各試樣架軸的一端與所述旋轉(zhuǎn)圓盤固定連接，其另一端與其對(duì)應(yīng)同一旋轉(zhuǎn)半徑的所述環(huán)形凹槽導(dǎo)軌相適配。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述環(huán)形凹槽導(dǎo)軌的徑向截面及所述限位凹槽的截面均為凹形球面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述旋轉(zhuǎn)圓盤上還固定有多個(gè)安裝導(dǎo)軌，所述安裝導(dǎo)軌沿著所述旋轉(zhuǎn)圓盤的徑向設(shè)置，相鄰兩所述安裝導(dǎo)軌所形成的圓心角a相等，所述安裝導(dǎo)軌上設(shè)有安裝槽，所述試樣架軸的一端通過掛接與所述安裝槽絕緣固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于， 相鄰兩所述安裝導(dǎo)軌所形成的圓心角a為120°。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述的各試樣架軸及中心轉(zhuǎn)軸上設(shè)有多個(gè)試樣安裝件，試樣通過所述試樣安裝件固定于所述中心轉(zhuǎn)軸和各所述的試樣架軸上。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，其特征在于， 所述的試樣安裝件為枝杈螺釘，試樣套置于所述枝杈螺釘上并通過一螺母將試樣固定于所述試樣安裝件上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓釜用多流速模擬試驗(yàn)裝置，包括中心轉(zhuǎn)軸、旋轉(zhuǎn)圓盤和多個(gè)試樣架軸，所述旋轉(zhuǎn)圓盤置于高壓釜內(nèi)，并設(shè)置于高壓釜的上部，所述中心轉(zhuǎn)軸的一端伸入所述高壓釜內(nèi)并與所述旋轉(zhuǎn)圓盤垂直固定連接，各所述試樣架軸垂直設(shè)置于所述旋轉(zhuǎn)圓盤上并與其同步旋轉(zhuǎn)，試樣設(shè)置于所述試樣架軸上，所述的多個(gè)試樣架軸至少分為兩組，同一組的各所述試樣架軸均布設(shè)置于具有相同旋轉(zhuǎn)半徑的所述旋轉(zhuǎn)圓盤的圓周上。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，試樣安裝方便，不需特殊處理，同時(shí)能夠滿足在同種氣體及溶液介質(zhì)條件下不同流速的模擬需求，減少相同試驗(yàn)不同釜次的試驗(yàn)誤差，大大提高了試驗(yàn)效率，降低了試驗(yàn)研究成本。
文檔編號(hào)G01N17/00GK202614645SQ201220143800
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者趙雪會(huì), 韓燕 , 李發(fā)根, 張娟濤, 白真權(quán), 魏斌 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所