一种模拟直流干扰腐蚀装置及实验方法与流程

1.本发明涉及油田地面工程领域，具体说是一种模拟直流干扰腐蚀装置及实验方法。


背景技术：

2.干扰腐蚀是导致油田金属管道腐蚀的一项重要因素，为减缓直流干扰腐蚀，需要对干扰情况进行检测和采取防护措施。目前，油田管道直流干扰腐蚀状况检测和干扰防护效果评价常用的方法是“电位对比分析法”，该方法是通过被干扰管道对地电位的变化情况来分析评价其受到直流干扰腐蚀的程度，以及直流干扰防护的效果，虽然效率较高，具有预见性，但是属于一种间接的手段，并且不能对引起干扰腐蚀的各主要因素进行单项测试评价。
3.另一种方法就是“缺陷直接测评法”，即直接对现场出现的直流干扰腐蚀缺陷进行测试评价，这种方法是在直流干扰腐蚀已经发生，而且发展到一定程度后才能采取的方法，虽然比较直观，但是具有滞后性，评价效率低。
4.上述两种方法测试所得数据都只能给出一个综合的结果，不能对引起直流干扰腐蚀单个因素实施检测评价。实际上直流干扰腐蚀有多个影响因素，包括干扰腐蚀电压、干扰腐蚀电流、与干扰源距离、介质流速、介质和干扰电流的相对流向、介质温度、介质氧化性气体浓度等，这些因素通常难以区分、不易单独控制，对这些因素进行单独评价困难的问题一直没有得到解决。
5.因此，为了促进直流干扰腐蚀测试与评价的有效实施，对多个干扰腐蚀因素进行单独评价，需要模拟管道在不同因素影响时的直流干扰腐蚀情况，这种直流干扰腐蚀模拟问题亟待解决。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供一种模拟直流干扰腐蚀装置及实验方法，以解决以往在对管道内壁受腐蚀情况及干扰防护效果进行检测时，所采用的方法只能给出综合性的结果，不能对引起腐蚀的单个因素进行检测评价和区分，不能对引起腐蚀的单个因素变量单独进行控制，不能对管道在不同因素影响下的工况进行模拟，导致对单独因素所引起的腐蚀情况评价困难的问题。
7.第一方面，本发明提供一种模拟直流干扰腐蚀装置，包括：管道；所述管道的入口和出口分别连接储液罐，所述储液罐中装有介质；所述储液罐连接用于向介质中注入氧化性气体、检测及调节所述介质中氧化性气体浓度的气体调节机构；所述储液罐连接用于检测及调节所述介质温度的温度调节机构；所述管道上具有绝缘管段，在所述绝缘管段内沿管道轴向安装有若干个腐蚀试片；
所述腐蚀试片通过电流电压调节机构连接电源的正极，所述管道的非绝缘管段通过电流电压调节机构连接电源负极；所述管道上设置有用于检测及控制所述介质流速的流速调节机构。
8.优选地，所述气体调节机构包括：氧化进气管、驱替进气管、气体浓度检测单元以及排气管；所述氧化进气管一端连接氧化性气体气源，另一端连通所述储液罐；所述驱替进气管一端连接驱替气体气源，另一端连通所述储液罐；所述气体浓度检测单元连接所述储液罐，用于检测所述储液罐内介质中的氧化性气体浓度；所述排气管连通所述储液罐，位置处于所述储液罐顶部。
9.优选地，还包括：压力表；所述压力表固定在所述储液罐顶部，且与所述储液罐内部连通，用于检测所述储液罐内压力。
10.优选地，所述温度调节机构包括：加热温控器、电加热棒以及温度传感器；所述电加热棒安装在所述储液罐内部，所述电加热棒通过线路连接所述加热温控器；所述加热温控器连接电源，所述加热温控器用于控制所述电加热棒的加热温度；所述温度传感器分别连接所述储液罐以及所述加热温控器。
11.优选地，所述电流电压调节机构包括：可调电阻、电流表以及电压表；所述可调电阻与电源连接，所述可调电阻与电源负极之间线路连接管道的非绝缘管段；所述可调电阻的滑动端通过电流表连接腐蚀试片；所述电压表一端连接可调电阻与电源负极之间线路，另一端连接可调电阻与电流表之间线路。
12.优选地，所述流速调节机构包括：循环泵以及流量计；所述循环泵安装在所述管道上，用于控制所述管道内介质流速；所述流量计安装在所述管道内部，用于检测所述管道内介质流速。
13.优选地，所述管道为u形，所述u形的两支臂的端部为开口，分别连通所述储液罐；所述管道u形的两支臂上分别具有所述绝缘管段。
14.第二方面，本发明提供一种模拟直流干扰腐蚀实验方法，包括步骤：控制气体调节机构启动向储液罐中的介质中注入氧化性气体，并检测介质中氧化性气体的实时浓度，判断若所述实时浓度不等于预设浓度，则通过气体调节机构调节介质中氧化性气体实时浓度，使其等于预设浓度；控制温度调节机构启动检测储液罐内介质实时温度，判断若所述实时温度不等于预设温度，则通过温度调节机构调节介质的实时温度，使其等于预设温度；启动电源，使电流通过电流电压调节机构传输给管道及腐蚀试片，电流电压调节机构检测传输给管道及腐蚀试片的实时电压电流值，判断若所述实时电压电流值不等于预设电压电流值，则通过电流电压调节机构进行调节，使实时电压电流值等于预设电压电流值；
当储液罐中介质进入管道内部后，控制流速调节机构启动检测管道内介质的实时流速，判断若实时流速不等于预设流速，则通过流速调节机构调节管道内介质实时流速，使其等于预设流速；在经过预定时间后，取出腐蚀试片，完成模拟直流干扰腐蚀实验。
15.本发明具有如下有益效果：本发明提供一种模拟直流干扰腐蚀装置及实验方法，通过设置气体调节机构调节管道中介质中的氧化性气体浓度；通过设置温度调节机构调节介质温度；通过电流电压调节机构调节对腐蚀试片施加的干扰腐蚀电压电流以及通过流速调节机构调节管道内介质流速，从而能够准确模拟管道工况，并对引起腐蚀的单独因素进行调节控制。解决了以往在对管道内壁受腐蚀情况及干扰防护效果进行检测时，所采用的方法只能给出综合性的结果，不能对引起腐蚀的单个因素进行检测评价和区分，不能对引起腐蚀的单个因素变量单独进行控制，不能对管道在不同因素影响下的工况进行模拟，导致对单独因素所引起的腐蚀情况评价困难的问题。
附图说明
16.通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：图1是本发明实施例一种模拟直流干扰腐蚀装置的结构示意图。
17.在图中，1-稳流稳压直流电源，2-滑动变阻器，3-电压表，4-电流表，6-腐蚀试片，7-绝缘管段，8-试片夹具，10-金属管段，11-储液罐，12-循环泵，13-流量计，15-加热温控器，16-电加热棒，17-温度传感器，18-氧化进气管，19-驱替进气管，20-排气管，21-气体浓度探测器，22-压力表。
具体实施方式
18.以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。
19.此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。
20.同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。
21.图1是本发明实施例一种模拟直流干扰腐蚀装置的结构示意图。如图1所示，一种模拟直流干扰腐蚀装置，包括：管道；管道的入口和出口分别连接储液罐11，储液罐11中装有介质；储液罐11连接用于向介质中注入氧化性气体、检测及调节介质中氧化性气体浓度的气体调节机构；储液罐11连接用于检测及调节介质温度的温度调节机构；管道上具有绝缘管段7，在绝缘管段7内沿管道轴向安装有若干个腐蚀试片6；腐蚀试片6通过电流电压调节机构连接电源的正极，管道的非绝缘管段7通过电流电压调节机构连接电源负极；管道上设置有用于检测及控制介质流速的流速调节机构。
22.在本发明实施例中，管道为模拟实际生产中使用的金属管道。其中，电源为稳流稳压直流电源1。电源的负极通过电流电压调节机构连接管道的非绝缘部分，即管道的金属管段10，用于模拟在实际工作中受到阴极保护的管道部分。若干个腐蚀试片6分别通过试片夹具8固定在绝缘管段7内部。绝缘管段7与金属管段10之间通过绝缘法兰连接，绝缘管段7用于使腐蚀试片6与金属管段10之间绝缘。
23.腐蚀试片6通过电流电压调节机构连接电源的正极，腐蚀试片6模拟了在管道中未受阴极保护部分管段的金属内壁。在进行模拟直流干扰腐蚀实验时，首先启动气体调节机构启动向介质中注入氧化性气体，气体调节机构检测介质中氧化性气体的实时浓度值，若该实时浓度值不符合预设浓度值，则通过气体调节机构进行调节，直至氧化性气体浓度符合要实验要求的预设浓度值。其中，储液罐11中的介质为水。
24.启动温度调节机构，检测储液罐11内介质的实时温度，若介质实时温度不等于实验要模拟的工况的温度，即预设温度时，通过温度调节机构调节介质温度，使其满足实验需要的温度。
25.在靠近储液罐11部分的管道上设置有第一阀门，当储液罐11内的介质温度及氧化性气体浓度符合要求后，打开阀门，储液罐11中的介质进入管道内部。
26.在介质进入管道内部后，启动电源，电流通过电流电压调节机构传输给金属管段10及腐蚀试片6，金属管段10、介质以及腐蚀试片6之间构成回路，通电后，连接电流电压调节机构部分的金属管段10受到阴极保护，而腐蚀试片6未受到阴极保护，因介质中带电，从而会对其造成干扰腐蚀。电流电压调节机构能够检测传输给管道及腐蚀试片6的实时电压值和实时电流值，即实时电压电流值，并调节传输给金属管段10和腐蚀试片6的实时电压值和实时电流值，使其等于实验要求的预设电压值和预设电流值。
27.启动流速调节机构，流速调节机构检测管道内介质的实时流速是否满足实验需要的预设流速，若不满足，则流速调节机构将调节管道内介质实时流速，使其等于预定流速。
28.在实验中，通过设置调节多个干扰腐蚀的影响因素，包括：介质中氧化性气体浓度、介质温度、介质流速、干扰腐蚀电压以及干扰腐蚀电流，使得各个影响因素都能满足预定实验条件，在经过预定时间后，取出腐蚀试片6，观察并评价腐蚀试片6的受腐蚀程度，从而能够根据不同影响因素的变化评价腐蚀试片6的受干扰腐蚀情况。
29.其中，腐蚀试片6的数量至少为2个，在实施例中，每个绝缘管段7内部设置5个腐蚀试片6，5个腐蚀试片6在管道的绝缘管段7内部，沿绝缘管段7的轴向等距离安装，即管道的轴向等距离安装。
30.其中，干扰腐蚀因素还包括与干扰源距离。与干扰源距离为：因管道受阴极保护的金属管段10部分与绝缘管段7内的5个腐蚀试片6之间的距离不同，通过实验可以得出腐蚀试片6即未受到阴极保护的管段，与干扰源即受到阴极保护的管道之间的距离不同时所受到的干扰腐蚀影响，通常情况下，距离干扰源距离越远，受到的干扰腐蚀越弱。
31.在本发明中，气体调节机构包括：氧化进气管18、驱替进气管19、气体浓度检测单元以及排气管20；氧化进气管18一端连接氧化性气体气源，另一端连通储液罐11；驱替进气管19一端连接驱替气体气源，另一端连通储液罐11；气体浓度检测单元连接储液罐11，用于检测储液罐11内介质中的氧化性气体浓度；排气管20连通储液罐11，位置处于储液罐11顶部。
32.在本发明实施例中，氧化进气管18的一端连接氧化性气体气源，另一端从储液罐11顶部插入至储液罐11内的介质中；驱替进气管19的一端连接驱替气体气源，另一端从储液罐11顶部插入至储液罐11内的介质中；排气管20处于储液罐11顶部，排气管20的底端开口与储液罐11内介质的最高液面之间具有一定距离。在氧化进气管18上设置有第二阀门，驱替进气管19上设置第三阀门，排气管20上设置第四阀门。
33.在进行实验时，控制氧化进气管18上的第二阀门打开，氧化性气体通过氧化进气管18释放进入储液罐11的介质中，使介质中的氧化性气体浓度逐渐升高，此时，通过气体浓度检测单元检测出介质中不断升高的氧化性气体浓度，即实时浓度，当实时浓度等于预设浓度时，关闭第二阀门。其中，氧化性气体可以为溶解氧。
34.若介质中的氧化性气体实时浓度超过了预设浓度，则需要打开驱替进气管19上的第三阀门，以及排气管20上的第四阀门，使得驱替气体通过驱替进气管19释放进入介质中，从而驱替介质中溶解的氧化性气体，被驱替的氧化性气体上升至储液罐11内顶部空间后，从排气管20排至外部环境。其中，驱替气体可以为氮气。通过氧化进气管18连接氧化性气体气源、驱替进气管19连接驱替气体气源，配合排气管20，实现对介质中氧化性气体浓度的量化控制。其中，气体浓度检测单元包括：气体浓度探测器21，气体浓度探测器21固定在储液罐11顶部，气体浓度探测器21的探头插入介质中，检测介质中氧化性气体浓度。
35.在本发明中，还包括：压力表22；压力表22固定在储液罐11顶部，且与储液罐11内部连通，用于检测储液罐11内压力。
36.在本发明实施例中，压力表22用于检测储液罐11内包括气体和液体对储液罐11内造成的压力。对于干扰腐蚀的影响因素，除了介质的温度、流速等因素外，还包括压力因素，储液罐11内的压力变化也会影响腐蚀试片6的腐蚀情况，通过压力表22检测储液罐11内的压力值，该压力值将用于后续对腐蚀试片6的腐蚀情况进行评价时使用。
37.在本发明中，温度调节机构包括：加热温控器15、电加热棒16以及温度传感器17；电加热棒16安装在储液罐11内部，电加热棒16通过线路连接加热温控器15；加热温控器15连接电源，加热温控器15用于控制电加热棒16的加热温度；温度传感器17分别连接储液罐11以及加热温控器15。
38.在本发明实施例中，在实验时，启动温度传感器17及加热温控器15，温度传感器17检测储液罐11内介质的实时温度并传输给加热温控器15，当介质的实时温度低于实验所需的预设温度时，加热温控器15控制将电源启动将电流传输给电加热棒16，使电加热棒16升温对介质进行加热，当温度传感器17检测到介质实时温度达到实验所需的预设温度时，加热温控器15控制电源关闭，电加热棒16停止加热。
39.在本发明中，电流电压调节机构包括：可调电阻、电流表4以及电压表3；可调电阻与电源连接，可调电阻与电源负极之间线路连接管道的非绝缘管段7；可调电阻的滑动端通过电流表4连接腐蚀试片6；电压表3一端连接可调电阻与电源负极之间线路，另一端连接可调电阻与电流表4之间线路。
40.在本发明实施例中，可调电阻为滑动变阻器2，滑动变阻器2连接电源构成回路。每个腐蚀试片6分别对应连接一个滑动变阻器2、电流表4及电压表3，每个腐蚀试片6通过对应的一个电流表4连接一个滑动变阻器2的滑动端，每个电压表3的一端分别连接对应的滑动变阻器2与电源负极之间线路，另一端连接滑动变阻器2与电流表4之间线路；滑动变阻器2
与电源负极之间的线路连接管道的金属管段10。
41.在实验时，打开电源开关，电流通过滑动变阻器2传输给金属管段10以及腐蚀试片6，从而对金属管段10形成阴极保护。电流表4和电压表3检测传输给金属管段10和腐蚀试片6的实时电流值和实时电压值，若实时电流值和实时电压值不符合实验要求的预设电流值和预设电压值，则通过调节滑动变阻器2滑片位置，从而改变传输给金属管段10和腐蚀试片6的电流值和电压值，直到实时电流值等于预设电流值，以及实时电压值等于预设电压值。
42.在本发明中，流速调节机构包括：循环泵12以及流量计13；循环泵12安装在管道上，用于控制管道内介质流速；流量计13安装在管道内部，用于检测管道内介质流速。
43.在本发明实施例中，循环泵12与流量计13安装在管道的金属管段10部分。在实验时，当储液罐11中的介质进入管道内部后，通过流量计13可以检测管道内介质实时流速，若实时流速小于实验需要的预设流速，则启动循环泵12，使管道内介质流速加快，逐渐提高循环泵12的叶轮旋转速度，从而能够使管道内介质流速逐渐升高，直至介质的实时流速等于预设流速。循环泵12除了用于提高介质流速外，还用于改变管道内介质的流动方向，当实验需要使介质向相反方向流动，来观察腐蚀试片6的腐蚀状态时，可以通过改变循环泵12叶轮旋转方向来改变介质流动方向。
44.在本发明中，管道为u形，u形的两支臂的端部为开口，分别连通储液罐11；管道u形的两支臂上分别具有绝缘管段7。
45.在本发明实施例中，管道的u形的两个支臂上分别设置绝缘管段7，两个绝缘管段7内部分别设置5个腐蚀试片6，共计10个腐蚀试片6分别通过线路连接对应的电流电压调节机构的可调电阻。在管道的u形两支臂上分别设置绝缘管段7用于在实验时，当储液罐11中的介质进入管道内部后，管道u形的端部的开口分别为介质的入口和出口，启动循环泵12后，介质在管道的两个绝缘管段7内形成对向流动，即其中一个绝缘管段7内介质为从左至右流动，则另一个绝缘管段7内的介质为从右至左流动，从而使一次实验时能够同时进行介质向不同方向流动的干扰腐蚀影响因素实验，能够减少实验次数和时间。
46.本发明还提供一种模拟直流干扰腐蚀实验方法，包括步骤：步骤1：控制气体调节机构启动向储液罐11中的介质中注入氧化性气体，并检测介质中氧化性气体的实时浓度，判断若实时浓度不等于预设浓度，则通过气体调节机构调节介质中氧化性气体实时浓度，使其等于预设浓度。
47.在本发明实施例中，在进行实验时，控制氧化进气管18上的第二阀门打开，氧化性气体通过氧化进气管18释放进入储液罐11的介质中，通过气体浓度检测单元检测介质中氧化性气体实时浓度，判断当实时浓度等于预设浓度时，关闭第二阀门。
48.判断当介质中的氧化性气体实时浓度超过了预设浓度时，则打开驱替进气管19上的第三阀门，以及排气管20上的第四阀门，使得驱替气体通过驱替进气管19释放进入介质中，从而驱替介质中溶解的氧化性气体，被驱替的氧化性气体上升至储液罐11内顶部空间后，从排气管20排至外部环境；判断当气体浓度检测单元检测介质中氧化性气体的实时浓度降低至预设浓度时，控制第三阀门和第四阀门关闭。
49.步骤2：控制温度调节机构启动检测储液罐11内介质实时温度，判断若实时温度不等于预设温度，则通过温度调节机构调节介质的实时温度，使其等于预设温度。
50.在本发明实施例中，启动温度传感器17及加热温控器15，温度传感器17检测储液
罐11内介质的实时温度并传输给加热温控器15，加热温控器15判断当介质的实时温度低于实验所需的预设温度时，加热温控器15控制电源启动将电流传输给电加热棒16，使电加热棒16升温对介质进行加热，当温度传感器17检测到介质实时温度等于预设温度时，加热温控器15控制电源关闭，电加热棒16停止加热。
51.步骤3：启动电源，使电流通过电流电压调节机构传输给管道及腐蚀试片6，电流电压调节机构检测传输给管道及腐蚀试片6的实时电压电流值，判断若实时电压电流值不等于预设电压电流值，则通过电流电压调节机构进行调节，使实时电压电流值等于预设电压电流值。
52.在本发明实施例中，在实验时，打开电源开关，电流通过滑动变阻器2传输给金属管段10以及腐蚀试片6，从而对金属管段10形成阴极保护。电流表4和电压表3检测传输给金属管段10和腐蚀试片6的实时电流值和实时电压值，判断若实时电流值和实时电压值不符合预设电流值和预设电压值，则通过调节滑动变阻器2滑片位置，从而改变传输给金属管段10和腐蚀试片6的电流值和电压值，直到实时电流值等于预设电流值，以及实时电压值等于预设电压值。
53.步骤4：当储液罐11中介质进入管道内部后，控制流速调节机构启动检测管道内介质的实时流速，判断若实时流速不等于预设流速，则通过流速调节机构调节管道内介质实时流速，使其等于预设流速。
54.在本发明实施例中，在实验时，当储液罐11中的介质进入管道内部后，通过流量计13检测管道内介质实时流速，判断若实时流速小于实验需要的预设流速，则启动循环泵12，使管道内介质流速加快，逐渐提高循环泵12的叶轮旋转速度，从而能够使管道内介质流速逐渐升高，直至介质的实时流速等于预设流速。
55.步骤5：在经过预定时间后，取出腐蚀试片6，完成模拟直流干扰腐蚀实验。
56.在本发明实施例中，预定时间为模拟对未受阴极保护的管道的干扰腐蚀时间，在经过预定时间后，取出两个绝缘管段7内的10个腐蚀试片6，通过进行观察，结合实验室设定的各个干扰腐蚀因素，即介质中氧化性气体含量、介质温度、介质流速、介质流动方向、干扰腐蚀电压、干扰腐蚀电流以及与干扰源距离，从而能够对单独干扰腐蚀因素变化引起的腐蚀试片6腐蚀状况进行准确评价。
57.在本发明实施例中，还包括，控制器；控制器分别连接气体调节机构、温度调节机构、电流电压调节机构以及流速调节机构。其中，控制器具体连接氧化进气管18上的第二阀门、驱替进气管19上的第三阀门、排气管20上的第四阀门、气体浓度探测器21、加热温控器15、可调电阻、电流表4、电压表3、稳流稳压直流电源1、循环泵12、流量计13以及温度传感器17。在控制器内预先设置预设浓度、预设温度、预设电压电流值、预设流速以及预定时间。控制器内存储有计算机程序指令，该计算机程序指令被控制器内的处理器执行时能够实现上述实验方法。
58.本发明利用电流电压调节机构实现对10个腐蚀试片6模拟干扰电压的单独控制，通过循环泵12带动管路中介质循环流动，通过电加热棒16及温控器控制介质温度，能够模拟腐蚀试片6在流动介质中的干扰腐蚀情况，实现了对干扰腐蚀电压、干扰腐蚀电流、与干扰源距离、介质流速、介质和干扰电流的相对流向、介质温度、介质氧化性气体含量等因素的单独控制，保证了干扰腐蚀模拟试验的准确性。
59.本发明装置中介质流动管道设置为横向开口的u型，循环泵12带动介质可以实现相对于直流干扰电流的正向和反向流动。管道分为金属部分，即金属管段10，和非金属部分，即绝缘管段7，腐蚀试片6连接于非金属管段10内，与金属管段10形成了干扰腐蚀环境，多个腐蚀试片6在绝缘管段7内沿轴线等距离分布实现与干扰源距离的单独控制。
60.利用本发明模拟直流干扰腐蚀装置开展干扰腐蚀模拟试验最短仅需要4天即可得到测试结果，整个模拟测试过程直观、高效、可量化、可进行单个干扰腐蚀因素监测评价。本发明可以在不改变其他条件下测试单一因素对直流干扰腐蚀的影响。通过直流干扰腐蚀试验模拟实际环境下的腐蚀情况，掌握不同因素对干扰腐蚀的影响程度，可以有针对性的提出防护措施，提高干扰腐蚀防护的有效性，减缓埋地管道因直流干扰腐蚀造成穿孔失效。
61.以上实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于，包括：管道；所述管道的入口和出口分别连接储液罐（11），所述储液罐（11）中装有介质；所述储液罐（11）连接用于向介质中注入氧化性气体、检测及调节所述介质中氧化性气体浓度的气体调节机构；所述储液罐（11）连接用于检测及调节所述介质温度的温度调节机构；所述管道上具有绝缘管段（7），在所述绝缘管段（7）内沿管道轴向安装有若干个腐蚀试片（6）；所述腐蚀试片（6）通过电流电压调节机构连接电源的正极，所述管道的非绝缘管段（7）通过电流电压调节机构连接电源负极；所述管道上设置有用于检测及控制所述介质流速的流速调节机构。2.根据权利要求1所述的模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于，所述气体调节机构包括：氧化进气管（18）、驱替进气管（19）、气体浓度检测单元以及排气管（20）；所述氧化进气管（18）一端连接氧化性气体气源，另一端连通所述储液罐（11）；所述驱替进气管（19）一端连接驱替气体气源，另一端连通所述储液罐（11）；所述气体浓度检测单元连接所述储液罐（11），用于检测所述储液罐（11）内介质中的氧化性气体浓度；所述排气管（20）连通所述储液罐（11），位置处于所述储液罐（11）顶部。3.根据权利要求1或2所述的模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于，还包括：压力表（22）；所述压力表（22）固定在所述储液罐（11）顶部，且与所述储液罐（11）内部连通，用于检测所述储液罐（11）内压力。4.根据权利要求1所述的模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于，所述温度调节机构包括：加热温控器（15）、电加热棒（16）以及温度传感器（17）；所述电加热棒（16）安装在所述储液罐（11）内部，所述电加热棒（16）通过线路连接所述加热温控器（15）；所述加热温控器（15）连接电源，所述加热温控器（15）用于控制所述电加热棒（16）的加热温度；所述温度传感器（17）分别连接所述储液罐（11）以及所述加热温控器（15）。5.根据权利要求1所述的模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于，所述电流电压调节机构包括：可调电阻、电流表（4）以及电压表（3）；所述可调电阻与电源连接，所述可调电阻与电源负极之间线路连接管道的非绝缘管段（7）；所述可调电阻的滑动端通过电流表（4）连接腐蚀试片（6）；所述电压表（3）一端连接可调电阻与电源负极之间线路，另一端连接可调电阻与电流表（4）之间线路。6.根据权利要求1所述的模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于，所述流速调节机构包括：循环泵（12）以及流量计（13）；所述循环泵（12）安装在所述管道上，用于控制所述管道内介质流速；所述流量计（13）安装在所述管道内部，用于检测所述管道内介质流速。
7.根据权利要求1-6任一项所述的模拟直流干扰腐蚀装置，其特征在于：所述管道为u形，所述u形的两支臂的端部为开口，分别连通所述储液罐（11）；所述管道u形的两支臂上分别具有所述绝缘管段（7）。8.一种模拟直流干扰腐蚀实验方法，其特征在于，包括步骤：控制气体调节机构启动向储液罐中的介质中注入氧化性气体，并检测介质中氧化性气体的实时浓度，判断若所述实时浓度不等于预设浓度，则通过气体调节机构调节介质中氧化性气体实时浓度，使其等于预设浓度；控制温度调节机构启动检测储液罐内介质实时温度，判断若所述实时温度不等于预设温度，则通过温度调节机构调节介质的实时温度，使其等于预设温度；启动电源，使电流通过电流电压调节机构传输给管道及腐蚀试片，电流电压调节机构检测传输给管道及腐蚀试片的实时电压电流值，判断若所述实时电压电流值不等于预设电压电流值，则通过电流电压调节机构进行调节，使实时电压电流值等于预设电压电流值；当储液罐中介质进入管道内部后，控制流速调节机构启动检测管道内介质的实时流速，判断若实时流速不等于预设流速，则通过流速调节机构调节管道内介质实时流速，使其等于预设流速；在经过预定时间后，取出腐蚀试片，完成模拟直流干扰腐蚀实验。

技术总结
本发明公开了一种模拟直流干扰腐蚀装置及实验方法，其中，模拟直流干扰腐蚀装置包括：管道；管道的入口和出口分别连接储液罐；储液罐连接气体调节机构及温度调节机构；管道上具有绝缘管段，在绝缘管段内安装有若干个腐蚀试片；腐蚀试片通过电流电压调节机构连接电源的正极，管道的非绝缘管段通过电流电压调节机构连接电源负极；管道上设置有流速调节机构。以解决以往在对管道内壁受腐蚀情况及干扰防护效果进行检测时，所采用的方法只能给出综合性的结果，不能对引起腐蚀的单个因素进行检测评价和区分，不能对引起腐蚀的单个因素变量单独进行控制以及不能对管道在不同因素影响下的工况进行模拟，导致对单独因素所引起的腐蚀情况评价困难的问题。况评价困难的问题。况评价困难的问题。


技术研发人员：符中欣 李智艺 张昆 刘艳双 李树伟 李双林
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司 大庆油田设计院有限公司
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2023/9/22