一种石油钻机耐腐蚀性测试装置和测试方法

本发明涉及耐腐蚀检测，具体为一种石油钻机耐腐蚀性测试装置和测试方法。

背景技术：

1、在油田开发和开采过程中，钻机是重要开发和开采设备，其中钻机的耐腐蚀能力直接影响了构件的使用寿命，如果其在酸性或碱性环境下出现过多的腐蚀生锈的问题，就将说明钻机的耐腐蚀性较差，通常通过观察构件的使用情况和表面判断钻机的抗腐蚀性能。

2、但现有技术中，目前在钻机的使用过程中，多直接将钻机浸泡在腐蚀液中，等待一段时间时，取出并进行观察钻机的耐腐蚀情况，但直接浸泡的方式，虽然能够检测出钻机的耐腐蚀性，而在实际的钻井作业中，钻机所受到不同压力和环境因素的影响，钻井液会不断流动，这会导致腐蚀速率和模式与静态条件下的不同导致，因此，造成耐腐蚀检测的精确性无法得到有效保障，因此就需要提出一种石油钻机耐腐蚀性测试装置和测试方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石油钻机耐腐蚀性测试装置和测试方法，以解决上述背景技术提出在钻机的使用过程中，多直接将钻机浸泡在腐蚀液中，等待一段时间时，取出并进行观察钻机的耐腐蚀情况，但直接浸泡的方式，虽然能够检测出钻机的耐腐蚀性，而在实际的钻井作业中，钻机所受到不同压力和环境因素的影响，钻井液会不断流动，这会导致腐蚀速率和模式与静态条件下的不同导致，因此，造成耐腐蚀检测的精确性无法得到有效保障的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种石油钻机耐腐蚀性测试装置，包括有：

3、超声波检测传感器，其安装在耐腐蚀机体的内侧壁表面上，用于实时对不同条件的石油钻机进行检测；

4、超声波振动器，其设置为两组，并安装在耐腐蚀机体的内壁表面两侧，用于对腐蚀液箱中腐蚀液颗粒物和化学成分进行均匀分布，避免局部浓度过高或过低，且增加腐蚀介质的活性，加速腐蚀反应，使得在静态条件下模拟一定程度的流动环境，从而更准确地模拟实际钻井环境中的腐蚀速率；

5、动态应压力监测组件，其滑动连接在耐腐蚀竖滑槽架的内部，用于带动所进入的钻机结构进行不同条件下的耐腐蚀模拟测试；

6、全方位定点对比检测组件，其安装在耐腐蚀机体的背侧让位槽框中，用于定点对钻机形成多介质腐蚀液的喷雾作业，并使得对钻机不同构件的耐腐蚀情况进行精确分析。

7、优选的，所述全方位定点对比检测组件包括有：

8、横向移位线轨、滑动连接板件、导向移柱和电动转节，所述横向移位线轨的左右两端安装在让位槽框的内壁表面上，所述滑动连接板件滑动连接在横向移位线轨的内部，所述导向移柱安装在滑动连接板件的前端架体表面上，所述导向移柱的外部滑动连接有滑动架构，所述电动转节安装在滑动架构的边侧，所述电动转节的侧端紧固连接有同步防护架。

9、优选的，所述同步防护架的内部安装设置电动推进杆，所述电动推进杆的底部紧固连接有角度检测衔接件，所述角度检测衔接件的底部转动连接有驱动马达盒，所述驱动马达盒的侧端紧固连接有液压导杆，所述液压导杆的前端安装设置喷雾接触导头。

10、优选的，所述电动推进杆的背侧表面紧固连接有衔接位置检测齿条，所述衔接位置检测齿条由衔接头、位置检测传感器和齿条组成，所述衔接位置检测齿条中的齿条边侧啮合连接有驱动转齿，所述驱动转齿的中心端顶部安装设置节能输出电机，所述节能输出电机的外部套设有箍架，所述箍架紧固连接在滑动连接板件的边侧表面上。

11、优选的，所述动态应压力监测组件包括有：

12、横向连接板、防护基架、驱动无刷电机和同步角度轴承座，所述横向连接板位于耐腐蚀竖滑槽架的内部滑动连接，所述防护基架形成两组分别紧固连接在横向连接板的底部，所述驱动无刷电机和同步角度轴承座分别安装在两组防护基架的内部，所述驱动无刷电机和同步角度轴承座的侧端均紧固连接有角度转动检测传感器。

13、优选的，所述角度转动检测传感器的侧端紧固连接有环网通信结构架，所述环网通信结构架将超声波检测传感器、位置检测传感器和角度转动检测传感器通过环形网络连接起来，形成一个闭环通信结构，所述环网通信结构架的表面上分别安装设置参比电极和工作电极，使得参比电极和工作电极的接触端和钻机表面形成接触，所述环网通信结构架的架体中心端底部安装设置高精度数据采集器。

14、优选的，所述高精度数据采集器的底部安装设置双轴气动气缸，所述双轴气动气缸的底端安装设置防腐蚀接触板，所述防腐蚀接触板的左右两端紧固连接有折钣金架，所述双轴气动气缸的底部紧固连接有耐腐蚀气动调节夹持吸附件，所述耐腐蚀气动调节夹持吸附件用于对钻机进行固定。

15、优选的，所述耐腐蚀机体的背侧表面安装设置多介质腐蚀液储箱，所述多介质腐蚀液储箱的侧端连通有碱性调节泵，所述碱性调节泵的侧端连通有双向循环阀管，所述双向循环阀管的侧端连通有酸性调节泵，所述酸性调节泵的顶部连通有混合泵箱，所述混合泵箱的侧端通过管路贯穿让位槽框和喷雾接触导头形成连通，所述耐腐蚀机体的顶部分别安装设置高温高压调节器和逻辑检测控制器。

16、优选的，所述耐腐蚀机体的前端表面安装设置竖向调节气杆，所述竖向调节气杆的底部紧固连接有闭合板，所述闭合板用于和外接进出料机械臂形成检测自动化作业，所述耐腐蚀机体的底端左右两侧对称安装设置横向调节气杆，所述横向调节气杆的侧端紧固连接有滑动密封板，所述耐腐蚀机体的左右两侧表面开设有滑动槽，所述滑动密封板位于腐蚀液箱的顶端滑动，并通过滑动槽滑动往复作业，所述耐腐蚀机体的边侧表面分别开设有调压阀和温度调节阀，所述耐腐蚀机体的底部边侧开设有排液管端，排液管端和外接多重过滤净化结构形成连通。

17、一种石油钻机耐腐蚀性测试装置的测试方法，包括以下步骤：

18、s1、首先，通过竖向调节气杆带动闭合板开启，利用外接进出料机械臂将已拆卸后的钻机构件进行递送至动态应压力监测组件，由动态应压力监测组件进行固定夹持；

19、s2、接着，根据测试需求，依次启动高温高压调节器，并在逻辑检测控制器配合下，使得动态应压力监测组件带动所固定的钻机构件位于耐腐蚀机体的内部中端进行停滞，并调节钻机构件的位置角度；

20、s3、其次，利用多介质腐蚀液储箱，使得碱性调节泵、双向循环阀管和酸性调节泵形成不同条件下的测试需求，来将所形成的多介质腐蚀液输送至喷雾接触导头，进而使得全方位定点对比检测组件对钻机构件进行接触式作业；

21、s4、再接着，经过上述测试后，使得横向调节气杆带动滑动密封板位于腐蚀液箱的顶端滑动，使得腐蚀液箱形成开启，利用耐腐蚀竖滑槽架带动动态应压力监测组件及所固定的钻机构件进入腐蚀液箱中，并使得超声波振动器启动，且动态应压力监测组件同步带动钻机构件位于腐蚀液箱中形成动态调节，使得符合钻机实际作业的运动状态模拟检测。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、1、本发明中，通过在全方位定点对比检测组件配合下，通过横向移位线轨，使滑动连接板件移动到预定的横向位置，并启动节能输出电机，使得节能输出电机带动驱动转齿形成转动，进而使得所啮合连接的衔接位置检测齿条形成直线运动，使得能够监测推进距离，确保精确控制，从而使得电动推进杆通过导向移柱，使滑其所承载的相关结构在垂直方向上移动到预定的高度，接着通过电动转节，调整同步防护架的角度，确保喷雾接触导头对准目标位置，而电动推进杆的作业，使得喷雾接触导头能够再次形成精准调节，便于当喷雾接触导头到达预定位置后，启动喷雾系统，将多介质腐蚀液均匀喷洒在钻机的不同构件上，并在环网通信结构架中设定喷雾的压力、流量、喷雾时间和喷雾位置等参数，使得能够根据实际需求，设定不同条件下的测试时间和循环次数，便于实时监测喷雾过程中的各项参数，确保喷雾均匀且覆盖目标区域，使得有效根据钻机所受到不同压力和环境因素，模拟作业中钻井液不断流动的情况，来检测腐蚀速率，通过测试精确性。

24、2、本发明中，通过在动态应压力监测组件配合下，使得耐腐蚀气动调节夹持吸附件对钻机进行固定，确保其位置稳定，接着启动驱动无刷电机，通过同步角度轴承座带动所固定的钻机部件在角度转动检测传感器配合下，进行角度调节，并在上述液压导杆配合下，使得喷雾接触导头对钻机构件进行施加点位上的机械压力，并可同步使得上述全方位定点对比检测组件进行作业，进而能够实时监测钻机部件的角度变化和应力状态，确保施加的应力符合设定值，之后将超声波检测传感器、位置检测传感器和角度转动检测传感器通过环形网络连接起来，形成一个闭环通信结构，提高数据传输的可靠性和实时性，并使得参比电极和工作电极与钻机表面接触，确保测试数据的准确性，并根据上述全方位定点对比检测组件作业后，能够实时监测钻机构件的腐蚀电位和其他相关参数，进而使得高精度数据采集器记录超声波检测传感器、位置检测传感器和角度转动检测传感器的数据，利用后续的数据分析软件对收集到的数据进行处理，评估钻机部件的耐腐蚀性能和机械性能，从而分析不同条件下的腐蚀速率、腐蚀形貌和机械性能变化，且整体形成一体化的耐腐蚀性测试装置，使得配合喷雾接触导头对钻机构件进行施加点位上的机械压力，便于实现全面对钻机的环境模拟测试，减少人工干预，提升测试结果的一致性和可靠性。

25、3、本发明中，通过在混合泵箱、多介质腐蚀液储箱、碱性调节泵、酸性调节泵和双向循环阀管配合下，根据测试所需求来选择合适的腐蚀介质，储存在多介质腐蚀液储箱中，利用碱性调节泵和酸性调节泵，使得通过双向循环阀管调节腐蚀介质的ph值，确保达到设定值后，输送至混合泵箱中，将不同介质混合均匀后，通过管路输送到喷雾接触导头，便于全方位定点对比检测组件进行针对钻机构件不同位置点位的喷雾耐腐蚀测试作业，提高测试的全面性和多样性，更准确地评估钻机部件在不同腐蚀条件下的性能。

技术特征：

1.一种石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：包括有：

2.根据权利要求1所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述全方位定点对比检测组件（18）包括有：

3.根据权利要求2所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述同步防护架（183）的内部安装设置电动推进杆（186），所述电动推进杆（186）的底部紧固连接有角度检测衔接件（1893），所述角度检测衔接件（1893）的底部转动连接有驱动马达盒（1894），所述驱动马达盒（1894）的侧端紧固连接有液压导杆（185），所述液压导杆（185）的前端安装设置喷雾接触导头（188）。

4.根据权利要求3所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述电动推进杆（186）的背侧表面紧固连接有衔接位置检测齿条（1892），所述衔接位置检测齿条（1892）由衔接头、位置检测传感器和齿条组成，所述衔接位置检测齿条（1892）中的齿条边侧啮合连接有驱动转齿（1891），所述驱动转齿（1891）的中心端顶部安装设置节能输出电机（1890），所述节能输出电机（1890）的外部套设有箍架（189），所述箍架（189）紧固连接在滑动连接板件（181）的边侧表面上。

5.根据权利要求4所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述动态应压力监测组件（15）包括有：

6.根据权利要求5所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述角度转动检测传感器（154）的侧端紧固连接有环网通信结构架（155），所述环网通信结构架（155）将超声波检测传感器（17）、位置检测传感器和角度转动检测传感器（154）通过环形网络连接起来，形成一个闭环通信结构，所述环网通信结构架（155）的表面上分别安装设置参比电极和工作电极，使得参比电极和工作电极的接触端和钻机表面形成接触，所述环网通信结构架（155）的架体中心端底部安装设置高精度数据采集器（156）。

7.根据权利要求6所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述高精度数据采集器（156）的底部安装设置双轴气动气缸（158），所述双轴气动气缸（158）的底端安装设置防腐蚀接触板（159），所述防腐蚀接触板（159）的左右两端紧固连接有折钣金架（157），所述双轴气动气缸（158）的底部紧固连接有耐腐蚀气动调节夹持吸附件（1590），所述耐腐蚀气动调节夹持吸附件（1590）用于对钻机进行固定。

8.根据权利要求7所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述耐腐蚀机体（1）的背侧表面安装设置多介质腐蚀液储箱（11），所述多介质腐蚀液储箱（11）的侧端连通有碱性调节泵（12），所述碱性调节泵（12）的侧端连通有双向循环阀管（14），所述双向循环阀管（14）的侧端连通有酸性调节泵（13），所述酸性调节泵（13）的顶部连通有混合泵箱（10），所述混合泵箱（10）的侧端通过管路贯穿让位槽框和喷雾接触导头（188）形成连通，所述耐腐蚀机体（1）的顶部分别安装设置高温高压调节器（8）和逻辑检测控制器（9）。

9.根据权利要求8所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，其特征在于：所述耐腐蚀机体（1）的前端表面安装设置竖向调节气杆（2），所述竖向调节气杆（2）的底部紧固连接有闭合板（3），所述闭合板（3）用于和外接进出料机械臂形成检测自动化作业，所述耐腐蚀机体（1）的底端左右两侧对称安装设置横向调节气杆（4），所述横向调节气杆（4）的侧端紧固连接有滑动密封板（20），所述耐腐蚀机体（1）的左右两侧表面开设有滑动槽（5），所述滑动密封板（20）位于腐蚀液箱（16）的顶端滑动，并通过滑动槽（5）滑动往复作业，所述耐腐蚀机体（1）的边侧表面分别开设有调压阀（6）和温度调节阀（7），所述耐腐蚀机体（1）的底部边侧开设有排液管端，排液管端和外接多重过滤净化结构形成连通。

10.一种石油钻机耐腐蚀性测试装置的测试方法，其特征在于，使用了权利要求9所述的石油钻机耐腐蚀性测试装置，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种石油钻机耐腐蚀性测试装置和测试方法，涉及耐腐蚀检测技术领域，包括有：超声波检测传感器，通过在全方位定点对比检测组件配合下，使得能够根据实际需求，设定不同条件下的测试时间和循环次数，便于实时监测喷雾过程中的各项参数，确保喷雾均匀且覆盖目标区域，使得有效根据钻机所受到不同压力和环境因素，模拟作业中钻井液不断流动的情况，来检测腐蚀速率，通过测试精确性，并在动态应压力监测组件配合下，使得整体形成一体化的耐腐蚀性测试装置，使得配合喷雾接触导头对钻机构件进行施加点位上的机械压力，便于实现全面对钻机的环境模拟测试，减少人工干预，提升测试结果的一致性和可靠性。

技术研发人员：敬佳佳,邹继龙,刘清友,王国荣,张志东,万夫,陈晓彬,邓勇刚,廖飞龙,黄涛,李淼
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5