腐蚀在线监测技术汇总.
腐蚀监测技术
X K ML 1000
CR
( X 2 X 1 ) K 365 1000 t
ML —— 金属损失/mils X —— 任意时刻的仪器读数 X2 —— t2时刻的仪器读数 X1 —— t1时刻的仪器读数 t ——X1 与 X2读数之间的时间差(天) CR —— 腐蚀速率(mils/年) K = PROBE CONSTANT 探针常数
腐蚀监测探头可以是机械的、电的、电化学的装置。腐蚀监测技 术本身即可提供在工业处理系统中对金属损耗或腐蚀速度的直接和在
线的监测结果。
一、腐蚀监测的作用
2、腐蚀监测的目的义
(1)测试介质的腐蚀性,提供金属的腐蚀速度。 (2)评价过程参数的相关变化对系统腐蚀性的影响,对可能导致腐
蚀失效的各种破坏性工况报警。
谢谢大家!
腐蚀监测技术
提
纲
一、腐蚀监测的作用
二、腐蚀监测技术原理
一、腐蚀监测的作用
1、什么是腐蚀监测?
腐蚀监测是测量各种工艺流体状态腐蚀性(主要是对设备的内腐 蚀)的一种测试工作。对于油气田的腐蚀监测就是测量油、气、水及 混输状态下介质的腐蚀性测试工作。这种测试是主要是通过把试件插
入到工艺流体之中,并始终与流体保持接触来完成。
。“区域性”是指某一个区块或某一个油气田;“代表性”是指在生
产系统中能达到以点代面的点;“系统性”是指围绕和贯穿整个油气 田生产系统的各个环节。
腐蚀监测点设计在生产现场腐蚀环境最苛刻、可能产生严重腐蚀
的部位。从单井井口、计量站外输(多个单井的汇管)、处理站进站 (长输管线的末端)及污水处理系统。在整个生产流程设计腐蚀监测 点,满足系统监测要求,反映生产系统的腐蚀状况、腐蚀严重区域, 起到预警作用,并可对投加缓蚀剂等防腐措施进行评价。
在线腐蚀监测技术应用概述
l i n e c o r r o s i o n mo n i t o in r g t e c h n o l o g y i n i t s a p p l i c a t i o n , a n d t h e f u t u r e d e v e l o p me n t d i r e c t i o n o f he t o n ・ l i n e
s u mm a iz r e d , f o c u s i n g o n t h e e n t i r e p r o c e s s o f t h e p r a c t i c a l a p p l i c a t i o n o f t h e o n — l i n e c o r r o s i o n mo n i t o r i n g t e c h n o l o g y , i n c l u d i n g mo n i t o in r g me t h o d s e l e c t i o n , p r o b e t y p e s e l e c t i o n , i n s t a l l a t i o n , mo n i t o i r n g s y s t e m d e b u g g i n g , r e s u l t a n a l y s i s a n d d a t a b a s e ma n a g e me n t , i f n a l l y d i s c u s s i n g s o me e x i s t i n g p r o b l e ms o f t h e o n —
Ab s t r a c t :Th e h i s t o r y a n d c u r r e n t s i t u a t i o n o f t h e o n — l i n e c o r r o s i o n mo n i t o r i n g t e c h n o l o g y a r e
腐蚀检测方法介绍
ER电极 ER电极
ER分析 ER分析
线性极化法 Linear Polarization Resistance Measurements (LPR)
原理:在腐蚀电位附近(例如±10mV)电流的变化和电 原理:在腐蚀电位附近(例如±10mV)电流的变化和电 位的变化之间呈线性关系,其斜率与腐蚀速率成反比 介质条件:适用于电解质溶液中; 介质条件: 使用范围:均匀腐蚀、点蚀、电偶腐蚀; 使用范围: 监测形式:在线监测或离线监测; 监测形式: 检测周期:分钟。 检测周期:
测总铁(二价铁)仪器 测总铁(二价铁)
腐蚀挂片类型
3” strip coupons 6” strip coupons
ladder strip coupons flush disc coupons
multiple disc coupons 3” strip scale coupons
挂片的悬挂方式
挂片基 座
悬挂器
挂片 Coupons shown rotated 90o from normal position
原理: 原理:根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小,从而 导致电阻增大的原理; 介质条件:适用于电解质溶液、非电解质溶液、气体和不 介质条件: 连续的介质中,在结垢环境中应使用特殊电极; 使用范围: 使用范围:均匀腐蚀、冲刷腐蚀; 监测形式:在线监测; 监测形式: 检测周期:小时或天。 检测周期:
腐蚀监测方法介绍
腐蚀监测的方法
现场检测 挂片法 电阻电极法 线性极化法 超声波测厚法 水中溶解性气体测量 总铁测量 …… 实验室分析 水样分析 油样分析 气样分析 细菌培养法 物理测试 ……
腐蚀挂片法
Weight loss measurements
在线腐蚀检测技术
• 常规MFL检测器的磁铁方向是沿着管道的轴 线方向,缺陷产生的磁通扰动较小,因此 在探测轴向缺陷方面的精度较差。通过把 磁铁方向或磁力线方向调整为绕管道轴向, 增大缺陷对磁通的切面积,可增加对轴向 缺陷的检测精度。
• 优点: • 漏磁技术应用相对较为简单,对检测环境 的要求不高,具有很高的可信度,而且可 兼用于输油和输气管道。
• 缺点: • 对于很浅、长且窄的金属缺陷,MFL信号就 难以检测出来。 • 检测精度受多种因素的影响。在对管道迚 行检测时,要求管壁达到完磁饱和,因此 测试精度与管壁厚度有关,厚度越大,精 度越低,其使用厚度范围通常在12mm以下。 另外检测器在管道中的运行速度也可能影 响检测结果的准确性。
• 管道是输送危险液体和气体最为安全有效 的方式。但随着时间段推移和周围环境的 变化,会出现缺陷,也会导致事故的发生。
• 管道中可以被检测到的缺陷可以分为三个 类型: • 几何形状异常(凹陷、椭圆变形、位移); • 金属损失(腐蚀、划伤) • 裂纹(疲劳裂纹、应力腐蚀开裂) • 管道内检测技术是通过装有无损检验及数 据采集、处理和存储系统的智能清管器在 管道中运行,完成对管体的逐级扫描,达 到对缺陷大小、位置的检测目的。
• ②原理
• 利用金属试片(元件)随着腐蚀过程的发 展,界面减小,电阷增大的原理而制成的 一种腐蚀传感器,利用输出电阷变化量来 反映相应发生的腐蚀速率。
③结构
• 为了便于由电阷变化值计算腐蚀速率,一 般采用带状或丝状的试片(电阷丝)。 • 取两根材质、形状、长度相同的电阷丝, 串接成一个单臂电桥。 • 其中一臂Rx是测量试片,另一臂R0是补偿试 片。
在线腐蚀监测技术应用
1 腐 蚀机 理及 腐蚀 因素
腐 蚀 穿 孔 , 口油 水 井 因腐 蚀 导 致 油 管 穿 孔 , 重 多 严
影 响 了原 油 生 产 ,因此 开展 腐 蚀 防治 工 作 刻 不 容
缓。
学反 应 是指 有 电流流 动 的化 学 反应 , 中包 括 氧 化 其 反应 和还 原反应 。如铁 在酸 中的溶解 可 表示 为 :
采 油 厂 近 年 来 按 照 石 油行 业 标 准 < Y T 0 2 < / 0 6 S
油 田水腐 蚀 性测 试 方 法》 进行 油 田水 腐 蚀 及缓 蚀 剂 评 价 。但 由于条 件 所 限仅 停 留 于实 验室 内 , 主要 采 用试 片失 重 法 监测 腐 蚀 , 法 排 除 氧 的混 入 、 化 无 硫 氢 的逸 出等 影 响 因素 , 致监 测 的腐 蚀 速 度 忽 高忽 导 低, 没有 多 大参 考 价值 。后 引进 壁 厚仪 监 测 管柱 厚 度 , 没法 评价 防腐 效果 且 只有 管 柱腐 蚀 到 较 大程 但 度才 能 监测 , 用 受 到较 大 限制 。因此 必 须 要 引进 应
一
F + 2 — e + H e H +F 2 T
由此 可 见 : 蚀 过 程 是 铁 失 去 电子 , 氧 化 成 腐 被 铁 离子 。 同时氢离 子得 到 电子被 还原 。在腐 蚀 术语 中 , 常把 氧 化 反应 即释 放 电子 的 反应 称 为 阳极 反 通 应 ,把 还 原反应 即接 受 电 子 的反应 称 为 阴极 反应 。 腐蚀 电化 学 的本 质是 金 属 ( 阳极 ) 释放 自由电子 , 自 由电子 通 过 电子 导体 传 递 到 阴极 , 由 阴极 传递 到 再 溶液( 电介 质导体 ) 中被 其他 物质 吸收 的过 程 。因此 腐 蚀 过 程 是 一 个 发 生 在 金 属 和 溶 液 界 面 上 的 多相 界 面 反应 , 时也 是 一 个 多 步骤 的反 应 , 括 阳极 同 包
管道内腐蚀监测技术
CEION砂蚀探针: 工作温度,-70~180 ℃, 工作压力,0~10.4MPa
管道内腐蚀监测技术
CEION砂蚀探针
失重挂片
管道内腐蚀监测技术
失重腐蚀试验是最经济﹑最简单﹑使用最广泛的腐蚀监测方法之 一。随着挂片架和配套件的完善,在腐蚀监测技术中,失重法被广泛 地使用,如:石油﹑天然气﹑炼油装置﹑水处理等行业中。Cormon 公司提供一个宽广的失重试片和挂片架型号范围。
管道内腐蚀监测技术
HHU-M技术指标
• 电源:AA碱性电池 • 使用温度:-40℃~50 ℃ • 本安等级:Eex ia IIc T4 • ATEX证号:ITS 03 ATEX 21263X • 保护等级:IP66 • 数据容量:64000个数据(16个logger设备,每个4000个数
据)
单独测量探针的腐蚀量时: • 分辨率:ER电阻探针:0.1%(LPR线形极化探针:0.1毫安) • 响应时间:ER电阻探针:5~10秒 (LPR线形极化探针:
管道内腐蚀监测技术
金属失重挂片类型
条状挂片 多孔挂片
常用于成对放置于 待测流体中
在条状挂片上做 一系列大小成比 例的小孔,用于 观察起锈的趋势
碟状片
用于测量大管径 管道内表面腐蚀 情况。测量环境 最接近于管壁内 表面环境。
管道内腐蚀监测技术
失重挂片通常安装在刚性支架上,使挂片与管线绝缘。挂片 可以单独安装,也可以成对安装或者多对安装,用户需要根 据工艺介质的性质、预腐蚀机制和可用的插口形式来选择支 架构型。 支架一般分为三种,绝大部分使用316不锈钢制造。
管道内腐蚀监测技术
RC常压安装系统
安对全夹于式压力环境不太高, 探针/试片架可以在载压环境中直 接插拔的系统被称为RC常压可插拔式系统 。它适用于不 超过10.3 MPa的工作压力 。
腐蚀试验方法及监测技术
腐蚀试验方法及监测技术摘要:一、引言二、腐蚀试验方法1.实验室腐蚀试验2.现场腐蚀试验三、腐蚀监测技术1.物理监测技术2.化学监测技术3.生物监测技术四、腐蚀试验与监测技术的应用1.金属材料的腐蚀试验与监测2.混凝土结构的腐蚀试验与监测3.复合材料的腐蚀试验与监测五、腐蚀试验与监测技术的未来发展六、结论正文:腐蚀试验方法及监测技术一、引言腐蚀是材料在环境作用下导致性能下降的现象,长期以来对各种工程结构、设备和设施造成了巨大的损失。
为了解和研究腐蚀的规律,制定有效的防护措施,腐蚀试验方法和监测技术在材料科学研究中起着至关重要的作用。
本文将对腐蚀试验方法及监测技术进行综述,以期为我国腐蚀防护领域的发展提供参考。
二、腐蚀试验方法1.实验室腐蚀试验实验室腐蚀试验是在controlled conditions 下进行的,可以精确地研究材料的腐蚀行为。
主要包括点滴腐蚀试验、电化学腐蚀试验、腐蚀失重试验等。
通过实验室腐蚀试验,可以得到材料的腐蚀速率、腐蚀机理等重要信息。
2.现场腐蚀试验现场腐蚀试验是在实际工程环境中进行的,可以更真实地反映材料在实际应用中的腐蚀状况。
现场腐蚀试验主要包括暴露试验、埋地试验、海洋环境试验等。
通过现场腐蚀试验,可以评价材料的耐腐蚀性能,为工程应用提供依据。
三、腐蚀监测技术1.物理监测技术物理监测技术主要通过对腐蚀产物、腐蚀形貌、腐蚀声波等方面的观察和测量,实时了解腐蚀过程。
常见的方法有光学显微镜监测、X射线衍射监测、超声波监测等。
2.化学监测技术化学监测技术是通过分析腐蚀介质中的化学成分和腐蚀产物的变化,评价腐蚀程度和速率。
主要包括电化学阻抗谱监测、红外光谱监测、激光光谱监测等。
3.生物监测技术生物监测技术是利用生物传感器或生物反应器等设备,通过检测腐蚀环境中生物群体的数量、活性等参数,判断腐蚀程度和类型。
常见的方法有微生物监测、免疫监测等。
四、腐蚀试验与监测技术的应用1.金属材料的腐蚀试验与监测金属材料的腐蚀试验与监测主要包括钢铁、铝合金、铜合金等材料的腐蚀试验。
腐蚀监测技术
X ×K ML = 1000
CR =
( X 2 − X 1 ) × K × 365 1000t
ML —— 金属损失 金属损失/mils X —— 任意时刻的仪器读数 X2 —— t2时刻的仪器读数 时刻的仪器读数 X1 —— t1时刻的仪器读数 时刻的仪器读数 t ——X1 与 X2读数之间的时间差(天) 读数之间的时间差( 读数之间的时间差 CR —— 腐蚀速率 腐蚀速率(mils/年) 年 K = PROBE CONSTANT 探针常数
容易
容易
容易 较易, 较易,存 在干扰 较易
电化学噪 利用腐蚀过程产生的微弱信号 音法 检测腐蚀的剧烈程度 FSM法 FSM法 根据特制的测试管段上多点电 位变化测量腐蚀速率
有难度
较复杂
二、腐蚀监测的技术方法及原理
(1)挂片法(试件失重法) 挂片法(试件失重法)
与现场生产管线同材质试片插入管线内部,根据一段时间内( 与现场生产管线同材质试片插入管线内部,根据一段时间内(2 同材质试片插入管线内部 个月左右)的失重质量计算试件的腐蚀速度。 个月左右)的失重质量计算试件的腐蚀速度。
一、腐蚀监测的作用
5、腐蚀监测过程是由三部分组成 、
获取腐蚀数据 结果分析与判定 指导生产, 指导生产,缓蚀剂效果评价与防腐蚀措施建议等
6、结果分析与判定指导思想:将腐蚀风险程度分三个等级 、结果分析与判定指导思想:
低风险状态(挂片、探针或两者均为轻度腐蚀程度以下) 低风险状态(挂片、探针或两者均为轻度腐蚀程度以下) 需关注状态(挂片、探针或两者有多点在中度腐蚀程度以上) 需关注状态(挂片、探针或两者有多点在中度腐蚀程度以上) 中度腐蚀程度以上 需重点防范状态(挂片、探针或两者有多点在严重腐蚀程度以上) 需重点防范状态(挂片、探针或两者有多点在严重腐蚀程度以上) 严重腐蚀程度以上
腐蚀在线监测技术
1、采用探入管线的压力方法,对管线有破坏作用 1、通过RS232(数据传输距离200米以内)与读取数据 2、单机显示腐蚀监测数据
昂贵 探针等易耗件价格昂贵,而且进口周期长,通常为三周。 以电感探针为例,国外为17500元/只。 无专业的服务
CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪
现场应用
•电化学在线监测技术在石化的应用 •电化学在线监测技术在油田的应用
CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪
监测数据输出到计算机进行处理并绘图
CMB-15腐蚀在线监测 换热器腐蚀状态预测 缓蚀剂快速评定和筛选 现场循环水腐蚀状况巡检 缓蚀剂的快速评价与筛选 失效分析 油气输送管线腐蚀监测 土壤环境下腐蚀检测或监测。
腐蚀检监测技术分类
1 腐蚀监检测 腐蚀监检测可以分为两大类,一是在设备运行一定时期后检
测有无裂纹,有无局部腐蚀穿孔的危险,剩余壁厚是多少,它主 要是为了控制危险性和防止突发事故,获得的是腐蚀的结果,主 要方法有超声波法、漏磁法等;二则是检测因介质作用使设备发 生的腐蚀速度是多少,获得的是设备腐蚀过程的有关信息,以及 生产操作参数(包括加工工艺、腐蚀防护措施)与设备运行状态 之间相互联系的数据,并依此数据调整生产操作参数,其主要目 的是控制腐蚀的发生与发展,使设备处于良性运行。主要方法有: 挂片法、电阻探针法、电化学法、磁感法等。为便于理解,我们 把前者称作腐蚀的离线检测,后者称作腐蚀的在线监测。
氢通量腐蚀监测仪
When combined with test results for hydrogen induced cracking or hydrogen embrittlement cracking, HFlux and H-Probe units can help define critical levels of hydrogen charging in materials of construction, monitor processes and help estimate the extent of cracking damage in exposed equipment. Applications for this technique include uses in monitoring processes involving H2S found in: . Petroleum production and refining . Chemical processing . Pipelines
腐蚀监测技术
超声波测厚的布点原则可以按部位要求进行布点、按工艺结构进 行布点。具体到某一装置和设备要按装置设备的年限、温度、结构、 材质、介质与流速、腐蚀类型具体布点,对于主要部位可以采用定点 定人定期进行测厚,一般部位可以采用随机定期的动态测厚。
管线测厚不同部位的布点图
2.2
腐蚀挂片监测
腐蚀挂片检测是一种有损检测,主要是在某一装置设备的腐蚀严重部
一般不能实现对设备管道腐蚀状态的全面掌握,要获得良好的腐蚀监测 效果,必须制定相应的腐蚀监测方案。通过对某一套装置和某一个设备 运行情况的分析,确定腐蚀检测方案,以达到装置和设备整体防护的效 果。腐蚀监测方案包括腐蚀监测位置、腐蚀监测方法、腐蚀监测频率、 腐蚀检测数据的分析整理等。
3.1
腐蚀检测位置
于设备选材和监测工艺防腐措施的应用效果,也可作为其他腐蚀监测数
据比较的基础。
腐蚀挂片检测又分为在线挂片检测和检修挂片检测
在线挂片检测是在装置不停工的情况,对某一设备及管线的在线
检测,偏重于管线的检测。根据装置的腐蚀情况在设备及管线的易腐 蚀部位进行检测。适用于装置的任何部位,对温度和压力的适应性强,
对设备及管线介质的适应性较强。检测时间比较灵活,可以是一个月,
也可几个月。
在线监测挂片碳钢及不锈钢的腐蚀形貌
容器挂片检测是在装置停工时挂入,下一周期停工时取出,考察 整个开工周期的腐蚀情况,可以比较真实的反应一周期设备的腐蚀情 况,主要用于容器和塔器的检测。
容器挂片处理后的挂片形貌
2.3
在线探针的监测
2.10
催化烟气粉尘检测
催化烟气中含有少量因催化剂磨损变小和催化剂碰撞破碎的情况, 这些细小的催化剂随烟气进入后路,影响旋分及烟机的正常运行。催化 烟气粉尘检测是采用等速采样原理,尽可能的反应烟气中真实的粉尘浓 度,指导调整催化旋分系统的运行,检测催化剂的跑损情况。还可以分 析粉尘的粒径分布,了解烟气中催化剂的大小,保护烟机正常运行。
常用腐蚀检测方法
1腐蚀监检测方法简介:1.1电阻法电阻法测定金属腐蚀速度,是根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小,从而导致电阻增大的原理。
利用该原理己经研制出较多的电阻探针用于监测设备的腐蚀情况,是研究设备腐蚀的一种有效工具。
运用该方法可以在设备运行过程中对设备的腐蚀状况进行连续地监测,能准确地反映出设备运行各阶段的腐蚀率及其变化,且能适用于各种不同的介质,不受介质导电率的影响,其使用温度仅受制作材料的限制;它与失重法不同,不需要从腐蚀介质中取出试样,也不必除去腐蚀产物;电阻法快速,灵敏,方便,可以监控腐蚀速度较大的生产设备的腐蚀。
1.2 线性极化法线性极化法对腐蚀情况变化响应快,能获得瞬间腐蚀速率,比较灵敏,可以及时地反映设备操作条件的变化,是一种非常适用于监测的方法。
但它不适于在导电性差的介质中应用,这是由于当设备表面有一层致密的氧化膜或钝化膜,甚至堆积有腐蚀产物时,将产生假电容而引起很大的误差,甚至无法测量。
此外,由线性极化法得到腐蚀速率的技术基础是基于稳态条件,所测物体是均匀腐蚀或全面腐蚀,因此线性技术不能提供局部腐蚀的信息。
在一些特殊的条件下检测金属腐蚀速率通常需要与其它测试方法进行比较以确保线性极化检测技术的准确性。
线性极化电阻法可以在线实时监测腐蚀率。
1.3电位法作为一种腐蚀监测技术,电位监测有其明显优点:可以在不改变金属表面状态、不扰乱生产体系的条件下从生产装置本身得到快速响应,但它也能用来测量插入生产装置的试样。
电位法己在阴极保护系统监测中应用多年,并被用于确定局部腐蚀发生的条件,但它不能反映腐蚀速率。
这种方法与所有电化学测量技术一样,只适用于电解质体系,并且要求溶液中的腐蚀性物质有良好的分散能力,以使探测到的是整个装置的全面电位状态。
应用电位监测主要适用于以下几个领域:阴极保护和阳极保护、指示系统的活化-钝化行为、探测腐蚀的初期过程以及探测局部腐蚀1.4 磁阻法磁阻法即电感法:出现于九十年代,是通过检测电磁场强度的变化来测试金属试样腐蚀减薄,该技术是挂片法的技术延伸和发展,其特点是测试敏感度高,适用于各种介质,寿命较短,可以实现在线腐蚀监测。
管道腐蚀检测及在线监控新技术
Rightrax LT 常温手动系统
Copyright 2007 General Electric Company. All rights reserved.
Rightrax LT 常温半自动系统
半自动系统适用于那些难于进入,并且需要在短时间间隔内经常进行壁厚测量的地方。例如 II级危险区域, 海洋平台, 精炼厂, 野外管线等.
Multiplexer
Wireless
Engineer 控制台
Copyright 2007 General Electric Company. All rights reserved.
Rightrax 系统国外应用实例
管道绝缘层包覆前安装传感器
埋地管道安装多个传感器
海洋采油平台管道弯角处侵蚀监测
Copyright 2007 General Electric Company. All rights reserved.
•最小厚度范围取决于实际应用情况,如材料,温度,表面状况等
•温度范围 –40° F / 250° F (-40° C / 120° C) •自校准, 可编程识别功能, 内置温度芯片 •通过同轴电缆连接主机 •延长电缆最大长度达 230 feet (70 米) •适用管径≥ 6” (150毫米以上) •测量精度 (0.1 mm)
双晶相控阵测厚技术
提高近表面检出率
Copyright 2007 General Electric Company. All rights reserved.
手工腐蚀测量的局限性
人为因素影响
重复性差 危险区域测量成本高
长期数据分析可靠性差
Copyright 2007 General Electric Company. All rights reserved.
腐蚀试验方法及监测技术
腐蚀试验方法及监测技术摘要:一、引言:腐蚀问题的重要性二、腐蚀试验方法概述:各类方法的优缺点三、腐蚀监测技术概述:侵入式与非侵入式监测四、油气管道在线腐蚀监测技术:研究现状与发展趋势五、结论:腐蚀试验与监测技术在工程应用中的重要性正文:腐蚀问题在工程领域中无处不在,它影响着设备的寿命、安全性和经济效益。
为了对抗腐蚀,研究人员开发了各种腐蚀试验方法及监测技术。
本文将重点介绍腐蚀试验方法、腐蚀监测技术,以及油气管道在线腐蚀监测技术的研究现状和发展趋势。
一、引言腐蚀问题在全球范围内造成了巨大的经济损失,据估计,全球腐蚀成本约占GDP的2-4%。
油气管道因腐蚀发生泄漏和开裂而引发的安全事故时有发生,腐蚀防护和腐蚀监测越来越受到油气行业的关注并成为其重点工作内容。
二、腐蚀试验方法概述腐蚀试验方法主要包括实验室腐蚀试验和现场腐蚀试验。
实验室腐蚀试验一般在可控环境下进行,包括点滴腐蚀试验、电化学腐蚀试验、腐蚀产物分析等。
现场腐蚀试验则是在实际工况下进行,如埋地管道腐蚀试验、海洋环境腐蚀试验等。
各类腐蚀试验方法各有优缺点。
实验室腐蚀试验精度高,但试验时间较长,成本较高;现场腐蚀试验更贴近实际,但受环境因素影响较大。
为了获得更准确的腐蚀数据,通常需要结合实验室和现场腐蚀试验。
三、腐蚀监测技术概述腐蚀监测技术可分为侵入式直接监测和非侵入式间接监测。
侵入式监测需要将探针放入管道内部进行监测,如电阻探针、电感探针、电化学探针以及电化学噪声探针。
非侵入式监测则无需接触管道,可通过外部传感器收集数据,如磁共振腐蚀监测、超声波腐蚀监测等。
四、油气管道在线腐蚀监测技术油气管道在线腐蚀监测技术是实时动态监测手段,能够实时在线测量并远程传输设备的腐蚀速率及相关参数。
通过系统软件对监测数据进行大数据分析及图表化展示,为智能管道建设提供感知层支持,为领导决策提供管理依据。
在线腐蚀监测技术研究现状表明,侵入式直接监测和非侵入式间接监测均在油气管道领域取得了显著成果。
腐蚀检测技术介绍
系统结构简单,易于维护 可在线拆装,不影响生产 可根据需求选择不同的监 测方法 能获得直观的内腐蚀信息 检测多相流实时腐蚀速率 能获得腐蚀、结垢产物及 沉积物
三层挂片探头
电感探针
电阻探针
气相 油相 水相
气相 油相 水相
谢谢!
3.数据转换器 5.数据记录器
下载端口
2.探针适配器
1..电感探针 4.数据电缆
特点: 1、灵敏度高,响应时间短,响应10mpy的腐蚀速率只需 要0.1小时; 2、与具有类似形状的电阻传感器电阻值为 2~60毫欧,电 感阻抗的数值可达 1~5 欧姆,因此,与采用与 ER 法类似 的 测 量 准 确 度 相 比 , 电 感 阻 抗 法 缩 短 100~2500 倍 。 (262144比1000,响应速率提高256倍) 3、应广泛,电导溶液、非电导溶液、油、气、雾多相环 境,水泥和土壤等。 4 、性能稳定,最高承受压力 41.3MPa , 20mil 厚的探头, 在5mpy的腐蚀环境中可连续使用2年。
目录
1、腐蚀挂片介绍 2、电阻探针介绍 3、Microcor技术介绍 4、旁路式内腐蚀检测系统
Hale Waihona Puke Microcor 技术技术是以测量金属损失为基础的,是 将测试线圈外表面的或合金敏感元件处于特定的相对位置, 并给线圈施加一个恒定的交变电流,使得线圈电感对金属 元件的厚度变化非常敏感,从而能测量出由腐蚀引起的式 样厚度发生的极微小的变化,大大提高检测的灵敏度。
目录
1、腐蚀挂片介绍 2、电阻探针介绍 3、Microcor技术介绍 4、旁路式内腐蚀检测系统
系统设计
旁路式管道内腐蚀监测系统是目前最先进、最能 全面跟踪管道内腐蚀状况的腐蚀监测系统,是中海油 具有自主知识产权的腐蚀监测技术。在被监测管道上 安装一段可在线拆装的与管道材质相同的检测管段是 该系统最为独到的设计,因为任何其他检测方法得到 的数据,都不如拆卸检测管段进行目视检查更为直观 、具体、真实。在检测管段上设有多层腐蚀挂片及电 阻探针等在线监测工具,系统数据因此具有多样性、 可靠性和经济性。通过分析多方位腐蚀监/检测数据, 结合腐蚀、结垢产物及微生物等分析手段,指导防腐 措施的调整,使之达到理想的腐蚀防护效果,延长管 道的使用寿命,保证生产正常、安全地进行。该系统 是目前针对管道尤其是长输管道内腐蚀监/检测最有效 的办法。
腐蚀监测技术现状及发展趋势
腐蚀给国民经济带来的巨大经济损失已经引起人们的重视,腐蚀防护成为现代科学技术研究的重要领域之一。
金属腐蚀速率和机理是研究腐蚀防护的主要内容,腐蚀监检测技术又是研究金属腐蚀速率和机理的重要手段。
所以腐蚀检测技术的重要性突出地显现出来。
1较成熟的腐蚀检测方法1 电阻法电阻法测定金属腐蚀速度,是根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小,从而导致电阻增大的原理。
利用该原理已经研制出较多的电阻探针用于监测设备的腐蚀情况,是研究设备腐蚀的一种有效工具。
图1 电阻法测量022 线性极化法线性极化法对腐蚀情况变化响应快,能获得瞬间腐蚀速率,比较灵敏,可以及时地反映设备操作条件的变化,是一种非常适用于监测的方法。
图2 线性极化曲线3 电位法作为一种腐蚀监测技术,电位监测有其明显优点:可以在不改变金属表面状态、不扰乱生产体系的条件下从生产装置本身得到快速响应,另外它也能用来测量插入生产装置的试样。
图3 电位法检测4 超声波测厚法超声波测厚法是利用压电换能器产生的高频声波穿过材料,测量回声返回探头的时间或记录产生共鸣时声波的振幅作为信号,来检测缺陷或测量壁厚。
一般采用示波器或曲线记录仪显示接受到的信号,比较先进的仪器则可以直接显示缺陷,或给出厚度的数值。
图4 超声波侧厚2迅速成长的腐蚀监测方法1 电化学阻抗谱电化学阻抗谱(EIS)优于其它暂态技术的一个特点是,只需对处于稳态的体系施加一个无限小的正弦波扰动,这对于研究电极上的薄膜,如修饰电极和电化学沉积膜的现场研究十分重要,因为这种测量不会导致膜结构发生大的变化。
a)最简单的电化学界面(b)具有持续扩散和一个时间常数(c)具有两个时间常数(d)孔蚀过程的阻抗图5 解释腐蚀系统EIS结果而提出的等效电路模型2 电化学噪声技术电化学噪声(Electrochemical noise,简称EN)是指电化学动力系统中,其电化学状态参量(如电极电位、外测电流密度等)的随机非平衡波动现象。
腐蚀监测工作总结
腐蚀监测工作总结
腐蚀是许多工业设备和设施所面临的一大问题,它不仅会影响设备的性能和寿命,还可能导致严重的安全事故。
因此,腐蚀监测工作显得尤为重要。
在过去的一段时间里,我们对腐蚀监测工作进行了全面的总结和分析,下面是一些我们得出的结论和建议。
首先,我们发现定期的腐蚀监测工作是至关重要的。
通过定期的监测,我们可以及时发现设备和设施中的腐蚀问题,并采取相应的措施进行修复和防护,从而避免腐蚀问题进一步扩大和影响设备的正常运行。
其次,腐蚀监测工作需要使用多种手段和技术。
我们发现单一的监测方法往往难以全面地发现腐蚀问题,因此我们建议在腐蚀监测工作中同时使用多种手段,例如超声波检测、电化学腐蚀监测、磁粉探伤等,以确保能够全面地监测设备和设施中的腐蚀问题。
另外,我们还发现腐蚀监测工作需要有专业的人员进行操作和分析。
由于腐蚀监测工作涉及到多种复杂的技术和方法,因此我们建议在进行腐蚀监测工作时应该由专业的人员进行操作和分析,以确保监测结果的准确性和可靠性。
最后,我们建议在腐蚀监测工作中要重视数据的记录和分析。
通过对监测数据的记录和分析,我们可以更好地了解设备和设施中的腐蚀问题的发展趋势和规律,从而更好地制定相应的预防和修复措施。
总的来说,腐蚀监测工作对于保障设备和设施的安全和正常运行至关重要。
我们希望通过我们的总结和分析,能够为今后的腐蚀监测工作提供一些参考和借鉴,从而更好地保障设备和设施的安全和可靠性。
常用腐蚀检测方法
恒电量技术作为一种研究和评价钢筋腐蚀的方法,在某些方面比传统的方法具有优势,它有着快速、扰动小、无损检测和结果定量等优点,而且通过拉普拉斯或富立叶变换等时一频变换技术从恒电量激励下衰减信号的暂态响应曲线得到电极系统的阻抗频谱,可以实现实时在线测量,因此是一种极具应用潜力的腐蚀监测方法
1.3电位法
作为一种腐蚀监测技术,电位监测有其明显优点:可以在不改变金属表面状态、不扰乱生产体系的条件下从生产装置本身得到快速响应,但它也能用来测量插入生产装置的试样。电位法己在阴极保护系统监测中应用多年,并被用于确定局部腐蚀发生的条件,但它不能反映腐蚀速率。这种方法与所有电化学测量技术一样,只适用于电解质体系,并且要求溶液中的腐蚀性物质有良好的分散能力,以使探测到的是整个装置的全面电位状态。应用电位监测主要适用于以下几个领域:阴极保护和阳极保护、指示系统的活化-钝化行为、探测腐蚀的初期过程以及探测局部腐蚀
1腐蚀监检测方法简介:
1.1电阻法
电阻法测定金属腐蚀速度,是根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小,从而导致电阻增大的原理。利用该原理己经研制出较多的电阻探针用于监测设备的腐蚀情况,是研究设备腐蚀的一种有效工具。运用该方法可以在设备运行过程中对设备的腐蚀状况进行连续地监测,能准确地反映出设备运行各阶段的腐蚀率及其变化,且能适用于各种不同的介质,不受介质导电率的影响,其使用温度仅受制作材料的限制;它与失重法不同,不需要从腐蚀介质中取出试样,也不必除去腐蚀产物;电阻法快速,灵敏,方便,可以监控腐蚀速度较大的生产设备的腐蚀。
1.14拉曼光谱
激光拉曼光谱在过去的近二十年中越来越广泛地在金属腐蚀研究领域被运用,主要包括用电化学调制的原位表面增强拉曼散射(SERS)对一些重要的缓蚀剂体系的研究和用电化学调制的SERS、普通拉曼光谱以及其它的原位或准原位拉曼光谱应用形式对一些氧化或钝化膜进行表征和研究。Melendres曾就激光拉曼光谱在腐蚀和电催化中的应用情况发表过评述。近几年,拉曼光谱已被用于漆膜下金属腐蚀产物的研究,研究大气腐蚀、局部腐蚀以及测量氧化膜应力的工作也正在探索和进行中。这些多属于非电化学调制的原位或准原位的应用形式。
在线腐蚀监测
在线腐蚀监测1.腐蚀1.1腐蚀的概念金属在腐蚀介质作用下、由于化学作用、物理作用或电化学作用造成金属的破坏或者变质的现象称为腐蚀。
金属腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是指金属与周围介质直接发生化学反应而引起的变质和损坏的现象,如钢铁在高温下的氧化现象。
电化学腐蚀是指金属与介质发生电化学反应而引起的变质和损坏的现象,这是金属腐蚀中最普遍的现象,一般意义上的金属腐蚀指的就是金属的电化学腐蚀。
金属腐蚀的的本质是:金属→金属化合物或金属离子△G﹤0 自发过程,不可逆过程1.2 腐蚀造成的损失及危害直接损失:采用防护技术的费用和设备发生腐蚀后的维修、更换及劳务费用;间接损失:设备腐蚀造成的停工、停产;跑、冒滴、漏造成的物料流失;腐蚀造成的产品污染、质量下降、设备效率降低、能耗增加;腐蚀造成的设备破坏、人员伤亡事故……腐蚀危害:1)造成重大的直接或者间接经济损失。
据工业发达国家统计,腐蚀所造成的经济损失约占当年GDP的1.5%~4.2%;2)造成灾难性重大事故,危及人生安全;3)浪费大量材料和能源;4)造成设备跑冒滴漏、引起环境污染,危害人体健康。
1.3 常见腐蚀类型腐蚀的常见类型可分为两大类,即均匀腐蚀和局部腐蚀,后者还可细分为电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等。
其中,应力腐蚀和点腐蚀在设备、管线的使用和运行过程中发生的频率最高,危害最大。
1.3.1 均匀腐蚀(全面腐蚀)均匀腐蚀是一种最常见的腐蚀形式,这类腐蚀导致材料均匀减薄,由于腐蚀均匀并可预见,因而这类腐蚀的危害性很小。
根据金属腐蚀深度的不同,可将金属的耐蚀性分为十级标准和三级标准(见表1和表2)。
从表看来,十级标准分得太细,且腐蚀深度也不都是与时间成线性关系,因此按试验数据或手册所查数据的计算结果难于精确地反映实际情况。
三级标准较简单,但它在一些严格要求的场合下又显得过于粗略,如一些精密部件不允许有微小的尺寸变化,腐蚀速率小于1.0mm/a的材料也不一定可用;对于高压和处理剧毒、易燃、易爆物质的设备,对均匀腐蚀深度的要求要比普通设备要严格的多,因此在选材时应从严选用。
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腐蚀讲座
06.05.22
当前的形势及压力
原油无节制地涨价: 低价原油加大防腐力度 环境波动和长周期运行压力: 安全问题冲击 (单位产值故障 ,总体次数 工作重点:
)
1,安全生产; 2,节能/环保
当前的形势及压力
对安全生产的冲击
腐蚀:硫,酸,盐;
▲ 其中硫的问题更麻烦(Troublemaker) 来源多,增量高(含硫油约占总量75%,原油涨价) 分布广(一二次加工装置,高低温) 类型多(均匀腐蚀,敏化开裂,交叉腐蚀) 变种快(惰性硫 活性硫)
含硫原油占总量比重
含硫油 低硫油
含硫原油S含量分布
含硫 >1% 含硫 >2% 含硫 <1%
当前的形势及压力
面对以上 变化 给安全生产造成的冲击
Hale Waihona Puke 我们应采取什么对策? 加强及时监测、预测
腐蚀监测的意义
腐蚀监检测与腐蚀控制是运行中设备防腐的两个重要 组成部分,但长期以来并未得到均衡发展和获得同等 重视。近几年,我国大量炼制高硫原油,设备腐蚀问 题突出,腐蚀带来的严重经济损失甚至人身伤亡使企 业愈加感到棘手。当人们努力寻找防腐有效途径时, 腐蚀监检测作为防腐的基础工作得到了企业特别的关 注和重视。和以往不同的是,随着各个领域科技发展, 人们对腐蚀监检测相关技术的要求更高了,为适应这 一新的形势,有必要就腐蚀监检测的有关概念和实际 应用的关键问题进行探讨。
电化学探针
1
监 测 方 法
电阻探针
电感探针 pH测量仪 氢探针
响应速度比电阻探针高2 ~3个数量级,寿命短 1、在线式、便携式
响应速度比电阻探针高2~3个数量级,设计寿命延长 1、在线式、便携式
2、选用国外探针,西门子、哈希、梅特勒等
1、采用探入管线的压力方法,对管线有破坏作用 1、通过RS232(数据传输距离200米以内)与读取数据 2、单机显示腐蚀监测数据 1、采用贴壁式从管线外部对渗氢进行测试,安全可靠 1、通过RS485(数据传输距离1000米以内)总线传输数据 2、Internet、局域网浏览腐蚀监测数据 3、 《中国腐蚀监测网》
2
数据处理
3 4 5
系统初装费用 后期运行费用 服务质量
昂贵 探针等易耗件价格昂贵,而且进口周期长,通常为三周。 以电感探针为例,国外为17500元/只。 无专业的服务
是国外价格的1/3 ~ 1/5 探针价格低,供货及时 以电感探针为例,国内价格仅为5000元/只 有专业的服务队伍。全国划分五个服务区域,主动服务; 上海、沈阳、茂名、西南、新疆等地有办事处和代理商技术 支持
序 号
国外
国内
中国科学院金属研究所 1、在线式。自动采集、传输数据。 2、采用弱极化(LPR)测量的方法,误差为10% 1、安装部位:高温、高压、低温、常压、空冷管束 2、电阻探针有带状、丝状、圆柱状等 3、自行研发的铠装电阻探针可以监测空冷管束相变区腐蚀变 化 4、探针材料与被测设备的部位是相同材质,测量更贴近真实 值
氢通量腐蚀监测仪
This a portable unit for field or plant use and comes with all items needed to make hydrogen flux measurements. In this case, two separate monitoring cells are provided along with a combination potentiostat/ZRA, and data logger that can store measurements for transfer to a personal computer for data analysis and display. All ancillary equipment needed to perform these measurements are provided in a field-rugged carrying case. The monitoring cell can be attached to the side of a steel pipe or vessel to monitor the hydrogen flux produced by actual service environments.
腐蚀检监测技术分类
1 腐蚀监检测 腐蚀监检测可以分为两大类,一是在设备运行一定时期后检 测有无裂纹,有无局部腐蚀穿孔的危险,剩余壁厚是多少,它主 要是为了控制危险性和防止突发事故,获得的是腐蚀的结果,主 要方法有超声波法、漏磁法等;二则是检测因介质作用使设备发 生的腐蚀速度是多少,获得的是设备腐蚀过程的有关信息,以及 生产操作参数(包括加工工艺、腐蚀防护措施)与设备运行状态 之间相互联系的数据,并依此数据调整生产操作参数,其主要目 的是控制腐蚀的发生与发展,使设备处于良性运行。主要方法有: 挂片法、电阻探针法、电化学法、磁感法等。为便于理解,我们 把前者称作腐蚀的离线检测,后者称作腐蚀的在线监测。
项目
Metal Samples /InterCorr /Cormon ( 英国) RCS(美国热电)Microcor® Corrpro®/CAPCIS / 1、离线式。定期定点采集数据。 2、采用线性极化(LPR)的测量方法,误差为200% 1、安装部位:高温、高压、低温、常压 2、电阻探针有带状、丝状、圆柱状等
国际腐蚀监检测技术及应用发展
主要测量方法
① 监测孔法:最早的监测手段,监测周期一年、二年或更长(直接 在设备外壁上操作); ② 失重法:挂片失重法的出现,标志着腐蚀监测规范化的开始,它 作为最原始的方法之一,其原理简单,被大多数现场人员接 受。适用各种介质即电解质和非电解质,监测周期1个月以上; ③ 电阻探针(转) :开始于五十年代,由于引进了电子技术使连续在线监 测成为现实,它适于各种介质,监测周期为几天; ④ 电化学法(转) :出现于七十年代初,可进行瞬时腐蚀速度的测量,反 应灵敏,适于电解质介质; ⑤ 电感法(转) :出现于九十年代,测试敏感度高,适用于各种介质,寿 命较短。其原理是将一金属薄片置于探头外表面,通过测量探 头内线圈信号的变化推算腐蚀速度。
氢通量腐蚀监测仪
Hydrogen flux monitoring systems provide a method for directly measuring the hydrogen permeation(渗透) through metallic materials exposed to corrosive environments. The hydrogen generated by corrosion passes through the material and is measured as a hydrogen permeation current in an electrochemical monitoring cell affixed to the opposite surface.