金属套管腐蚀检测方法与技术研究

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腐蚀监测技术

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


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。

金属腐蚀实验方法

金属腐蚀实验方法

金属腐蚀实验方法金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时,由于化学反应而逐渐受到破坏的过程。

为了研究金属腐蚀的机理以及寻找有效的防腐措施,科学家们进行了大量的金属腐蚀实验。

下面将介绍几种常见的金属腐蚀实验方法。

1.大气腐蚀实验:大气中的氧气、水蒸气和气体等对金属具有一定程度的腐蚀作用。

通过将金属样品置于模拟大气环境中,观察金属表面的变化,可以评估金属腐蚀的速度和方式。

实验可以在实验室内进行,使用加速腐蚀试验装置模拟多种大气环境条件。

2.氧化腐蚀实验:金属的氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。

常用的方法是将金属样品置于模拟氧化环境中,如水蒸气或热空气中,观察金属表面的颜色变化、表面形貌变化等。

也可以使用电化学方法测量氧化膜的阻抗、厚度等参数。

3.电化学腐蚀实验:电化学腐蚀实验是通过在电解质溶液中通过金属样品与参比电极之间施加不同的电位,研究金属在不同电位下的电流响应、电化学反应和腐蚀速度等。

常用的电化学腐蚀实验方法包括极化曲线、交流阻抗谱和电位动力学等。

4.加速腐蚀实验:为了研究腐蚀过程中的变化规律,科学家们通常采用加速腐蚀实验方法,通过人为增加腐蚀速率的方式,缩短实验时间。

常用的加速腐蚀实验方法包括盐雾腐蚀实验、酸腐蚀实验、碱腐蚀实验等。

5.微观腐蚀实验:微观腐蚀实验主要通过电子显微镜和原子力显微镜等技术,观察金属表面的微观形貌和成分变化。

这些实验方法可以研究腐蚀产物的形成规律、腐蚀与材料微观结构的关系等。

总之,金属腐蚀实验方法多种多样,可以从不同角度对腐蚀过程进行研究。

这些实验方法不仅有助于了解金属腐蚀的机理,还可以为防腐材料的研发和应用提供参考。

金属腐蚀检测方法

金属腐蚀检测方法

金属腐蚀检测方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:金属腐蚀是金属制品在长期接触湿气、氧气、酸碱等外界环境因素的作用下逐渐发生的一种化学反应,导致金属表面产生锈蚀、变色、膨胀等现象,严重影响金属制品的质量和使用寿命。

及时发现和预防金属腐蚀是很重要的。

而金属腐蚀检测方法就是为了准确检测金属腐蚀的情况,保障金属制品的质量和安全。

金属腐蚀的检测方法有多种,以下将介绍几种常见的金属腐蚀检测方法:1. 目视检测法目视检测法是一种最简单、直观的金属腐蚀检测方法。

通过裸眼观察金属表面的变化,如颜色、形状、表面光滑度等,可以初步判断金属是否发生了腐蚀。

目视检测法适用于简单的金属腐蚀检测,但对于细微的腐蚀情况往往不够准确。

2. 化学分析法化学分析法是通过将金属试样溶解在特定的腐蚀溶液中,然后通过化学分析的方法来检测金属试样中的腐蚀产物,从而判断金属是否发生了腐蚀。

这种方法对于精确检测金属腐蚀情况非常有效,但需要实验室条件和专业设备的支持。

3. 电化学法电化学法是利用电化学原理来检测金属腐蚀的方法。

通过在金属试样表面施加电流或电压,观察电位变化、电流密度等参数的变化,可以判断金属试样是否遭受腐蚀。

电化学法具有灵敏度高、准确性好的特点,广泛应用于金属腐蚀检测领域。

4. 超声波检测法超声波检测法是一种非破坏性检测金属腐蚀的方法。

通过利用超声波技术,对金属试样进行扫描,检测金属内部是否存在腐蚀、裂纹等缺陷。

超声波检测法可以实现对金属内部结构的深度检测,对于隐蔽部位的腐蚀情况具有很好的检测效果。

5. 磁粉检测法磁粉检测法是利用磁性液体和铁粉等材料,施加外部磁场,观察金属表面的磁粉沉积情况,从而判断金属表面是否存在腐蚀、裂纹等问题。

磁粉检测法的操作简单、速度快,适用于对金属表面腐蚀的初步检测。

金属腐蚀检测方法多种多样,每种方法均有其适用的场合和特点。

在实际应用中,可以根据具体情况选择合适的金属腐蚀检测方法,及时发现金属腐蚀问题,采取有效的措施进行修复和防护,以保障金属制品的质量和安全。

N 钢级HFW套管的研发

N 钢级HFW套管的研发

更好的钢铁 更好的环境 更好的生活N80钢级HFW套管的研发史宏德 田青超 丁维军 2011年11月概要1.前言 2.试验方法 3.试验结果与讨论 4.结论前言1.前言一般认为,高强度焊接套管易于发生沟槽腐蚀。

沟槽腐蚀是ERW 焊管焊接区产生的一种腐蚀现象,通常在焊缝附近形成沟槽状的选 择性腐蚀,导致焊管过早穿孔失效。

N80钢级套管是一种高强度钢 管,根据API标准规定,其屈服强度须在552-758 MPa之间,抗拉强 度须大于689MPa,厂家可以选择N80-1和N80-Q两种牌号的一种供货。

N80-1焊管以在线焊缝正火热处理状态下交付,因此,热轧钢带须达 到产品的强度等级。

N80-1生产成本低,但是,焊缝热处理无法消 除因板带成型而引入的宏观残余应力。

前言• 这方面的研究结果表明,焊缝处的残余应力可接近钢管的屈服强度 [7],在这一应力的作用下,较易导致沟槽腐蚀的发生。

• N80-Q焊管则在焊接后整管调质的状态下交付,根据这个特点, N80-Q热轧钢带不必达到产品的强度等级,通过调整热处理温度来达 到N80-Q的性能要求。

在焊后整管热处理时,由于焊缝和管体同时经 历了相变,整管热处理能有效的减轻焊缝与管体组织上的差异,消除 残余应力,从而提高套管的抗沟槽腐蚀性能。

• 整管调质也具有明显的缺点,其一,在设备上要求生产厂家具有整 管热处理的配套设备,如果生产厂家没有相关装备,则不能生产;其二, 由于经过整管热处理,套管的成本明显提高,降低了焊接套管的市场 竞争优势。

• 本文使用同一钢种研究了N80-1和N80-Q的显微组织、残余应力以 及沟槽腐蚀敏感性。

试验方法2.试验方法2.1 试验材料研究采用现场生产的φ244.48x11.05规格N80-1HFW套 管,其化学成分如下所示。

CSiMnPS0.33 0.40 1.45 0.015 0.003试验方法采用适当的热处理工艺,将N80-1HFW套管整管调质热 处理,生产成同一钢级的N80-Q套管,热处理前后套管力学性能 如下:R 0.5/ MPa Rm/ MPaAkv / JN80-1(调质前) 6877567868376680N80-Q(调质后) 730820155750810138试验方法2.2 残余应力测试方法用于测试残余应力的HFW焊管分别为未热处理N80-1成品管和 N80-Q调质热处理成品管。

如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测

如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测

如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测金属腐蚀是一种常见的问题,会导致建筑结构、设备和管道的损坏和退化。

为了实现对金属腐蚀的有效监测和预防,无损检测技术成为一种重要的工具。

本文将介绍如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测,并且探讨其在工业领域的应用。

无损检测技术是一种非破坏性的测试方法,可以评估金属材料的内部和表面缺陷。

这些技术包括磁粉检测、超声波检测、涡流检测和X射线检测等。

首先,磁粉检测是一种常用的无损检测技术,适用于金属腐蚀监测。

它基于磁通量的变化来识别金属表面的裂纹和缺陷。

通过在金属表面涂覆磁性粉末,可以迅速发现裂纹和缺陷的存在。

这项技术被广泛应用于航空航天、汽车制造以及管道和容器等领域。

其次,超声波检测是一种基于声波传播的无损检测技术。

它通过发送超声波脉冲并接收反射波来检测金属材料内部的缺陷。

超声波的频率通常在1MHz到30MHz之间,能够探测到微小的腐蚀、裂纹和变形。

这种技术非常适用于管道、储罐和焊接接头等金属结构的监测。

涡流检测是另一种常见的无损检测技术,适用于金属腐蚀监测。

它通过在金属表面引入交变磁场,然后测量由于涡流感应而引起的电磁感应信号来检测金属表面的缺陷。

这项技术被广泛应用于航空制造、核电站和石油化工等行业,用于检测金属材料的裂纹、孔洞和腐蚀等缺陷。

最后,X射线检测是一种无损检测技术,可用于金属腐蚀的监测。

它利用X射线的穿透能力,能够检测金属材料内部的腐蚀、裂纹和异物等缺陷。

X射线检测具有高灵敏度和高分辨率等特点,被广泛应用于航空航天、建筑和制造业等领域。

然而,尽管无损检测技术在金属腐蚀监测中起着重要作用,但每种技术都有其优缺点。

因此,在选择和应用特定的无损检测技术时,需要考虑多个因素,例如监测目标、材料类型、检测深度和缺陷大小等。

在工业领域,无损检测技术在金属腐蚀监测中的应用非常广泛。

它可以帮助工程师和技术人员及时发现腐蚀现象,并采取相应的措施进行修复和预防。

通过定期进行无损检测,可以提高设备的可靠性、延长使用寿命,减少因腐蚀而引起的事故和损失。

金属材料腐蚀检测常用方法概述

金属材料腐蚀检测常用方法概述

金属材料腐蚀检测常用方法概述摘要:当前我国金属材料应用范围极其广泛,但金属材料的腐蚀一直是金属材料使用中的一大常见问题。

在实际的生产实践中应根据具体情况,依据可靠性和适用性的原则选择合适的方法,从而达到高效、准确的检验目的。

关键词:金属腐蚀检测无损检测电化学1、腐蚀检测腐蚀检测是对设备和构件的腐蚀状态、速度以及某些与腐蚀相关的参数进行测量。

其主要目的是:1)确定系统的腐蚀状况,给出明确的腐蚀诊断信息。

2)通过检测结果制定维护和维修策略、调节生产操作参数,从而控制腐蚀的发生与发展,使设备处于良性运行状态。

2、腐蚀检测的常用方法腐蚀检测的方法主要有机械法、无损检测法以及电化学法。

随着现代检测技术的不断发展,各种新型的检测技术在腐蚀检测领域中的应用越来越广泛。

2.1机械方法机械方法主要包括表观检查、挂片法和警戒孔监视法等手段。

表观检查是最基本的腐蚀检查方法,一般是指用肉眼或低倍放大镜观察设备或试样的表面形态、环境介质的变化情况和腐蚀产物的状态;挂片法是将装有试片的支架固定在设备内,在生产过程中经过一定时间的腐蚀后,取出支架和试片,进行表观检查和测定失重;警戒孔监视法是在设备或管道的腐蚀敏感部位的外壁上钻出一些精确深度的小孔,其深度使得剩余壁厚等于腐蚀裕量,或为腐蚀裕量的一部分,由于腐蚀或冲蚀的作用,使剩余壁厚逐渐减少,直至警戒孔处产生小的泄漏。

此外还可用“分级”警戒孔测量实际腐蚀速度。

2.2无损检测方法检测现状金属材料无损伤检测是通过利用声、光、热、电、磁等由于金属材料内部结构的形态以及变化所做出的反应进行检测,从而查明材料内部是否存在异常或者缺陷。

以下就对几种常用无损伤检测方法的应用现状进行分析:激光无损伤检测技术是指由于激光本身所具有的性能,通过给被测材料增加加使其产生形变,材料内部存在异常或者缺陷部位的形变量与正常部位存在差异,而此时激光可以将通过对检测材料施加荷载作用前后所形成的信息图像的叠加来反映其内部结构是否存在缺陷。

套管腐蚀及屏蔽影响现场实验及其检测方法

套管腐蚀及屏蔽影响现场实验及其检测方法
维普资讯
20 06年
管 \ 技 术 5 . 各 i l i 要
Pp l eT c nq ea dE up n iei eh iu n q ime t n
2o 06
No. 1
第1 期
套 管腐蚀及屏蔽影响现场 实验及 其检 测方 法
研究表 明, 套管 腐蚀 可分 为 常规腐 蚀 和异 常腐 蚀[ ( 见表 1 。得 出的套管 内、 ] ) 外输送管 电位 的衰减
率公式为 AU =k・ U ・ [ 2R 2 l l A 既p 一k・ 一k- 3( ) ]
Ll
腐层的加工和安装质量 , 要求该管段防腐层不存在缺 陷, 而不是采取措施对穿越管段套管腐蚀状况或不 良
gie ae ud d W V :
l 概 述
2 理 论研 究及 室 内实 验成 果
由于穿越管段套管 ( 尤其是金 属套 管) 腐蚀 的复
2 1 电化 学 腐蚀 机理 研究 .
杂性 , 以及对 常规 阴极保护效果 的屏蔽影 响, 其应 用 在西方国家受到 了较大 的制 约。即便是在采 用套 管 的穿越管段工程实践中, 也是更多地关 注穿越管段防
俞彦 英
( 中国石油天然气管道工程有限公司, : 通过模拟工程 实践状态条件下 , 穿越管段套管腐蚀及屏蔽影响现场 实验研 究, 阐述 了套 管对 阴极 保护电流屏 蔽作 用的变化规律 , 以及影响 因素的相互作 用关 系; 验证 了套管 中安装牺牲 阳极对于减缓 屏蔽影响 、 提高保护效果的重要作 用; 根据理论研 究及 实验数据的分析 , 出了套管腐蚀状况和屏蔽影 提 响 的判 别和推 荐 的检 测 方 法。 关键词: 套管 ; 极化电位 ; 屏蔽作用 ; 电位衰减 ; 电导 ; 电极电位 ; 电解质 ; 导波

管道内腐蚀检测新技术和新方法

管道内腐蚀检测新技术和新方法

管道内腐蚀检测新技术和新方法管道内腐蚀检测是管道安全管理中至关重要的一环。

传统的腐蚀检测方法只能通过观察管道表面的情况来检测腐蚀,但这种方法容易受到主观因素的影响,存在漏检的可能性。

随着科技的不断发展,管道内腐蚀检测新技术和新方法不断涌现,下面我们将详细介绍一下。

一、激光扫描技术激光扫描技术是一种先进的管道内腐蚀检测方法。

该技术利用激光扫描仪对管道进行扫描,通过收集管道内部的图像数据,可以准确检测出管道内的腐蚀情况。

与传统的观察方法相比,激光扫描技术具有速度快、效率高、精度高等优点,可以大大提高腐蚀检测的效率和准确性。

二、声波检测技术声波检测技术是通过检测管道内部的声音来检测管道内的腐蚀情况。

该技术利用声波传感器对管道进行测量,通过分析声音的频率、振幅等特征,可以准确判断管道的腐蚀程度。

与激光扫描技术相比,声波检测技术具有操作简单、成本较低等优点,但其缺点是对管道表面的影响较大。

三、物联网技术物联网技术是一种基于互联网的新型管道内腐蚀检测方法。

该技术通过将管道内部的各种传感器和设备连接到互联网上,可以实现对管道内部腐蚀情况的全面监测。

与传统的手工监测方法相比,物联网技术具有实时性高、数据量大、精度高等优点,可以大大提高管道内腐蚀检测的效率和准确性。

四、人工智能技术人工智能技术是近年来发展较快的一种管道内腐蚀检测方法。

该技术通过利用机器学习和深度学习算法,可以对管道内部的图像和声音数据进行分析和处理,从而准确判断管道的腐蚀情况。

人工智能技术的应用可以提高管道内腐蚀检测的精度和效率,但也需要相应的数据支撑。

管道内腐蚀检测新技术和新方法的应用,可以提高管道内腐蚀检测的效率和准确性,从而实现对管道安全管理的实时监测。

但新技术和新方法的应用也需要相应的数据支撑和技术支持,以确保其实际应用的效果和可靠性。

金属腐蚀监测技术

金属腐蚀监测技术

第19卷第5期2007年9月腐蚀科学与防护技术CORROSI ON S C IENCE AND PROTECTION TECHNOLOGYV o.l 19N o .5Sep .2007收稿日期:2006 08 16初稿;2006 11 04修改稿作者简介:张敏(1977-),女,讲师,在读硕士研究生,从事金属腐蚀及气相缓蚀材料的研究.T e:l 138******** E -m ai:l ji as h engfeng @m ai.l h eco mm.co 金属腐蚀监测技术张敏,黄红军,李志广,万红敬军械工程学院基础部理化教研室,石家庄050003摘要:综述了工业应用中主要的几种腐蚀监测方法,其及原理、所用仪器以及应用状况,并探讨了金属腐蚀监测技术的发展趋势.关键词:腐蚀;监测;电化学方法中图分类号:TG174.3 文献标识码:A 文章编号:1002 6495(2007)05 0354 04CORROSI ON MON I TOR I NG TECHNI QUE FOR M ETALSZHANG M in ,HUANG H ong j u n ,LI Zh i guang ,WAN H ong ji n gS ection of Phy sics and Che m istry,Sh ijiazhuang M echan ical Engineer ing College ,Shijiazhuang 050003Abst ract :Various app lication m et h ods for i n dustria l corrosion m onito ri n g are rev ie w ed i n so m e aspects in clud i n g their pri n ciples ,m onitori n g equ i p m ent and app lication infor m ati o n are summ arized .The trend i n f u ture developm en t is a lso d iscussed .K eyw ords :corr osion ;m onitori n g ;electroche m ica lm ethods腐蚀监测被认为是实现现代工业文明生产的重要手段.腐蚀监测技术是由实验室腐蚀试验方法和设备的无损检测技术发展而来的,其目的在于揭示腐蚀过程以及了解腐蚀控制的应用情况和控制效果.传统的腐蚀监测主要是在停车检修期间安装和取出挂片进行检测达到监测目的,检测方法如失重法.失重试验是最古老的腐蚀试验方法.它通过称取试验片暴露在测试环境前后重量的变化来计算金属表面的平均失重量.它的优点是可以提供如:腐蚀率、腐蚀类型、腐蚀产物的情况以及焊接腐蚀和应力腐蚀等较多的信息,但缺点是需破坏材料的结构,试验时间长,而且得到的结果往往是整个试验周期中产生腐蚀的总和,不适于现场使用.因此长期以来失重法只用于实验室或者暴露场的暴露试验.现代的腐蚀监测实践经验大部分来自化学、石油化学、炼油、动力等工业,在这些工业中,腐蚀行为可以通过各种方法监测如超声波法、声发射法、电位法、电阻法、线性极化法、电偶法、电位监测法、射线技术及各种探针技术.近年来出现的新的监测技术有交流阻抗技术、恒电量技术、电化学噪声技术和超声波测量技术等.电化学测试方法是一种比较好的无损检测方法.当0 1 A /c m 2的自然腐蚀电流流经1h 而生成的锈蚀产物约为1 04 104m g /c m2[1].如果用失重法,即使不考虑除锈技术上的困难,测量出这样小的重量变化也很困难.而用电化学方法却很容易,它的主要优点是,能够快速响应,所得信息常常能与实验室中的背景研究直接联系,更有可能利用探测器来判断生产装置的腐蚀行为,增加了诊断的可靠性,有助于选择补救措施或控制系统.本文重点讨论了电化学方法,主要有:电阻法(ER ),电化学噪声技术(EC N ),交流阻抗技术(EIS ),线形极化法(LPR )和恒电量技术.1电化学方法的腐蚀监测技术1 1电阻法(ER )顾名思义,电阻法是利用金属在腐蚀过程中截面减小,电阻增加,通过电阻变化来测定腐蚀率的.因此测出腐蚀过程中的电阻变化即可求出腐蚀速度.它不受腐蚀介质限制,在气相、液相、导电或不导电的介质中均可应用.测量时不必把试样取出,也不必清除腐蚀产物,因此可在生产过程中直接、连续的监测,具有灵敏、快速的优点.电阻法的缺点是试样加工要求严格,因为灵敏度和试样的横截面有关.试样越细越薄则灵敏度越高,如果腐蚀产物是导电体(如硫化物)则会造成测试结果误差较大.如果介质的电阻率过低也会带来一定的误差,对于低腐蚀速度体系的测量所需时间较长.而且不能测定局部腐蚀特征,若用于非均匀腐蚀场合,也有较大误差,所测腐蚀速度随不均匀程度的加重而偏离[2].文献[2]给出了基本的电桥法原理图,其要点在于当电桥平衡时,由于温度补偿试样R 补与被测试样RX 材料相同,因此温度对两者的影响是同步的,这样,RX /R 补的变化纯粹是因腐蚀引起的电阻值的变化.5期张敏等:金属腐蚀监测技术355国内已有的电阻法腐蚀速度测试仪是兰州炼油厂仪表分厂生产的DF J 2型腐蚀测定记录仪,可以测出水处理不同阶段(如预膜、换水、运转等阶段)的腐蚀.还可以测定水处理中特定条件下(如带锈预膜)的腐蚀[2].陈素晶[3]针对铝合金腐蚀平均速率与瞬时速率的差异,利用电阻法测量了7075铝合金电阻随时间的变化,获得了对应的腐蚀速率与时间的关系;何建平利用该方法考察了铝合金构件的剥离腐蚀问题,认为剥离腐蚀主要影响铝合金构件的尺寸,如果将这种影响用电阻值的变化来表示,则由电阻值的变化可以转化为铝合金腐蚀速率的实时变化,提出了一种新的评估航空铝合金剥蚀性能的电阻法[4].吴建华[5]等利用该原理监测混凝土的腐蚀.方法是:在混凝土中埋入与钢筋同材质的电阻探针,利用探针的电阻与其截面积呈反比的关系,通过平衡电桥测量探针的电阻,电阻的变化可以变换成腐蚀的深度.文献[5]中绘出了其测量原理图.电阻法已经成为在线腐蚀监测系统的主要监测手段,但其固有的缺点即只能测定一段时间内的累计腐蚀量,而不能测定瞬时腐蚀速度和局部腐蚀制约了其进一步的发展[6].1 2电化学噪声(ECN)电化学噪声技术是指腐蚀着的电极表面所出现的一种电位或电流随机自发波动的现象[7],这种波动称为电化学噪音.分析这些噪音谱不仅能给出腐蚀的过程,而且还可给出腐蚀的特点,如点蚀特征.它包括电化学电位噪声(EPN)以及电化学电流噪声(EC N),反映了由于腐蚀发生引起腐蚀电位或电偶电流的微幅波动.由于ECN测量方法简单,对仪器要求不高,近10年来已逐渐成为腐蚀研究的重要手段之一,并开始应用于工业现场腐蚀监测,如不锈钢、碳钢、铝合金、黄铜等的孔蚀、缝隙腐蚀、微生物腐蚀、涂层下腐蚀以及SCC 过程中的ECN特征等.ECN测试装置一般由两个同材质工作电极(W E1, W E2)及一个参比电极(R E)构成,其中W E2接地,W E1连接运放(OP)反相端,组成零阻电流计(ZRA).电流与电位信号经A/D转换后由计算机采集,装置原理图见参考文献[8].Chen J F用一根细铂丝取代常规ECN测量系统中的W E1,建立了电化学发射谱(EES),由于P t不会腐蚀,因此所有ECN均来自同一工作电极,可以避免因两个工作电极同时产生ECN时的相互干扰,简化了噪声谱的辨识[9,10].ECN测试的优点是具有测量装置简单、不需要外来扰动,对被测体系没有干扰,可以采用数学方法进行分析,反映材料腐蚀真实状况.但由于金属腐蚀过程中其本身的电学状态随机波动,其化学信号和腐蚀金属电极之间的关系迄今为止仍未建立完整的测试体系,因此不利于对金属腐蚀的监护和研究[11].浙江大学的曹发和、张昭等人鉴于此,利用面向对象的V i sionC++语言,采用蝶形傅立叶算法开发了电化学噪声分析软件ENAN.软件,ENAN可以分析实验室现有电化学工作站(C H I660A,I M6E,powe rlab)所采集的电化学噪声,得到功率密度谱(SPD),线性最小二乘法,计算出相应的特征参数及由此计算出孔蚀判据SE和SG.实验验证[12].1 3交流阻抗技术(E IS)最初测量电化学电阻采用交流电桥和李沙育方法等,这些方法既费时间又较繁琐,干扰影响也大.随着电子技术的发展,锁相技术和相关技术的仪器(如频率响应分析仪、锁相放大器等)被用于交流阻抗测试,它们的灵敏度高,测试方便,而且容易应用扫频信号实现频域阻抗图的自动测量.后来可以利用时频变换技术从暂态响应曲线得到电极系统的阻抗频谱,从而实现了在线测量,追踪电极表面状态的变化[13].1972年,E.pe l bo i n首次提出了应用交流阻抗技术测量金属腐蚀的方法[14]Y i n和K elsa ll等人通过对惰性电极的阻抗-时间图的分析,得到了惰性电极表面的腐蚀行为和腐蚀机理,并以此为依据建立了惰性电极腐蚀的数学模型[15]. P assinie m i和V ak i paeta利用交流阻抗法测试了聚苯胺的性质,研究了它的缓蚀机理和缓蚀效果[16].交流阻抗方法是一种暂态电化学技术,属于交流信号测量的范畴,具有测量速度快,对研究对象表面状态干扰小的特点,它用小幅度交流信号扰动电解池,并观察体系在稳态时对扰动的跟随的情况,同时测量电极的交流阻抗(交流阻抗谱),进而计算电极的电化学参数,特别适用于高阻抗土壤环境和对金属腐蚀体系的测量.在金属腐蚀行为的研究工作中,交流阻抗实验方法应用比较多.主要用来研究金属材料在各种环境中的耐蚀性能和腐蚀机理.如芮玉兰通过交流阻抗谱法研究了中性自来水介质中钼酸钠、苯并三氮唑可能的缓蚀机理以及其最佳浓度组合[17],范国义等探讨了交流阻抗法研究凝汽器黄铜管在循环冷却水系统中的腐蚀问题,结果表明,交流阻抗法可以有效地评定黄铜管的耐腐蚀性能,为现场腐蚀监测,进而指导生产提供了有益信息[18];R.P.V era C ruz等应用交流阻抗法对不锈钢在干湿交替环境下的腐蚀进行了研究,发现交流阻抗法监测金属腐蚀过程可以不受电极表面电流分布不均匀的影响,而且交流阻抗谱可以清楚地反映出钝化、孔蚀和再钝化过程,甚至可以探测到孔蚀的产生和成长[19].1 4线性极化法(LPR)极化阻抗或称线性极化技术,是工厂监测中测量腐蚀速度时广泛使用的技术之一.此种技术的测量简单迅速,可以对腐蚀速度进行有效的瞬时测量[20].Stern和他的同事在1957年提出了线性极化的重要概念,虽然线性极化技术有着一定的局限性,但在实验室和现场快速测定腐蚀速度时还是一种简单可行的方法.腐蚀工作者在随后的十余年中又做了许多工作,完善和发展了极化电阻技术.当电流通过电极时引起电极电位移动的现象称为电极的极化.阳极的电极电位从原来的正电位向升高方向变化,阴极的电极电位从原来的负电位向减小方向变化.变化结果使腐蚀原电池两极之间的电位差(电动势)减小,腐蚀电流亦相应减小.电极极化作用对氧化反应与还原反应或对腐蚀电流的阻碍力与电阻具有相同量纲,称之为极化阻抗,其值越大,腐蚀电流越小.根据给腐蚀系统输入的电流脉冲 I是否稳定,极化法又可分为直流极化和交流极化法.在研究混凝土中钢筋腐蚀速率的电化学方法中,线性极356腐蚀科学与防护技术第19卷化法是最简单的一种.此法主要基于Stern G ea ry公式,对被测钢筋外加一恒定电位,保证扰动信号足够小使电压与电流之间满足线性关系[21].线性极化法在快速测定金属瞬时腐蚀速度方面独具优点,现已成功的用于工业腐蚀监控如氨厂脱碳系统的腐蚀监控、酸洗槽中缓蚀剂的自动监测与调整等.但它不适于在导电性差的介质中应用,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.1 5恒电量技术早在1961年就有Barher[22]的论文介绍恒电量测量技术,但直到1978年才由K anno、Suguki、Sato等人将恒电量瞬态技术真正引入到腐蚀科学领域[23,24].恒电量测量方法是一种暂态测量技术,是将已知的小量电荷施加到金属电极上,根据金属体系在恒电量激励下的张弛过程,建立恒电量微扰下的物理模型并加以分析,解析获得多个电化学参数.它既可测定瞬时腐蚀率,又可把瞬时腐蚀率连续记录下来,进行图解积分得到平均腐蚀率.由于这种电化学暂态检测技术施加的电讯号不仅微小,而且是瞬时的,测量的又是电位衰减变化,而电位衰减对工作电极面积大小不那么敏感,因此就等量的扰动而言,它要比直流稳态线性极化电阻技术可以更快、更准确地测量瞬间腐蚀速度[25].湖南大学赵常就等人发展了恒电量技术,成功研制了H J C-1型恒电量智能腐蚀监测仪,其工作原理见文献[26],该系统包括由阻抗变换器、放大器、自然腐蚀电位补偿装置等组成的恒电量扰动仪主机,主要完成恒电量扰动信号的产生和极化电位随时间衰减信号的输出;微型计算机、A/D和D/A转换器等,主要完成对恒电量扰动仪主机的控制和极化电位数据的采集与处理[27].赵永韬等人将恒电量技术搭载现代移动通讯网络,组成一个分布式数据采集与信息处理系统,实现了基于G PR S远程通讯的腐蚀监测,使该技术在应用范围方面有了新突破[28].2金属腐蚀监测仪器的发展及其趋势随着计算机技术特别是单片机技术应用的日益广泛和深入,腐蚀监测技术逐渐向智能化方向发展.以计算机技术为核心的智能化腐蚀监测仪成为腐蚀监测的重要发展方向[29].智能化腐蚀监测仪一般是以微处理器为核心,配置一定的硬件组成不同的模块,通过数据总线、控制总线、地址总线,采用传感器将检测得到的腐蚀信息转化为电信号,通过A/D和D/A转换接口,微处理器进行试验控制、采集数据、计算出腐蚀量数据并打印结果[30].计算机技术与电化学技术融合,可以通过反馈作用于实验,改变与调整实验参数,使腐蚀监测研究达到新的高度.因此出现了精度更高、适用面更广泛的、更容易操作的智能化便携式的腐蚀监测仪.如恒电量腐蚀测试仪和微型计算机联机在线测量,能对腐蚀的影响因素连续跟踪,还可通过测量的电阻、电容的变化,判断缝隙腐蚀和小孔腐蚀是否发生.交流阻抗技术与计算机结合,其应用领域进一步拓宽,为其他诸如生物、环境、电子、材料、土建等领域的研究工作提供新的机遇.最新的电化学测试组合仪器,加上辅助设备的体积也只有一个手提箱大,但功能却相当于十年前一整套的电化学实验室测试系统(如So lartron公司的1280Z).国内近年来涌现出的智能化便携式的腐蚀监测仪主要有CM B 1510B(弱极化法)[31]、CC MW 9810(恒电量法)[32]和能够用电阻探针、线性极化探针和氢探针等多种方法监测的CMA 1000腐蚀监测系统[33].国外在原有系列产品基础上除继续出新型号仪器外,沿着实时(real ti m e)和在线(on line)方向研制出了更新的监测仪器[34].例如美国Cortest公司的M K 9300,它利用电感阻抗法的原理制作而成,测量的是置于金属/合金敏感元件周围的线圈由于敏感元件的腐蚀而引起的感抗变化的信号.美国的EG&G公司、G am ry公司、英国的So lartron公司、德国的ZANHER公司、荷兰Eco Che m ie等公司则致力于微机化的实验装置(如恒电位仪、频响分析仪等)[35].参考文献:[1]Fran cois R.E lectrode Pot en tialm easure m ents of concrete Rei nforce m en t for corrosion 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油气设施金属腐蚀实验与评价新技术

油气设施金属腐蚀实验与评价新技术

油气设施金属腐蚀实验与评价新技术摘要:储运管道中充满了易燃、易爆的石油天然气,储运管道一旦发生腐蚀现象,就有可能导致油气的泄露,从而带了极大的安全隐患,同时也对正常的生产管理带来了巨大的挑战。

本文通过介绍储运设施金属腐蚀的实验方法和数据处理,阐述金属管道腐蚀的评价新技术,从而预测腐蚀管道的剩余寿命,对金属的防腐蚀具有一定的借鉴意义。

关键词:储运管道金属腐蚀实验评价技术剩余寿命防腐蚀一、金属腐蚀测量技术目前在石油天然气行业中比较常用的腐蚀测量技术有:1.试样失重分析法它是最简单也是应用最早的腐蚀测量方法。

通过分别测量样品腐蚀前后的净重,得出重量损失并由此计算出平均腐蚀速率。

2.电阻法(ER)它常用来测量工厂设备和管路内部金属的腐蚀。

金属材料置于介质中并与探针内部的金属材料构成电路,通过测量这两者间的电阻改变量来间接检测腐蚀。

然而,金属的损耗往往是很缓慢的,因此电阻的改变耗时较长。

3.现场电阻分布法(FSM)它是由电阻法发展完善而来,只测量管路表面的某一块的金属腐蚀。

多探针以矩形的形式被安置于管路外面以监测管壁内部的腐蚀损耗。

4.声波测量法(AE)该方法测量微小缺陷增长中发出的声波。

传感器从本质上可看作一个麦克风,但是,在声线测量过程中,背景噪声的影响是一个棘手的问题。

5.超声测量法(UT)金属缺陷和厚度可以通过频率较高的短声波来测量。

超声波通过传感器发射来测量试样的缺陷。

6.电化学交流阻抗法(EIS)该方法测量电荷转移或极化的阻力,其与被检测表面的腐蚀速率成正比。

EIS的结果必须通过一个反应界面模拟电路来解释。

7.电化学噪音法(ECN)金属表面微小的电压和电流变化都可以通过电化学噪音法来检测。

根据电压和电流的相对变化可测量平均腐蚀速率。

8.线性极化法(LPR)它通过测量腐蚀电位来绘制金属的极化曲线,并计算出极化电阻。

该电阻与平均腐蚀速率成反比,所以LRP可以连续测量平均腐蚀速率。

9.谐波调制分析法(HA)当探针感应到震荡的电压时,它便通过传感器反馈回电流的变化。

两种钢质管道腐蚀检测新技术

两种钢质管道腐蚀检测新技术

摘要: 管道腐蚀 检 测相 关技 术 主要 包括 : 管道 沿 线环 境 调 查 , 线探 测 与 测 绘 管 , 管道 防 腐层 完整 性
检测, 管体检 测 , 管道 阴极保 护 系统检 测 , 道 泄 漏检 测 、 测及 腐蚀 管道 的 安 全 评 价 。管 道 腐蚀 的根 ・ 管 监
本 在 于管体 , 埋地 钢 质管道 的 腐蚀 防护 广泛 采 用施 加 防 腐蚀 涂 层 并 附加 阴极保 护 。针 对 埋 地钢 质 管道
Two Ne Te hnoo isa o tPi l r o i n Te t w c l g e b u pei Co r so s ne
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第 5期
Pi e ie Te h i u pl n c nq e
两 种钢 质 管 道 腐 蚀 检 测 新 技 术
尚 兵, 李晓松
0 15 ) 7 0 1 ( 定 驰 骋 千 里 科 技 有 限公 司 , 北 保 定 保 河
按 S / 9 8— 04 埋地钢质管道外防腐层 修 Y T5 1 2 0 《
复 技术 规范 》 等 有 关 规 定 , … 防腐 层 绝 缘 性 能 的 检 测 评 价可 采用 电流 一电位法 、C 法 、 PM 变频 一选 频 法等 。 对 石油 沥青 防腐 层 , 出 了具 体 的绝 缘 性 能 的分 级 评 给 价 标准 。对 新 型 防 腐 层 ( 煤 焦 油 瓷 漆 、 结 环 氧 粉 如 熔

浅析金属套管腐蚀检测方法与技术

浅析金属套管腐蚀检测方法与技术

浅析金属套管腐蚀检测方法与技术在石油行业当中,金属套管是大多数油田用来固井的工具。

但是了解过的人可能都知道,在石油井的井底气温的温度是非常的高的,而且井底的压力大,腐蚀类的气体液体也都比较多,这些在一定程度上都会对金属套管产生一定的影响,这就导致我们不得不对金属套管的腐蚀状况进行及时的检测。

那么针对这种现象,国内外都对其研究出了一系列的研究方法。

1.国内研究的检测技术及现状1.1机械井径测井仪机械井径测井仪有着非常多的种类,比如说微井径仪、八臂井径仪、两壁井径仪等都是属于机械井径测井仪的。

这类方法有优点也有缺点。

优点是:能够准确的识别出套管弯曲及错判和利用这种方法以后我们可以从其成像图中准确的观察出变形的主要截面形态。

而缺点却又:一、机械井径测井仪所得出来的数据一般存在着很大的误差;二、多臂的井径仪对井眼的要求特别的高,又容易卡堵,而且在一些内径小一点的管道不能进行检测;三、用这种方法所获得的信息量较少;四、精度也比较低。

1.2电磁检测技术在电磁检测技术当中,一共有四类检测方法:一是磁记忆检测技术;二是漏磁检测技术;三是电磁探伤检测技术;四是远场涡流检测技术。

1.2.1磁记忆检测技术在磁记忆检测技术方面,齐丽娟和张静等人都在这方面有着较为深入的研究。

在她们的研究之下,得出了金属套管射孔眼孔径和磁记忆信号呈近似线性关系。

这些研究人员在鉴于我国国内对磁记忆技术还不是十分成熟的情况下,利用了有限元分析软件对金属套管的安全性进行了评比,然后再为此技术中所存在的缺陷提出解决方案。

而这种检测方法的优点有:一、不需要配备专门的磁化设备;二、磁记忆检测技术的检测机器灵敏度高,且检测程度深所受提离效应的范围也比较小;三、这种技术可以不受结垢和钻井液的影响,且能够在气体和液体的状况下进行检测;四、该检验技术的设备较为轻便,且成本低;五、能够对金属套管在早期时所受伤害进行检测。

而这种检验方法的唯一缺点就是在对定量分析这一方面比较困难。

金属腐蚀特性分析方法与检测技术

金属腐蚀特性分析方法与检测技术

金属腐蚀特性分析方法与检测技术摘要:腐蚀检测技术与方法是研究金属腐蚀机理和行为的重要支撑,随着近年来图像处理技术和微信号检测技术的不断发展,这使研究区域和形状控制下的腐蚀行为成为可能。

本文结合金属材料的腐蚀特性,综述了当前腐蚀研究领域的一些主流分析检测技术。

介绍了几种主要腐蚀检测分析方法,基本原理以及应用实例和特点,并探讨了金属腐蚀检测技术的发展趋势。

关键词:金属腐蚀;腐蚀检测前言随着我国现代化深入发展、工业水平不断提升,各种设备设施及产品在其技术复杂程度和对环境的敏感性方面不断提高,也大大的增强了其对环境适应性的要求。

例如我国南方沿海、南方热带海岛地区具有高温、高辐照、高湿和高盐雾的显著气候特点,环境苛刻,电器设备环境故障失效问题突出。

在该环境下金属材料极易发生腐蚀,引起设备电气性能下降、故障,频繁的更换与维护造成严重经济损失。

重视腐蚀问题,不断完善腐蚀监测·检测手段,加强工业产品的防腐蚀工作,防止或减缓腐蚀的危害对工业活动健康发展至关重要。

材料在自然环境中的腐蚀劣化过程多数为热力学上自发进行的反应。

对于难以避免的材料劣化现象,我们通常针对材料的服役环境进行控制,针对材料本身进行成分调整、表面处理,极力降低腐蚀速度、延长材料使用寿命。

为了准确预测材料寿命,需要正确把握环境影响因素,详细了解材料腐蚀劣化过程引发的材料性能退化,不同腐蚀阶段金属的表面特征、质量缺损、腐蚀产物特性等物理·化学性质状态,这对金属材料腐蚀测量技术提出了苛刻的要求。

而近年来随着计算机、数字控制和传感技术的突破,新型传感器和传感技术系统不断创新,各种腐蚀监检测方法和手段也同时得到了长足的发展。

利用腐蚀监测技术跟踪金属表面在真实环境中的腐蚀行为,有利于研究腐蚀的发生·演化过程,明确各种外界因素作用于不同材料上对腐蚀产生的影响,为构建材料腐蚀发生·演化物理模型、实现腐蚀的防护与控制提供科学技术依据。

211169499_金属腐蚀特性分析方法与检测技术

211169499_金属腐蚀特性分析方法与检测技术

管理及其他M anagement and other 金属腐蚀特性分析方法与检测技术瞿 江摘要:随着技术发展水平的提升,市面上的金属特性分析方式以及金属腐蚀检测技术越来越多,可以用于检查金属受腐蚀影响情况。

因此相关工作人员应该针对金属腐蚀特性选择合适的检测技术,完善好金属的防腐蚀处理工作,尽量降低腐蚀问题对金属特性产生的影响。

本文首先分析金属腐蚀检测的常见方法,其次探讨金属腐蚀的保护方式,以期对相关研究产生一定的参考价值。

关键词:金属腐蚀;特性分析方法;检测技术在工业发展水平不断提高的背景下,各种金属设备对于环境比较敏感,若是处在高湿度、盐雾环境中,金属材料容易出现腐蚀问题,甚至会导致设备出现故障,因此工业企业应该提高对金属腐蚀的重视,不断健全腐蚀监测体系,提升工业产品的防腐蚀力度,尽量降低由于腐蚀造成的危害。

1 金属腐蚀特性分析1.1 大气腐蚀大气腐蚀主要是形容金属收环境影响在表面产生电解质液膜引发的腐蚀,受温度影响、湿度影响、污染物影响,金属材料会在表层产生毛细凝结现象、低温冷凝现象、盐类潮解现象,能够产生一层薄也膜,可以为金属发生电化学腐蚀提供条件。

液膜形成时会溶解空气中存在的可溶性气体,能够产生富集多类离子的电解质液膜,能够更改电解质液膜的电位。

通过使用可溶性化学活性物质能够更改电解质溶液的影响,使金属出现腐蚀问题。

二氧化硫、氮氧物质沉降在电解液层中会电离出氢离子,能够使金属表层液膜酸碱值下降,污染物溶解在金属表层的薄液膜之中,能够在提升薄液膜电导率的基础上提升金属腐蚀速度。

1.2 腐蚀产物在温度、相对湿度、降雨量、日照强度等气候因素影响下,各地区会受季节变动影响产生周期性变化,可溶性化学活性物质也会对金属产生腐蚀影响,沿海地区存在的海盐颗粒相对比较多,将会加速金属材料的腐蚀。

金属腐蚀产物主要取决于金属材质,金属铁腐蚀后会生锈,铜制品的腐蚀产物是铜绿。

1.3 环境影响腐蚀产物一般会堆积在金属表层,能够起到隔绝作用和减缓作用,会使腐蚀速度下降。

浅谈套损检测新技术

浅谈套损检测新技术

套管在油水井作业中占据重要地位,然而套管运行期间受地质因素、工程因素、流体介质等多种因素的影响,导致套管很容易出现裂缝、孔洞、变形、缩径和错断等多种缺陷,因此被称为套损井。

套管一旦出现问题就会影响油水井的注水效果,进而降低产量,缩短油井使用寿命,甚至会引发其他质量事故。

套损检测是指采用一定的技术手段,对套管的直径、壁厚、变形、腐蚀、孔洞和断裂等状况进行测量,根据测量结果判断油水井的工作状况,为后期的防护措施提供准确参考。

目前常用的套损检测技术有超声波检测技术、机械井径检测技术、电磁检测技术、放射性同位素检测技术等,本文将对部分检测技术进行分析:1超声检测技术1.1原理分析超声波检测技术用到的仪器有超声波电视或超声波成像仪,该法主要是利用超声波反射原理进行检测。

井下仪器在井内旋转扫描,并能发射和接收脉冲式超声波,一旦套管出现异常,回波信号的幅度和传播时间将受到很大影响,经放大后回传到井上,然后利用计算机处理成像,通过2D或者3D的方式显示套管的纵横界面图、时间图、幅度图以及立体图,能对套管的内腐蚀、变形和错断进行直观反应。

1.2应用举例以西方阿特拉斯公司数字声波井周成像测井仪来说,仪器对套管扫描时采取脉冲回波的形式,在扫描过程中记录波幅度、回波时间等数据信息,据此可对套管的变形位置、断裂位置或射孔位置进行确定,但对大井眼的成像效果较差;除此之外,还有哈利波顿公司和斯伦贝谢公司的成像仪,不同品牌的成像仪具有的优势不同,在实际应用中应根据具体情况,科学选择成像仪,提高检测的准确性。

2机械井径检测技术2.1原理分析机械井径检测属于接触式测量技术,测试时,测量臂与套管内壁接触,通过测量臂径向位移的情况反映套管内经的变化情况,然后利用测量臂的内部机械转换结构,使径向位移转为推杆的垂直位移。

套管内径若发生异常,就会导致连杆滑键在可变电阻上移动,使电位信号发生变化,将信号放大后传输给地面设备,地面仪器将其转化为相应的井径值和曲线,从而对套管的腐蚀类型和腐蚀程度进行判断。

金属套管腐蚀检测方法与技术研究

金属套管腐蚀检测方法与技术研究

金属套管腐蚀检测方法与技术研究
杨立功
【期刊名称】《科技与企业》
【年(卷),期】2016(0)9
【摘要】在我国的石油行业当中,金属管道可以说是被广泛的运用起来.但是又会时常因为温度的变化以及腐蚀性液体/气体等的因素对金属管道的影响,导致出现金属管道被腐蚀的现象.由于这种现象对油水井的影响过大,这也就导致我们必须及时有效的对套管腐蚀状况进行检测,本文主要对金属管道腐蚀的检测方法进行分析,由此来研究出金属套管在检测方法当中的技术研究.
【总页数】2页(P115-116)
【作者】杨立功
【作者单位】华北石油管理局橡胶制品厂河北任丘 062552
【正文语种】中文
【相关文献】
1.油水井套管腐蚀及防护理论、实验与应用--金属管道杂散电流腐蚀机理
2.金属套管腐蚀检测方法与技术探讨
3.套管腐蚀及屏蔽影响现场实验及其检测方法
4.金属套管腐蚀缺陷的脉冲涡流近-远场复合检测
5.油套管腐蚀影响因素与防腐蚀技术研究
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管道内腐蚀检测新技术和新方法

管道内腐蚀检测新技术和新方法

管道内腐蚀检测新技术和新方法管道腐蚀是指管道内部金属材料与介质发生化学反应,导致管道壁厚减薄或出现孔洞,从而影响管道的安全运行。

腐蚀问题在石油、化工、供水等行业中普遍存在,因此管道腐蚀检测技术和方法的研究具有重要的实际意义。

传统的管道腐蚀检测方法主要包括物理检测和化学分析两种。

物理检测方法包括厚度测量、超声波检测、磁粉探伤等,这些方法可以直接测量管道壁厚的变化情况,但不能确定腐蚀的类型和程度。

化学分析方法包括取样分析、电化学测量等,可以得到腐蚀介质的成分和性质,但对管道内部的腐蚀情况了解有限。

近年来,随着科学技术的不断进步,新的管道腐蚀检测技术和方法不断涌现。

其中,无损检测技术是一种非常重要的技术手段。

无损检测技术可以通过对管道进行扫描和探测,获取到管道内部的腐蚀情况,而无需破坏管道结构。

常用的无损检测技术包括X射线检测、γ射线检测、超声波检测等。

这些技术具有高灵敏度、高分辨率和高精度的特点,可以有效地检测管道内部的腐蚀情况。

除了无损检测技术,近年来还出现了一些基于传感器和智能系统的新型管道腐蚀监测技术。

这些技术通过在管道内部布置传感器,实时监测管道的腐蚀情况,并将监测数据传输到智能系统中进行分析和处理。

这些技术具有实时性强、准确性高和自动化程度高的特点,可以大大提高管道腐蚀的监测效率和准确度。

除了新技术的不断涌现,新方法的研究也为管道腐蚀检测带来了新的思路。

例如,基于机器学习和人工智能的方法可以通过对大量数据的分析和学习,建立管道腐蚀的预测模型,实现对管道腐蚀的快速预警。

此外,基于图像处理和模式识别的方法可以通过对管道外表面的图像进行分析,判断管道内部腐蚀的位置和程度。

管道腐蚀检测是一个复杂而重要的问题,传统的检测方法已经不能满足实际需求。

新技术的引入和新方法的研究为管道腐蚀检测带来了新的希望。

然而,新技术和新方法的应用还存在一些挑战,例如技术成本高、操作复杂等。

因此,今后需要进一步加强对新技术和新方法的研究,提高其可靠性和实用性,以满足工程实践的需要。

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金属套管腐蚀检测方法与技术研究作者:杨立功来源:《科技与企业》2016年第09期【摘要】在我国的石油行业当中,金属管道可以说是被广泛的运用起来。

但是又会时常因为温度的变化以及腐蚀性液体/气体等的因素对金属管道的影响,导致出现金属管道被腐蚀的现象。

由于这种现象对油水井的影响过大,这也就导致我们必须及时有效的对套管腐蚀状况进行检测,本文主要对金属管道腐蚀的检测方法进行分析,由此来研究出金属套管在检测方法当中的技术研究。

【关键词】套管腐蚀;检测方法;技术现状在石油行业当中,金属套管是大多数油田用来固井的工具。

但是了解过的人可能都知道,在石油井的井底气温的温度是非常的高的,而且井底的压力大,腐蚀类的气体液体也都比较多,这些在一定程度上都会对金属套管产生一定的影响,这就导致我们不得不对金属套管的腐蚀状况进行及时的检测。

那么针对这种现象,国内外都对其研究出了一系列的研究方法。

1.国内研究的检测技术及现状1.1机械井径测井仪机械井径测井仪有着非常多的种类,比如说微井径仪、八臂井径仪、两壁井径仪等都是属于机械井径测井仪的。

这类方法有优点也有缺点。

优点是:能够准确的识别出套管弯曲及错判和利用这种方法以后我们可以从其成像图中准确的观察出变形的主要截面形态。

而缺点却又:一、机械井径测井仪所得出来的数据一般存在着很大的误差;二、多臂的井径仪对井眼的要求特别的高,又容易卡堵,而且在一些内径小一点的管道不能进行检测;三、用这种方法所获得的信息量较少;四、精度也比较低。

1.2电磁检测技术在电磁检测技术当中,一共有四类检测方法:一是磁记忆检测技术;二是漏磁检测技术;三是电磁探伤检测技术;四是远场涡流检测技术。

1.2.1磁记忆检测技术在磁记忆检测技术方面,齐丽娟和张静等人都在这方面有着较为深入的研究。

在她们的研究之下,得出了金属套管射孔眼孔径和磁记忆信号呈近似线性关系。

这些研究人员在鉴于我国国内对磁记忆技术还不是十分成熟的情况下,利用了有限元分析软件对金属套管的安全性进行了评比,然后再为此技术中所存在的缺陷提出解决方案。

而这种检测方法的优点有:一、不需要配备专门的磁化设备;二、磁记忆检测技术的检测机器灵敏度高,且检测程度深所受提离效应的范围也比较小;三、这种技术可以不受结垢和钻井液的影响,且能够在气体和液体的状况下进行检测;四、该检验技术的设备较为轻便,且成本低;五、能够对金属套管在早期时所受伤害进行检测。

而这种检验方法的唯一缺点就是在对定量分析这一方面比较困难。

1.2.2漏磁检测技术在漏磁检测技术当中,我国以陈金忠为领导的研究团队在这一方面为其建立了金属套管缺陷漏磁检测的硬、软件系统。

除此之外,他们还指出我们需要在分析检测结果方面建立一个缺陷样本库,以此可以更好的进行检测。

那么这种检测方法的优点则有:一、在实现自动化方面比较方便,而且没有污染,可靠性也高;二、使用这种检测方法可以在检测的过程中实现同时检测内外壁的目标,由此来实现缺陷初量化。

但是这种检测技术只能用于在铁磁性的材料上,局限范围较大,而且这种检测方法的精度也比较低,不适合拿这种检测方法去检测闭合型的裂纹。

1.2.3电磁探伤检测技术在电磁探伤检测技术上,谢荣华对它的研究比较深。

他在通过对电磁伤测井上进行的模型试验以及在使用现场的情况进行分析以后,得出电磁探伤检测技术可以正确的检验出金属套管的损伤。

而这种技术的优点就在于:一、可以用它来检测油管内多层金属套管的损伤状况,所以一般将它多用于贪官普查方面;二、这种检测方法是不受流体类型以及金属套管内结蜡和污垢的影响的;三、我们可以利用他来检测大面积的金属套管腐蚀的情况。

但是这种检测方法的缺点就在于它不能精确的测量出金属套管的椭圆度,只能大略的得出测量油管的和金属套管的内外径的平均值,在准确度这方面有所差异。

1.2.4远场涡流检测技术在远场涡流检测技术这方面,对其研究有重要贡献的有吴则中等人。

他们深入的向我们介绍了远流漩涡的原理以及它的特性。

而曲民兴等人则是在对远场涡流检测技术上面研究的同时研制出了一种可以同时将其用于检测油水井的油管以及金属套管的远场涡流探头,更进一步的推动了这一检测技术的发展。

那么这种检测技术的优点主要有:一、不会受到金属套管内的介質以及探头的检测速度的影响;二、由于在检测的过程中,机器都不会与金属套管的表层有所接触,所以在检测之后可以不用清洗;三、该检测方法的覆盖面积大,且检测速度也很快;四、这种检测方法所用到的设备轻巧、体积小,具有良好的灵活性。

但是同样的这种检测方法的缺点就在于它不能够很好的将内外壁的腐蚀区分开来。

1.3超声成像检测技术在超声成像检测技术方面,中石油测井公司与华中科技大学一起为其研究出了高性能的测井仪。

这种测井仪能够根据超声成像系统的测量原理对金属套管进行测量。

而这种检测方法的优点就在于:一、用这种检测方法检测出来的结果都比较直观,而且不会受到人为的干扰,检测结果较为合理;二、该种检测方法中所使用的检测仪器穿透力强,所检测的程度也较深;三、该检测方法的检测对象较为广泛;四、检测结果可以随时调动出来;五、检测成本相对于其它的检测方法来看是比较低的,而且对环境以及人体没有坏处。

但是这种检测方式的缺点有:一、如果正在检测的过程中不能保证居中测量,那么则有可能会影响检测仪器的转动以及成像的效果;二、使用该种检测方法需要保证金属套管的表面不能存有积蜡或者是斑点等之类的物体存在,不然会对检测结果有很大的影响。

1.4井下视像检测技术井下视像检测技术一般被用于在新疆、胜利、大庆等石油地,我们主要将这种检测方式用来对石油井底落物来进行检测以及对金属管道损伤的检测。

这种的检测方法的优点主要在于我们在使用这种检测方法进行检测的时候能够在现场直接为检测人员显示井下金属套管的图像,有着检测结果直观以及较高的检测精准度。

但是这检测方法的缺点就在于这种检测方法所受到的井下情况的影响比较大,像类似于金属套管表面如果存有结垢、井筒内的液体浑浊都有可能会影响到该检验方法的精准度,所以我们在使用这种方法的时候需要提前对金属管道做相对应的处理。

2.国外研究的检测技术及现状2.1机械井径测井仪在国外的机械井径测井仪中有多触点成像仪和成像井径测井仪这两种。

多触点成像仪是由斯伦贝谢公司所研发出来的一种检测工具,使用这种检测工具可以对油管以及金属套管的管住进行精细的测量。

这种测量仪即使在高度倾斜的套管内也可以保持有效的定心力。

而井下视像检测技术则是由贝克休斯公司所研发出来的检测仪器,这种检测仪器主要被我们用来对井下的金属套管状况提高分辨率,它可以被用来识别油气井当中所存在的一些潜在的泄露,能够确定出金属套管的腐蚀以及磨损的具体情况。

在成像井径测井仪当中,它的每一个工具使用都有一系列的表层坚硬的井径仪触臂,这些触臂我们可以将其用来测量一些比较有微小变化的井径,能够准确无误的将检测到的数据清楚地传送到地表来。

2.2电磁检测技术2.2.1数字电磁测井服务数字电磁测井服务是贝克休斯用来对多通道的金属套管进行检测的一种检测服务方式。

我们使用数字电磁检测技术可以检测出在单根或者是多层的油井管中的金属套管的壁厚变化。

当该检测方法的磁场在受到金属套管的厚度以及材料的渗透率的影响,遇到了一个不正常的数据是,该检测方法的检测仪器会在图像中用一条曲线来表达出它所测得的缺陷。

2.2.2垂直测井套管检测垂直测井套管检测方法也是贝克休斯公司的一种金属套管检测服务,这种检测方法主要是利用漏词测量来对油井管内的金属套管内、外部的腐蚀情况进行检测。

一般我们将其分析出来的腐蚀程度分为两种,一种是普通腐蚀,另外一种则是孤立点蚀。

我们由此来对金属套管的腐蚀情况来进行分类,在这种检测方式上由于该检测方式需要提供金属套管的内外壁腐蚀的精度来进行指示,这就要求在这种测量方式的服务范围内,金属套管的尺寸必须在244.5mm~558.8mm之间2.2.3电磁扫描金属套管检测工具电磁扫描金属套管检测工具是属于斯伦贝谢公司的检测服务工具,该工具的构造中是以远场涡流为原理的。

使用电磁扫描金属套管的检测工具可以使我们在检测的过程当中不需要移动井油管,二是可以直接的进行检测,这种工具方式为我们的检测提供了更加简洁的检测方式,节约了不少的时间和成本。

2.3超声检测技术在国外,他们在超声检测技术这个方面上比我们国内要发达很多,在超声检测技术上,国外有圆周声波扫描仪和超神波套管成像仪。

我们使用圆周声波扫描仪可以同时获得金属套管的超声检测结果以及水泥的评价状况,我们可以将圆周声波扫描仪用在多种井下条件操作。

在圆周声波扫描仪当中,它的传感器可以作为发射头来使用。

而超神波套管成像仪是斯伦贝谢公司对USI设备的改进,该设备的测井速度可以达到914m/h,并且可以承受的住177摄氏度的高温以及138MP的高壓。

我们可以用它来检测出内径为114.3到339.7mm的金属套管。

这种检测设备在一定程度上提高了回波检测质量,能够通过分析反射信号来得到金属套管当中的套管厚度以及表面状况图像。

3.结束语通过上文我们可以发现,在对金属套管腐蚀检测方法上来说,国内外的研究方法都仅仅只是集中在超声成像检测、涡流检测以及漏磁检测方面上。

虽然说这些检测方法在一定程度上有所帮助,但是这些检测方法在定量分析方面较为困难。

当然这几种办法都各有好坏,所以这也就告诉我们要将这几种检测方法结合在一起研究。

还有,在国外对油水井当中的金属套管的检测方式以及设备是要高于我国的,这就要求我们还需要像国外学习,吸取他们在这方面的经验。

参考文献[1]赵琳.金属套管腐蚀检测方法与技术研究[D].西安石油大学,2013.[2]陈颖.油套管损伤磁法检测技术研究[D].南昌航空大学,2012.[3]彭学文.双层钢管瞬变电磁检测技术研究[D].南昌航空大学,2010.[4]贾广芬.管道超声无损检测技术的研究与应用[D].青岛科技大学,2011.。

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