大气腐蚀监测评价方法大部分是基于电化学原理,电化学分析方法的发展为大气腐蚀在线监测提供了新思路,发展出了电化学探针法、电化学阻抗谱法、弱极化法、电化学噪声分析法等众多在线监测技术。在线腐蚀监测常用方法:电感探针法,优点:是目前比较流行的在线腐蚀监测方法,由于测量信号采用交流信号,所以抗干扰能力强,测量精度较高;温度补偿试片被包在测试片里面,处于介质中的同一层面,所以其测量结果受温度影响很小;探针为管状,与探针体通过焊接方式连接,内部填充有高温固化胶,抗点蚀和耐冲刷能力比电阻探针强。缺点:它反映的是一段时间内腐蚀积累的情况,不能测量瞬间的腐蚀速率变化;探针寿命短。在线腐蚀监测系统能够确保工业设备的安全运行。江苏阀门在线腐蚀监测系统设计方案
电指纹,电指纹(FSM)技术是将传感针或电极呈矩阵式焊接在管道表面(探针间距一般为壁厚的2~3倍),通过监测电极上采集电压与初始值的变化来检测由于腐蚀引起的金属损失、脆裂和凹坑。矩阵分布电极可以进行大面积腐蚀监测分析,判断凹坑和脆裂的位置和严重程度,计算腐蚀速率及趋势,敏感性是剩余壁厚的0.1%。由于其非插入式大面积监测的模式,其优点表现为:① 没有泄漏的危险,提高在硫化氢环境中的安全性,适用于困难的位置;② 不需耗材(探针、挂片),不需取放工具;③ 可以大面积测量,能够测量均匀腐蚀、局部腐蚀;④ 测量不受导电性硫化亚铁膜的影响,适用于无线、在线测量。FSM技术也存在自身的不足:① 监测时需要在管壁表面焊接矩阵电极,技术水平要求高,操作复杂;② 监测操作及数据分析复杂,设备昂贵。目前FSM的设备、监测技术和数据解析技术仍被国外公司所垄断。国内油气田以及炼化厂使用时仍以从国外进口设备为主,不只成本很高,而且后续的复杂数据解析还要依靠国外公司的技术服务。吴江保温层在线腐蚀监测系统设备实时监测有助于实现腐蚀风险的动态管理。
电阻探针的原理已经相当的成熟,应用的范围也非常广,当前研究的重点是如何提高该方法监测结果的精度。由于电阻探针的测量电阻大小处于微电阻级别,因此改进该方法的关键之一就是减少微电阻测量的误差。头一种方法是放大测量信号而不增大探针厚度,该方法目前已经在国内外得到普遍应用,我国在天然气管道、海上风力发电等处都已经有使用。第二种方法是对电阻探针进行温度补偿,由于金属电阻率受环境温度的影响很大,所以通过温度补偿来消除温度带来的电阻率波动非常重要。
在线腐蚀监测方法:①电化学噪声技术,它包括电化学电位噪声( EPN )以及电化学电流噪声( ECN ),它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,可测量点蚀系数,确定初始点蚀及局部腐蚀趋势;② 薄层活化技术 (TLA ),其优势在于能直接从构件上测定金属总损失 ,且灵敏度高,还有场图象技术 (FSM )应用于海底输油管线的实时现场监测,该技术还可以对不能触及部位进行腐蚀监测,例如对具有辐射危害的核能发电厂设备的危险区域裂纹的监测等。监测系统能够自动记录腐蚀速率和腐蚀深度。
从超声波的激发类型上可分为压电超声在线测厚和电磁超声在线测厚技术两种类型。① 压电超声在线测厚,压电超声在线测厚是目前应用较为普遍的一种超声测厚技术,在油气管道领域有不少应用案例。其原理是利用压电晶片换能器产生超声波,通过耦合剂(低温下)或者波导杆(可用于高温)将超声波传入被测管壁,利用超声发射和接受的时间差和波速即可计算出壁厚。② 电磁超声测厚,电磁超声测厚是利用电磁耦合的方法激励和接收超声波,无需耦合剂,对被测管道表面要求不高,不需要对粗糙的被测管壁表面进行打磨和去掉保护层。但是相对于压电超声,电磁超声换能器的效率低,现场使用时信噪比低,精度容易受环境影响;高温容易使磁铁的磁性降低,对于长期监测来说,使用温度不能超过150 ℃;虽然电磁超声可实现非接触测量,但较大提离高度不能超过6 mm。腐蚀监测数据是制定防腐策略的重要依据。吴江保温层在线腐蚀监测系统设备
使用在线监测技术,能降低设备维护成本。江苏阀门在线腐蚀监测系统设计方案
目前,大气腐蚀在线监测技术已经取得了很大的进步,但还存在以下问题:(1) 现有的在线监测方法虽然丰富,但还存在数据采集不够稳定、数据分析方法不够多样、建立的模型不够准确等问题,有待进一步研究完善。(2) 各种新型材料的出现和对各种严酷环境的探索,使材料大气腐蚀的情况更加复杂,对以往的在线监测方法提出了新要求。(3) 现代科技的发展为腐蚀在线监测提供了新的思路和方法。例如图像识别技术的发展,让我们可以直接对试样的腐蚀表面进行信息提取,希望通过一张宏观照片便可以对腐蚀情况进行定性与定量分析。江苏阀门在线腐蚀监测系统设计方案