非侵入式高溫超聲腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)

還在為裝置高溫部位的腐蝕監(jiān)測(cè)發(fā)愁嗎？非侵入式高溫超聲技術(shù)完美的解決了這個(gè)一直以來(lái)的難題。侵入式腐蝕監(jiān)測(cè)設(shè)備在裝置高溫部位的腐蝕監(jiān)測(cè)一直有個(gè)矛盾，侵入式安裝的腐蝕監(jiān)測(cè)設(shè)備雖然可以監(jiān)測(cè)到高溫部位的腐蝕狀況但是侵入式安裝也增加了裝置的安全風(fēng)險(xiǎn)，侵入式安裝的腐蝕監(jiān)測(cè)設(shè)備，需要經(jīng)常更換探針和掛片等消耗品這也增加了出現(xiàn)事故的幾率，若出事故那么財(cái)產(chǎn)及人員都會(huì)有重大損失，所以裝置高溫部位的腐蝕監(jiān)測(cè)一直以來(lái)是個(gè)難題。大都是采用檢修或停車或者以半年或一年的周期來(lái)進(jìn)行人工監(jiān)測(cè)，腐蝕速率通常不是恒定的，在幾乎為零腐蝕到偶發(fā)事件之間會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致腐蝕速率達(dá)到每年數(shù)百或數(shù)千密爾。使用長(zhǎng)時(shí)間間隔的邊際質(zhì)量數(shù)據(jù)可能高估或低估了腐蝕速率，不能洞察裝置、設(shè)備的實(shí)際腐蝕歷史。所以這種長(zhǎng)周期和人工檢測(cè)技術(shù)又不能反應(yīng)裝置實(shí)時(shí)的腐蝕情況而且誤差很大只能給出大概參考情況。

COSASCO 高溫超聲監(jiān)測(cè)技術(shù)完美的滿足了裝置高溫部位的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，非侵入式安裝避免了為裝置設(shè)備帶來(lái)額外的事故風(fēng)險(xiǎn)、儀器和傳感器以永久或半永久的方式安裝在裝置設(shè)備上，COSASCO 高溫超聲監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝完成后就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問(wèn)數(shù)據(jù)。因此，隨著時(shí)間的推移，訪問(wèn)成本會(huì)降低，操作人員也不用再頻繁的接近監(jiān)測(cè)點(diǎn)危險(xiǎn)區(qū)域。由于傳感器和儀表的安裝位置是固定的，因此消除了操作人員對(duì)操作人員、探頭對(duì)探頭和儀器對(duì)儀器的相對(duì)性，這消除了重要的誤差來(lái)源，COSASCO 高溫超聲監(jiān)測(cè)技術(shù)的測(cè)量分辨率、精度和準(zhǔn)確度遠(yuǎn)高于手持式便攜設(shè)備，這進(jìn)一步增加了腐蝕數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因?yàn)槭窃诰€實(shí)時(shí)測(cè)量，所以數(shù)據(jù)采樣頻率大大提高，按照曲線擬合法可以得到更準(zhǔn)確的腐蝕細(xì)節(jié)。所以COSASCO 高溫超聲監(jiān)測(cè)技術(shù)給腐蝕管理人員提供準(zhǔn)確的裝置腐蝕情況數(shù)據(jù)，幫助準(zhǔn)確判斷裝置設(shè)備的健康情況進(jìn)而制定合理的檢修周期，為工廠節(jié)約大量成本，幫助工廠及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況，及時(shí)整改從而避免發(fā)生事故、避免人員傷亡、避免財(cái)產(chǎn)損失、避免環(huán)境污染。

COSASCO高溫超聲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)如下：

監(jiān)測(cè)壁厚范圍：

雙晶傳感器-0.04?（1mm）到 6?（152mm）

單晶傳感器-0.1?（2.5mm）到1?（25.4mm）

安裝方式：

雙晶傳感器：可永久固定安裝也可暫時(shí)性安裝 （取決于溫度、夾具和磁盤(pán)）

單晶傳感器：可永久固定安裝也可暫時(shí)性安裝 （需要夾具）

防爆認(rèn)證：CID2, A-D, T4

調(diào)試：技術(shù)員使用平板電腦（任何Windows 8或10操作系統(tǒng)設(shè)備）校準(zhǔn)和調(diào)整超聲波設(shè)置，讀取間隔等。

傳感器安裝時(shí)間：約10分鐘到30分鐘1個(gè)傳感器

電池類型：123電池

監(jiān)測(cè)方式：非接觸式超聲無(wú)線式腐蝕磨蝕監(jiān)測(cè)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：900MHz星星網(wǎng)絡(luò)

傳感器與網(wǎng)關(guān)距離：1英里距離

軟件：基于網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)版軟件，可進(jìn)行數(shù)據(jù)趨勢(shì)分析、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)報(bào)告輸出。

傳感器類型：普通溫度雙晶傳感器、高溫單晶傳感器

供電：電池供電

電池壽命：3年/每天一個(gè)讀數(shù)；5年/每周一個(gè)讀數(shù)

傳感器的安裝方式：永久固定式安裝和短暫安裝

天線安裝位置：室外安裝在監(jiān)測(cè)區(qū)域盡可能安裝在高處

網(wǎng)關(guān)容量：大于5000個(gè)傳感器

數(shù)據(jù)回傳方式：無(wú)線或網(wǎng)線傳輸

溫度范圍：

雙晶傳感器--40°C到150°C

單晶傳感器-- 40°C到500°C

應(yīng)用案例

背景

在500℉（260℃）以上的高溫下，冶煉行業(yè)繼續(xù)關(guān)注碳鋼和鉻鋼的硫化物腐蝕（硫化）問(wèn)題。金屬的腐蝕速率是基于許多因素，如硫含量，流速，溫度，硅和鉻含量（在規(guī)定范圍內(nèi)），壁切應(yīng)力和固體含量。這些變量可能在幾周內(nèi)顯著改變腐蝕速率。在此溫度下安裝的傳感器厚度讀數(shù)不僅提供了連續(xù)的腐蝕速率，而且還消除了對(duì)適當(dāng)校準(zhǔn)的擔(dān)憂，這種校準(zhǔn)可能極大地影響讀數(shù)的有效性。安裝的傳感器可以自動(dòng)考慮這些差異并消除這種誤差來(lái)源。

目的

由于管道中硫化物腐蝕嚴(yán)重，因此選擇了一個(gè)3英寸（7.6cm） Sch 40常壓柴油（AGO）回路進(jìn)行監(jiān)測(cè)。管道的壁損已經(jīng)超過(guò)了50%，為了減輕腐蝕過(guò)程，工藝溫度已經(jīng)降低。計(jì)劃在12個(gè)月內(nèi)更換現(xiàn)有管道，但需要驗(yàn)證腐蝕率是否已充分降低，以便在計(jì)劃停機(jī)前該管道一直正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

監(jiān)控方案

下圖顯示了基于蜂窩傳輸?shù)某暠O(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝，包括高溫傳感器和電阻溫度檢測(cè)器（RTD）。傳感器使用支架和u型螺栓固定，而不是焊接支架固定在管道上，這在這條管道上可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，因?yàn)樗谋诤襁€不夠厚。高溫解決方案利用傳感器和管道間金屬-金屬耦合與金箔耦合。對(duì)于運(yùn)行在約400℉（204℃）以上的管道回路，這種解決方案是必要的，因?yàn)橛袡C(jī)粘合劑或其他超聲耦合方法不可靠。測(cè)量用戶管道的工藝溫度約為500℉（260℃）。該系統(tǒng)由電池供電，不需要外部連接電源或工廠IT基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)被回傳到一個(gè)基于云的數(shù)據(jù)服務(wù)器，時(shí)間安排為4小時(shí)。web瀏覽器應(yīng)用程序用于查看和分析數(shù)據(jù)。

AGO高溫超聲腐蝕監(jiān)測(cè)設(shè)備安裝

溫度監(jiān)測(cè)用于補(bǔ)償由于溫度引起的讀數(shù)變化，因?yàn)闇囟仁沁@個(gè)測(cè)試系統(tǒng)中最大的噪聲因素之一。表1顯示了超聲速度隨溫度的變化，大約為-1% / 100℃（55℃）。因此，當(dāng)溫度上升時(shí)，任何超聲測(cè)厚儀都會(huì)測(cè)到回波時(shí)間增加，如果超聲速度沒(méi)有溫度校正，厚度也會(huì)相應(yīng)增加。例如，如果在70℉（21℃）的室溫校準(zhǔn)塊上進(jìn)行校準(zhǔn)，然后在同一塊上進(jìn)行970℉（521℃）的測(cè)量而不調(diào)整速度，則由于材料中聲速的變化，厚度將被高估約9%。

鋼中超聲速度的修正因子表1

結(jié)果分析

AGO監(jiān)測(cè)從2016年6月開(kāi)始，目前仍在進(jìn)行中。圖5顯示了四個(gè)測(cè)量點(diǎn)中的一個(gè)的2個(gè)月的數(shù)據(jù)部分。用線性回歸計(jì)算厚度數(shù)據(jù)中的腐蝕速率。對(duì)于圖6，回歸方程如圖所示，斜率單位為英寸/日。換算為密爾/年 （mpy） 的腐蝕速率為1.4密爾。在其他三個(gè)監(jiān)測(cè)位置也獲得了類似的速率，這讓客戶有信心繼續(xù)運(yùn)行，直到大約12個(gè)月后完成管道更換。

COSASCO公司在全世界腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位。公司從1950年開(kāi)始一直致力于向廣大的工業(yè)領(lǐng)域用戶，如石油天然氣、石化、水處理、化工、造紙、醫(yī)藥及公共事業(yè)等，提供尖端的腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與腐蝕管理方案。