腐蝕的常見(jiàn)類型可分為兩大類,即均勻腐蝕和局部腐蝕,后者還可細(xì)分為電偶腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞等。其中,應(yīng)力腐蝕和點(diǎn)腐蝕在設(shè)備、管線的使用和運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的頻率最高,危害最大。
腐蝕監(jiān)檢測(cè)技術(shù)就是利用各種技術(shù)手段對(duì)材料、設(shè)備的腐蝕速率以及腐蝕狀況進(jìn)行測(cè)量調(diào)查,包含離線檢測(cè)和在線監(jiān)測(cè)兩大類。
在線腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)
在線腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)和產(chǎn)品
注:CMB為中科院金屬所電化學(xué)弱極化測(cè)量技術(shù)和系列儀器;RPM為中科院金屬所耐高溫電阻探針和腐蝕監(jiān)測(cè)系統(tǒng);CRM為中科院金屬所和天津石化機(jī)研所聯(lián)合開(kāi)發(fā)的腐蝕熱阻實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng);ER為勝利油田電阻探針腐蝕測(cè)量?jī)x。
在線腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)的分類
經(jīng)過(guò)近三、四十年的發(fā)展,在線腐蝕監(jiān)測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛,其監(jiān)測(cè)技術(shù)形式也多種多樣,在生產(chǎn)實(shí)際中常用的有掛片法、電阻探針?lè)ā㈦姼刑结樂(lè)ā㈦娀瘜W(xué)探針?lè)治龇ê突瘜W(xué)分析法等等。
掛片法
優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單、可以同時(shí)進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn),同時(shí)進(jìn)行幾種材料,數(shù)據(jù)可靠性較高。
缺點(diǎn):監(jiān)測(cè)的周期比較長(zhǎng),短則至少一個(gè)月,長(zhǎng)則一兩年,甚至需要更長(zhǎng)的時(shí)間;所測(cè)的腐蝕速率為某一時(shí)間段內(nèi)的平均腐蝕速率,并不能反應(yīng)設(shè)備、材料的即時(shí)腐蝕速率;另外,磨蝕等局部腐蝕和冷凝液對(duì)腐蝕過(guò)程的影響等效應(yīng)也不能很好的重現(xiàn)。
電阻探針?lè)?/strong>
優(yōu)點(diǎn):適用于氣相、液相、導(dǎo)電及不導(dǎo)電的介質(zhì),可連續(xù)測(cè)定某一部位的腐蝕速率,且測(cè)量過(guò)程與工藝物料的導(dǎo)電性無(wú)關(guān),原理直觀,數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。
缺點(diǎn):數(shù)據(jù)波動(dòng)較大,試件加工較嚴(yán)格,另外,如果腐蝕產(chǎn)物是導(dǎo)電體(如硫化物),易造成測(cè)量結(jié)果偏高;測(cè)量元件是電阻絲,所以溫度補(bǔ)償元件只能封裝到探針體內(nèi),對(duì)響應(yīng)溫度的變化有一定影響;要求腐蝕必須是均勻的,如果出現(xiàn)孔蝕、應(yīng)力腐蝕破裂或其它局部性腐蝕情況,則測(cè)量結(jié)果不容易解釋;探針絲處于粘稠介質(zhì)中,抗沖刷能力較弱。
電感探針?lè)?/strong>
優(yōu)點(diǎn):是目前比較流行的在線腐蝕監(jiān)測(cè)方法,由于測(cè)量信號(hào)采用交流信號(hào),所以抗干擾能力強(qiáng),測(cè)量精度較高;溫度補(bǔ)償試片被包在測(cè)試片里面,處于介質(zhì)中的同一層面,所以其測(cè)量結(jié)果受溫度影響很小;探針為管狀,與探針體通過(guò)焊接方式連接,內(nèi)部填充有高溫固化膠,抗點(diǎn)蝕和耐沖刷能力比電阻探針強(qiáng)。
缺點(diǎn):它反映的是一段時(shí)間內(nèi)腐蝕積累的情況,不能測(cè)量瞬間的腐蝕速率變化;探針壽命短。
電化學(xué)探針?lè)?/strong>
優(yōu)點(diǎn):直接測(cè)量介質(zhì)的瞬時(shí)腐蝕速率,不需要腐蝕的積累;靈敏度高,數(shù)據(jù)直觀。
缺點(diǎn):必須應(yīng)用于電解質(zhì)腐蝕體系。
化學(xué)分析法
優(yōu)點(diǎn):在儀表上可直接讀出介質(zhì)溫度和 pH 值;采用離子選擇性電極可以方便地檢測(cè)出腐蝕性離子(如氯離子、硫離子等)的存在,而且通過(guò)介質(zhì)中金屬離子濃度的變化,可粗略估算出設(shè)備的腐蝕程度。
缺點(diǎn):通常監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)只能反應(yīng)該系統(tǒng)的腐蝕程度,是一種均勻腐蝕的概念,另外,當(dāng)金屬表面生成膜或產(chǎn)生膜的溶解,或者腐蝕是局部腐蝕時(shí),則無(wú)法估算出設(shè)備的腐蝕速率;不能應(yīng)用于油氣管線,只能應(yīng)用于塔頂污水等電解質(zhì)體系的pH值測(cè)量。
其它方法
除了以上較為成熟的技術(shù)方法,近幾年又新出現(xiàn)了一些迅速成長(zhǎng)的在線腐蝕監(jiān)測(cè)方法,這其中包括:① 交流阻抗技術(shù)( AC Impedance ),對(duì)于高阻電解液及范圍廣泛的許多介質(zhì)條件該技術(shù)有較大可靠性。在較寬的頻率范圍內(nèi)測(cè)量交流阻抗需要時(shí)間很長(zhǎng),這樣就很難做到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)腐蝕速率,不適合于實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)腐蝕監(jiān)測(cè)。為了克服這個(gè)缺點(diǎn),技術(shù)人員針對(duì)大多數(shù)腐蝕體系的阻抗特點(diǎn),通過(guò)適當(dāng)選擇兩個(gè)頻率,監(jiān)測(cè)金屬的腐蝕速率,設(shè)計(jì)和制造了自動(dòng)交流腐蝕監(jiān)控器;②電化學(xué)噪聲技術(shù),它包括電化學(xué)電位噪聲( EPN )以及電化學(xué)電流噪聲( ECN ),它反映了由于腐蝕發(fā)生引起腐蝕電位或電偶電流的微幅波動(dòng),可測(cè)量點(diǎn)蝕系數(shù),確定初始點(diǎn)蝕及局部腐蝕趨勢(shì);③ 薄層活化技術(shù) (TLA ),其優(yōu)勢(shì)在于能直接從構(gòu)件上測(cè)定金屬總損失 ,且靈敏度高,還有場(chǎng)圖象技術(shù) (FSM )應(yīng)用于海底輸油管線的實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),該技術(shù)還可以對(duì)不能觸及部位進(jìn)行腐蝕監(jiān)測(cè),例如對(duì)具有輻射危害的核能發(fā)電廠設(shè)備的危險(xiǎn)區(qū)域裂紋的監(jiān)測(cè)等。此外,新興起的恒電量技術(shù)和電感阻抗法等,對(duì)腐蝕監(jiān)測(cè)在快速、準(zhǔn)確性、應(yīng)用范圍等方面都有新的突破,但是它們大都剛超越實(shí)驗(yàn)室研究范圍,正在進(jìn)入實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)腐蝕監(jiān)測(cè)階段,還沒(méi)有形成成熟技術(shù)。
在線腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)的選擇
常減壓裝置各類探針使用情況匯總
各類探針使用情況匯總
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標(biāo)簽: 在線腐蝕監(jiān)測(cè), 腐蝕

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