[發(fā)明專利]基于電化學(xué)噪聲的露點(diǎn)腐蝕監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310493129.6
• 申請(qǐng)日: 2013-10-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103822872A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓磊;劉小輝;張艷玲;許述劍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號(hào): G01N17/02
• 分類號(hào): G01N17/02
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 張惠明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于電化學(xué)噪聲的露點(diǎn)腐蝕監(jiān)測(cè)方法。

技術(shù)背景

在煉油廠，加熱爐空氣預(yù)熱器和煙道、余熱鍋爐省煤器及管道、圓筒加熱爐爐壁以及各種塔頂冷凝冷卻系統(tǒng)、罐頂氣液相變部位等都存在露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題。現(xiàn)有露點(diǎn)腐蝕監(jiān)測(cè)方法主要是測(cè)量露點(diǎn)溫度或掛片失重，給出的結(jié)果只是一個(gè)間接參數(shù)或長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均腐蝕速率。實(shí)際情況是當(dāng)煙氣、水氣、油氣的溫度在露點(diǎn)溫度以上時(shí)，基本不會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕；而當(dāng)溫度降到臨界溫度以下，在金屬表面冷凝形成液膜時(shí)發(fā)生腐蝕，腐蝕速率迅速上升，現(xiàn)有監(jiān)測(cè)方法不能實(shí)時(shí)反映露點(diǎn)腐蝕情況。

電化學(xué)噪聲技術(shù)具有對(duì)被測(cè)體系無(wú)擾動(dòng)、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)的優(yōu)點(diǎn)，并能反映局部腐蝕信息。美國(guó)專利US?Patent5,139,627提出了一種用電化學(xué)噪聲（EN）技術(shù)檢測(cè)金屬表面腐蝕的方法和設(shè)備。該設(shè)備采用同種材料三電極系統(tǒng)，測(cè)量電極材料在環(huán)境中發(fā)生腐蝕反應(yīng)所產(chǎn)生的電位噪聲（EPN）和電流噪聲（ECN）信號(hào)，通過(guò)一定計(jì)算方法可以得到描述腐蝕速率和腐蝕類型的參數(shù)。美國(guó)專利US?Patent6,264,824B1設(shè)計(jì)了類似的測(cè)量系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)處理上采用統(tǒng)計(jì)分析的方法，通過(guò)噪聲電阻、點(diǎn)蝕指數(shù)、信號(hào)的偏度和峰度、概率分布等來(lái)反映均勻腐蝕和局部腐蝕情況。中國(guó)專利CN101017128A提供了一種基于電化學(xué)噪聲的局部腐蝕分析方法和裝置，該裝置采用四電極探針，并對(duì)噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)和聚類分析，給出腐蝕狀態(tài)。但它們所設(shè)計(jì)的電極系統(tǒng)都只適合連續(xù)電解質(zhì)，而對(duì)于露點(diǎn)腐蝕這種液膜不連續(xù)、不穩(wěn)定的情況不適用。

大氣腐蝕與露點(diǎn)腐蝕一樣屬于薄液膜下的電化學(xué)腐蝕，大氣腐蝕監(jiān)測(cè)儀（ACM）的傳感器一般為緊密交錯(cuò)排列的異種金屬雙電極，當(dāng)有薄液膜覆蓋時(shí)電極之間就會(huì)產(chǎn)生電偶電流，通過(guò)測(cè)量電偶電流即可反映潤(rùn)濕時(shí)間和環(huán)境腐蝕性。但ACM不能給出電極材料的均勻和局部腐蝕情況。

本發(fā)明基于電化學(xué)噪聲方法，解決了煉油廠露點(diǎn)腐蝕的監(jiān)測(cè)問(wèn)題，尤其是在線監(jiān)測(cè)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中不能采用電化學(xué)噪聲方法在線監(jiān)測(cè)煉油廠露點(diǎn)腐蝕的問(wèn)題，提供一種新的基于電化學(xué)噪聲的露點(diǎn)腐蝕監(jiān)測(cè)方法。該方法用于煉油廠的露點(diǎn)腐蝕監(jiān)測(cè)中，具有簡(jiǎn)單、無(wú)損的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，豐富了煉油設(shè)備露點(diǎn)腐蝕的監(jiān)測(cè)手段。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：主要部件包括三電極組探頭、零阻電流計(jì)、高阻電壓表、A/D轉(zhuǎn)換器和計(jì)算機(jī)，所述三電極組探頭包括一個(gè)參比電極組和兩個(gè)工作電極組，參比電極組與高阻電壓表相連，第一工作電極組分別與零阻電流計(jì)、高阻電壓表相連，第二工作電極組與零阻電流計(jì)相連，高阻電壓表產(chǎn)生的電位噪聲、零阻電流計(jì)產(chǎn)生的電流噪聲進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器與計(jì)算機(jī)相連，所述參比電極組包括至少一個(gè)參比電極，所述第一工作電極組包括至少一個(gè)工作電極，所述第二工作電極組包括至少一個(gè)工作電極，所述第一工作電極與第二工作電極、工作電極與參比電極均為交錯(cuò)排列，互不接觸。

上述技術(shù)方案中，所述三電極組探頭由緊密排列的同種材料電極組成，材料選擇與設(shè)備所測(cè)部位相同或相近的材質(zhì)；所述將三電極組探頭置于被測(cè)設(shè)備易發(fā)生露點(diǎn)腐蝕的適當(dāng)部位，當(dāng)氣體在三電極組探頭表面冷凝結(jié)露時(shí)，零阻電流計(jì)顯示有電流產(chǎn)生。高阻電壓表和零阻電流計(jì)采集的電位噪聲信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器輸入計(jì)算機(jī)，由相關(guān)軟件判斷電流信號(hào)是否為零，當(dāng)電流為零時(shí)說(shuō)明無(wú)露點(diǎn)腐蝕發(fā)生，當(dāng)電流不為零時(shí)自動(dòng)記錄電位和電流信號(hào)，并根據(jù)公式計(jì)算出腐蝕參數(shù)；所述露點(diǎn)腐蝕監(jiān)測(cè)可實(shí)時(shí)在線進(jìn)行；所述高阻電壓表至少1兆歐姆的電壓；所述參比電極組包括一個(gè)參比電極，所述第一工作電極組包括一個(gè)工作電極，所述第二工作電極組包括一個(gè)工作電極；所述相鄰電極間夾襯絕緣薄片。