[發明專利]基于三孔式檢測裝置的金屬管線腐蝕檢測方法

在審

• 申請號: 201610361524.2
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436281A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 王吉會;李秋實
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N17/02
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明涉及金屬腐蝕的檢測方法，尤其涉及基于三孔式檢測裝置的金屬管線腐蝕檢測方法。

背景技術

有調查表明，全世界每年因腐蝕造成的經濟損失達6000億至12000億元，占各國國民生產總值的2％-4％。特別是對于水利或油氣輸送管線，其運行過程中管道的安全性具有重要意義。影響金屬管線服役年限的因素有很多，例如管道工作壓力、加工材質、第三方破壞、金屬腐蝕、涂層破裂等因素均會導致管線使用年限縮短。其中，腐蝕因素對于管線服役年限的影響程度最為嚴重。

引起金屬腐蝕的環境千差萬別，即便是同一種材料，在不同的腐蝕環境下其腐蝕形態也存在差異。針對金屬管線的服役環境，管線鋼的腐蝕類型可分為均勻腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、沖刷腐蝕及應力腐蝕等。在管線的服役過程中，腐蝕產物形成并會沉積在管線鋼的表面，影響管線鋼進一步的腐蝕過程。管線鋼的腐蝕機制是由其腐蝕產物的成分和結構所決定，不止如此，腐蝕產物層的性質還決定了腐蝕速率的變化。

因輸送管線腐蝕破壞后果的嚴重性，以及其腐蝕過程的復雜性，對 金屬管線在服役期間的腐蝕狀態進行便捷的檢測和準確的評價則顯得尤為重要。在腐蝕檢測和評價方面，電化學方法有著獨特的優勢。待檢測和評價的金屬管線外壁一般覆有防護涂層，是金屬/涂層體系。隨著服役時間的延長，防護涂層逐步失效，管線鋼表面有腐蝕產物生成，這時成為金屬/銹層/涂層體系。涂層下金屬腐蝕主要是電化學腐蝕，防護涂層在失效過程中，伴隨著一系列的電化學變化。通過檢測電化學信號變化，可以獲得金屬腐蝕與涂層防護性能變化的動態信息，實現涂層耐蝕性與管線鋼腐蝕過程的定量與半定量評價。目前，國內對金屬管線耐蝕性能的評估方法僅限于對管道的形變、外覆涂層使用狀態的監測，或者使用無損探傷手段對外壁已發生破損的管線進行破壞位置及破損程度探查，同時結合管線表面形貌變化等參數，對金屬管線整體的腐蝕狀況做出間接評價，無法對金屬管線在服役狀態下的腐蝕狀態進行定量評價。基于電化學測量原理，對金屬管線外壁的腐蝕狀態進行在線快速檢測和評價且適用于各種規格金屬管線外壁的電化學測量測試裝置及評價方法，在國內未有使用過。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供了基于三孔式檢測裝置的金屬管線腐蝕檢測方法。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

三孔式檢測裝置，儀器底座為圓柱體結構，在儀器底座的上方設置接口圓柱，接口圓柱的直徑小于儀器底座的直徑，在接口圓柱內部設置 三個通孔，分別為參比電極接口、輔助電極接口和進液口，在參比電極接口上設置參比電極接口保護螺母，在輔助電極接口上設置輔助電極接口保護螺母，在進液口上設置進液口保護螺母，在接口圓柱的下方設置溶液腔體，在儀器底座的內部設置環形磁鐵，在儀器底座內周邊緣設置環形墊圈。

在上述技術方案中，其中所述的儀器底座的高度為2-5cm。

在上述技術方案中，其中所述的溶液腔體的高度為4-8cm。

在上述技術方案中，其中所述的參比電極接口、輔助電極接口和進液口在接口圓柱平面上分布的位置為等邊三角形的三個頂點。

基于三孔式檢測裝置的金屬管線腐蝕檢測方法：

步驟1：將整個測試裝置通過儀器底座內部的環形磁鐵吸附在實驗金屬表面；

步驟2：將參比電極穿過參比電極接口保護螺母，插入參比電極接口，穿過接口圓柱，下端置于溶液腔體內部，將輔助電極穿過輔助電極接口保護螺母，插入輔助電極接口，穿過接口圓柱，下端置于溶液腔體內部；

步驟3：通過進液口倒入實驗緩沖溶液，使溶液腔體充滿緩沖溶液，參比電極和保護電極的下端部分浸在緩沖溶液內，將進液口保護螺母塞入進液口中，防止緩沖溶液流出；

步驟4：將電化學裝置連接在參比電極和輔助電極上，進行實驗測試。

上述技術方案中，在步驟2中，其中所述的參比電極與參比電極接口保護螺母之間保持密封，所述的輔助電極與輔助電極接口保護螺母之間保持密封。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：該測試裝置制作簡單，反應靈敏，便于攜帶，操作便捷；評價方法簡單準確，數據可分辨性高，能夠在服役狀態下迅速判斷出金屬管線外壁涂裝破損情況、破損類型、腐蝕程度，并適用于對各種規格金屬管線外壁涂裝的腐蝕狀態進行快速檢測和評價。

附圖說明

圖1為本發明測試裝置側視結構示意圖。

圖2為本發明測試裝置底部平面結構示意圖。

圖3為本發明測試裝置整體結構示意圖。