[發(fā)明專利]一種管道內(nèi)壁腐蝕監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710031388.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106706506B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃一;徐云澤;賀麗敏;王曉娜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 王丹;李洪福

本發(fā)明公開(kāi)了一種管道內(nèi)壁腐蝕監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法，裝置包括：陣列環(huán)形電阻腐蝕傳感器、零電阻電流計(jì)、微歐計(jì)和信號(hào)采集控制系統(tǒng)；所述陣列環(huán)形電阻腐蝕傳感器包括n個(gè)腐蝕元件及n個(gè)參比元件；所述n個(gè)腐蝕元件與所述n個(gè)參比元件通過(guò)連接件互相間隔設(shè)置；各所述腐蝕元件均配接一繼電器開(kāi)關(guān)，并通過(guò)n個(gè)零電阻電流計(jì)偶接，所述零電阻電流計(jì)放置于外部電子艙中；各環(huán)形電極元件分別通過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)連接于微歐計(jì)，所述微歐計(jì)放置于外部電子艙內(nèi)；所述信號(hào)采集控制系統(tǒng)用以采集、保存所述零電阻電流計(jì)和微歐計(jì)測(cè)量的數(shù)據(jù)，并控制繼電器開(kāi)關(guān)的動(dòng)作。本發(fā)明能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)管道局部腐蝕情況并且克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能進(jìn)行沿管道方向局部腐蝕監(jiān)測(cè)的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種管道內(nèi)壁腐蝕監(jiān)測(cè)裝置及其監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

油氣集輸是油氣資源開(kāi)發(fā)的重要組成部分，管道運(yùn)輸由于具有運(yùn)費(fèi)低、能耗少、輸送量大、受外界環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為油氣集輸?shù)闹饕问健?/p>

管道運(yùn)行存在諸多不確定性影響因素，隨著管道服役時(shí)間的增長(zhǎng)，管道發(fā)生失效的可能性逐漸增大，管道失效事故時(shí)有發(fā)生。在諸多導(dǎo)致管道失效的因素中，管道內(nèi)壁腐蝕是主要原因之一。因此，及時(shí)的掌握油氣管道的腐蝕狀態(tài)，正確地管理油氣管道系統(tǒng)，確保油氣管道的安全運(yùn)行，具有十分重要的意義。

目前，工業(yè)上常用的幾種在線腐蝕監(jiān)測(cè)方法，其中，物理方法包括：ER電阻探針腐蝕測(cè)量和磁阻法快速腐蝕監(jiān)測(cè)；電化學(xué)方法包括：LPR線性極化腐蝕測(cè)量、兩點(diǎn)法交流阻抗測(cè)量、氫探針?lè)ê碗娀瘜W(xué)噪聲技術(shù)等。對(duì)于油氣管道而言，其內(nèi)部輸送的流質(zhì)基本為非電解質(zhì)，因此不適宜采用電化學(xué)方法進(jìn)行管道內(nèi)壁腐蝕在線監(jiān)測(cè)；而電化學(xué)噪聲技術(shù)的發(fā)展還不成熟，因此同樣不適宜管道內(nèi)壁的腐蝕監(jiān)測(cè)。

電阻探針是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最成熟的管道內(nèi)壁腐蝕在線監(jiān)測(cè)手段。它適用各種腐蝕介質(zhì)環(huán)境，所采集的數(shù)據(jù)也較為穩(wěn)定、可靠。然而傳統(tǒng)的絲狀或平頭式電阻探針有很大的局限：首先，傳統(tǒng)電阻探針的壽命很短；其次，采用傳統(tǒng)電阻探針監(jiān)測(cè)需要進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量且數(shù)據(jù)離散性較大；再次，三通直連式連接方案存在安全隱患，影響清管器的正常管道清理工作；另外，傳統(tǒng)電阻探針的溫度補(bǔ)償效果不好。

環(huán)形切片技術(shù)在腐蝕監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用彌補(bǔ)了傳統(tǒng)腐蝕探針的諸多缺陷，不僅可以測(cè)量管道周向360°的腐蝕信息，而且數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，同時(shí)保持了管道的完整性。然而，在實(shí)際輸送管道中，并不存在獨(dú)立的腐蝕區(qū)域，任何腐蝕的發(fā)生皆與周?chē)艿绤^(qū)域存在耦合效應(yīng)，并且利用環(huán)形切片技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法只提供了管道某一位置環(huán)境下的腐蝕情況，不能得到沿管道方向的腐蝕信息，即不能監(jiān)測(cè)沿管道方向的局部腐蝕問(wèn)題。針對(duì)管道中存在沉積物、管道焊縫區(qū)域以及管道流速?zèng)_擊等情況下的腐蝕監(jiān)測(cè)問(wèn)題，僅利用環(huán)形切片技術(shù)及相關(guān)監(jiān)測(cè)方案不能得到管道內(nèi)準(zhǔn)確的腐蝕信息，也不能監(jiān)測(cè)管道中局部腐蝕區(qū)域與周?chē)艿赖鸟詈闲?yīng)。。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于已有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的是要提供一種能夠準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)管道內(nèi)壁腐蝕程度并且能夠?qū)崿F(xiàn)沿管道方向局部腐蝕監(jiān)測(cè)的陣列環(huán)形電阻腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器及其監(jiān)測(cè)方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種管道內(nèi)壁腐蝕監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，其包括：陣列環(huán)形電阻腐蝕傳感器、零電阻電流計(jì)、微歐計(jì)、信號(hào)采集控制系統(tǒng)；

所述陣列環(huán)形電阻腐蝕傳感器包括由n個(gè)腐蝕元件及n個(gè)參比元件組成的2n個(gè)環(huán)形電極元件，其中n≥2、用以組合各所述環(huán)形電極元件的連接件、用以固定所述環(huán)形電極元件及所述連接件的螺栓、用以連接實(shí)際管道的端法蘭；

所述腐蝕元件與所述參比元件均通過(guò)連接件沿管道方向互相間隔排列以組成陣列多環(huán)組；

所述陣列多環(huán)組首尾兩端通過(guò)分別通過(guò)一個(gè)連接件與端法蘭連接；

所述環(huán)形電極元件及所述連接件使用螺栓通過(guò)端法蘭夾緊固定；