[發(fā)明專利]一種金屬波紋管耐腐蝕性實驗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711156109.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107991224A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王芳
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市永興金屬軟管有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 張惠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬波紋管耐腐蝕實驗領(lǐng)域，具體是一種金屬波紋管耐腐蝕性實驗方法。

背景技術(shù)

目前，現(xiàn)役金屬波紋管設(shè)備在使用過程中始終處于惡劣的工作環(huán)境：內(nèi)部環(huán)境強腐蝕介質(zhì)眾多，少量游離水、酸性組分（如二氧化碳、硫化氫等）、鹽類、空氣氧成分和細菌等都容易對金屬波紋管造成內(nèi)部腐蝕。金屬波紋管作為管道連接的重要設(shè)備，其安全運營關(guān)系重大，管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測已經(jīng)成為廣泛關(guān)注技術(shù)問題。

管道內(nèi)腐蝕監(jiān)測的主要方法有掛片法、電阻探針法、線性極化電阻法和電化學噪聲法。每種方法均有自己的優(yōu)勢，但又存在著一定的局限性。掛片監(jiān)測法是使用最為廣泛、 最經(jīng)濟簡單的檢測方式，適用于電解質(zhì)溶液、非電解質(zhì)溶液和氣體的各種介質(zhì)的腐蝕監(jiān)測。 但是掛片監(jiān)測需要拆裝掛片，監(jiān)測周期較長，且只能確定試驗周期中的平均腐蝕速度，不能很好地重現(xiàn)局部腐蝕效應(yīng)；電阻探針法同樣不受腐蝕介質(zhì)的限制，且測量時不必把試樣取出，具有直接、連續(xù)、快速、靈敏的優(yōu)點。但是此方法對試樣加工要求嚴格，不能測定局部腐 蝕特征，用于非均勻腐蝕場合，誤差也較大；線性極化電阻法是一種非常適用于現(xiàn)場腐蝕監(jiān)測的方法，它對腐蝕情況變化響應(yīng)快，能獲得均勻腐蝕速率，比較靈敏，可以及時地反映設(shè) 備操作條件的變化。但是它對水溶液依賴性較強，僅適用于電解質(zhì)溶液的腐蝕監(jiān)測；電化學噪聲方法是唯一的能提供局部腐蝕信息的方法，缺點是比其他方法復雜，通常不能得到腐 蝕速率的絕對信息。總之，目前缺少一種能夠針對油氣管道內(nèi)腐蝕進行全面監(jiān)測的電化學新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種金屬波紋管耐腐蝕性實驗方法，該方法具有能夠真實模擬工業(yè)現(xiàn)場的流動狀態(tài)及多相流腐蝕，并且可以對模擬金屬波紋管實現(xiàn)原位無損在線監(jiān)測，無需頻繁拆裝，適用介質(zhì)范圍廣泛，既能提供均勻腐蝕和局部腐蝕信息，又能判斷管道的耐蝕性能和腐蝕機理，集監(jiān)測、分析和管理于一體，實時檢測等特點的管道內(nèi)腐蝕在線監(jiān)測裝置。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種金屬波紋管耐腐蝕性實驗方法，基于一套裝置，該裝置包括管路、耐腐蝕儲罐、耐腐蝕泵、球閥、電磁流量計、 溫度計、pH計、溶氧儀，所述管路上串接帶測試金屬波紋管；在金屬波紋管上設(shè)置有監(jiān)測裝置，用于實時監(jiān)測金屬波紋管內(nèi)的腐蝕情況，監(jiān)測裝置包括信號采集模塊、信號傳輸裝置、A/D 轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)管理模塊和計算機組成；信號采集模塊包括一個三電極監(jiān)測探針、一個信號產(chǎn)生控制單元和一個信號緩存單元，信號產(chǎn)生控制單元施加電化學激勵，并將反饋信號傳遞給信號緩存單元；信號傳輸裝置為有線或無線傳輸裝置，將數(shù)據(jù)信號傳輸至A/D 轉(zhuǎn)換器；數(shù)據(jù)信號經(jīng)數(shù)據(jù)分析模塊、數(shù)據(jù)管理模塊進入計算機處理，進行在線監(jiān)測顯示；A/D轉(zhuǎn)換器將信號傳輸裝置傳遞的電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳輸至數(shù)據(jù)分析模塊；數(shù)據(jù)分析模塊連接A/D轉(zhuǎn)換器，由計算機計算分析單元、專家系統(tǒng)單元和數(shù)據(jù)存儲單元組成；專家系統(tǒng)單元的智能來源于腐蝕專家對實驗室和現(xiàn)場實驗結(jié)果的分析和判斷，可對電化學的數(shù)據(jù)分析結(jié)果自動做出判斷，并通過數(shù)據(jù)傳輸裝置傳遞給數(shù)據(jù)管理模塊；

包括以下幾個步驟：

第一步，在耐腐蝕儲罐內(nèi)添加實驗溶液介質(zhì)，溶液體積約為耐腐蝕儲罐總體積的1／2～2／3，若模擬含砂的體系，需加入砂；

第二步，對所述模擬實驗管路裝置除氧 ；

第三步，當?shù)诙匠趿窟_到要求后，開啟球閥、耐腐蝕泵使耐腐蝕儲罐內(nèi)的實驗溶液介質(zhì)在管路內(nèi)流動，通過電磁流量計測量實驗溶液介質(zhì)流量；

第四步，監(jiān)測裝置開始監(jiān)測，默認進行電化學噪聲監(jiān)測，當信號采集模塊采集到噪聲信號時，通過信號產(chǎn)生控制單元切換到線性極化技術(shù)，即在工作電極和輔助電極之間施加10mV 電壓擾動1小時并采集反饋電信號；信號采集完畢后切換到電化學噪聲監(jiān)測；0.5小時后實施電化學阻抗檢測，施加交流幅值為±5mV，掃描頻率范圍100kHz～10mHz 的正弦電壓擾動并采集反饋電信號；完成阻抗掃描后切換到電化學噪聲技術(shù)繼續(xù)進行信號采集工作；監(jiān)測過程中的設(shè)置可根據(jù)需求進行手動或自動調(diào)整；三種電化學技術(shù)反饋的電信號經(jīng)信號傳輸裝置傳輸至A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，進一步傳輸至計算機分析單元，分別對噪聲譜圖進行時域分析和頻域分析、計算腐蝕速率和分析電極的阻抗譜圖，計算分析結(jié)果由專家系統(tǒng)單元予以判斷，并由電子計算機的人機交互頁面顯示原始數(shù)據(jù)、分析計算結(jié)果和診斷結(jié)果；分析結(jié)果最終存儲于數(shù)據(jù)存儲單元中，并建立報表導出單元，便于用戶導出分析結(jié)果。