[發明專利]一種電容式腐蝕在線監測裝置及方法

有效

• 申請號: 201810190317.4
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108318549B
• 公開（公告）日: 2023-09-26
• 發明（設計）人: 劉武;郭琴;谷雪琴;孫永堯;喬春風
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22;G01N27/24;G01B7/26
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本發明涉及一種電容式腐蝕在線監測裝置及方法，屬于輸氣管線及設備腐蝕監測技術領域。設計空心圓柱狀腐蝕掛片對，安裝2～8組不同規格的腐蝕掛片對，依據不同規格的腐蝕掛片對在腐蝕環境下腐蝕面積隨時間的變化，改變腐蝕監測電路中可變電容的電容量，實現輸氣管線腐蝕狀態在線監測。設計一種腐蝕監測方法，不同規格的腐蝕掛片組成1～7組可變電容，通過腐蝕監測電路中輸出電壓的變化實現輸氣管線腐蝕類型、腐蝕深度、腐蝕速率在線監測，為管線的安全預警、腐蝕控制等提供可靠依據。本發明在站內地上管線安裝換熱箱，利用水套爐煙氣加熱管內氣體，以減少高含硫管線的硫沉積對腐蝕監測裝置的監測結果所造成的影響。

技術領域

本發明涉及一種電容式腐蝕在線監測裝置及方法，屬于輸氣管線及設備腐蝕監測技術領域。

背景技術

腐蝕是金屬材料和周圍環境發生化學或電化學反應而被破壞的現象，腐蝕問題幾乎是于各行各業都存在的問題，但在石油煉化企業中尤為突出。腐蝕所造成的損失很大，其中又以點蝕的危害最嚴重。雖然點蝕只是集中在少數的幾個點(蝕坑或麻點)，隨著時間的推移，孔不斷向縱深方向發展，成小孔狀腐蝕坑。點蝕很難被探測到，它外觀隱蔽，破壞性極大，任其發展，導致金屬穿孔直到整個結構被破壞。

金屬材料的損失只是總損失的一部分，更為嚴重的是，它的潛在危害和對環境的污染，有毒物質的流失而造成的公害以及由于腐蝕導致的爆炸、中毒事故，損失往往無法估量。例如，輸送油、水、氣的鋼管，在土壤中受腐蝕就經常出現小孔腐蝕現象，重時造成管壁穿孔，得大量的油、水、氣漏失，有時甚至造成火災、爆炸的嚴重事故。盡管現行的檢測方法可以避免一些腐蝕引起的事故，但是相關費用相當高，而且檢測很困難。此外，在高含硫輸氣管線內部由于單質硫在腐蝕掛片表面發生沉積使得腐蝕掛片的腐蝕速率大大增加，使得腐蝕測量結果與實際腐蝕數據存在較大差異。

因此，針對上述問題設計一種腐蝕在線監測裝置及方法，實現輸氣管線及設備均勻腐蝕及點蝕在線監測，為管線生產的安全預警和腐蝕控制提供可靠依據，對輸氣管線及設備的安全、經濟運行，提高生產經濟效益具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種電容式腐蝕在線監測裝置及方法，從確保管線安全運行的高度出發，綜合分析金屬腐蝕形成及發展機理，設計一種電容式腐蝕監測裝置，實現輸氣管線腐蝕類型、腐蝕深度、腐蝕速率在線監測，為管道腐蝕分析、安全預警以及腐蝕控制等提供可靠的依據。

本發明主要解決以下問題：

(1)設計空心半圓柱狀腐蝕掛片對，將4～8組不同規格的腐蝕掛片對安裝在掛片安裝盤的安裝軌道上，依據不同規格的腐蝕掛片對在腐蝕環境下腐蝕面積隨時間的變化，改變腐蝕監測電路中可變電容的電容量，實現輸氣管線腐蝕狀態在線監測。

(2)設計一種腐蝕監測方法，不同規格的腐蝕掛片組成3～7組可變電容，根據差動脈沖調寬電路的輸出電壓變化量實現輸氣管線腐蝕類型、腐蝕深度及腐蝕速率在線監測，為管線生產的安全預警和腐蝕控制提供可靠依據。

(3)針對H₂S含量較高的站內輸氣管線，在站內地上管線安裝換熱箱，利用站內水套爐煙氣對管內天然氣進行加熱，在一定程度上減少或消除高含硫管線中單質硫沉積對腐蝕監測裝置監測結果所造成的影響。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下。

一種電容式腐蝕在線監測裝置，包括生產管線1、換熱箱2、安裝座3、腐蝕掛桿4、電容式腐蝕掛片5、傳輸線6、固定底座7；

所述生產管線1上安裝換熱箱2、安裝座3，所述安裝座3上部與腐蝕掛桿4通過螺紋連接，所述電容式腐蝕掛片5安裝在腐蝕掛桿4上，所述腐蝕掛桿4底部與固定底座7螺紋連接，所述傳輸線6與電容式腐蝕掛片5連接，密封封裝于腐蝕掛桿4內；

所述腐蝕掛桿4與固定底座7上設有掛片安裝盤19，掛片安裝盤19設有4～8個掛片安裝軌道20；