[發(fā)明專利]一種管道腐蝕速率在線監(jiān)測裝置及在線監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810396542.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108535178B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟龍;黃萬啟;張洪博;高文鋒;張恒星;韓霜;張芬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02;G01N5/04
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種管道腐蝕速率在線監(jiān)測裝置及在線監(jiān)測方法，該裝置包括：電化學(xué)測試系統(tǒng)、掛片系統(tǒng)及相應(yīng)的閥門、流量計等，其腐蝕速率在線監(jiān)測的方法包括以下步驟：(1)安裝好待監(jiān)測的對電極及腐蝕試片，調(diào)節(jié)通過裝置的液體流速與系統(tǒng)管道內(nèi)流速一致；(2)使用線性極化法測量線性極化電阻；(3)使用恒電流法測量電極間的溶液電阻；(4)用線性極化電阻減去溶液電阻的值除以2得到陽極極化電阻Rsubgt;p/subgt;”；(5)用掛片失重校正法得到B值；(6)腐蝕速率Isubgt;corr/subgt;＝B/Rsubgt;p/subgt;”；本發(fā)明通過對陽極極化電阻Rsubgt;p/subgt;”的準(zhǔn)確測定及掛片失重校正法得到的B值可以實現(xiàn)對管道內(nèi)腐蝕速率的實時、準(zhǔn)確、連續(xù)在線監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于腐蝕電化學(xué)領(lǐng)域，涉及流體腐蝕性測試技術(shù)，具體涉及一種管道腐蝕速率在線監(jiān)測裝置及在線監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

金屬管道內(nèi)部的溶液會對其造成腐蝕，腐蝕穿孔產(chǎn)生的泄漏會造成資源浪費、環(huán)境污染，而且影響正常的生產(chǎn)生活，造成人類生命財產(chǎn)的損失。目前，腐蝕在線監(jiān)測的方法主要有，掛片失重法、電阻探針法、線性極化法、電化學(xué)噪聲法，每種方法都有自己的優(yōu)點和局限性。掛片失重法經(jīng)濟(jì)、簡單，但是此方法需要復(fù)雜的試驗后分析，無法實時監(jiān)測，試驗周期長；電阻探針法靈敏、方便并可以連續(xù)監(jiān)測，但是此方法只能測定一段時間內(nèi)的累計腐蝕量，不能測定瞬時腐蝕速度和局部腐蝕；線性極化法可以快速測定金屬的瞬時腐蝕速率，但是此方法不適用于導(dǎo)電性差的介質(zhì)中；電化學(xué)噪聲法測量裝置簡單、不需外來擾動，對被測體系沒有干擾，但是金屬腐蝕過程中本身的電學(xué)狀態(tài)隨機(jī)波動，其化學(xué)信號和腐蝕金屬電極之間迄今仍未建立完整的測試體系。

目前，現(xiàn)有的腐蝕監(jiān)測方法都無法同時實現(xiàn)實時監(jiān)測及穩(wěn)定準(zhǔn)確測量，要么監(jiān)測周期長，要么運行不穩(wěn)定，受干擾因素較多。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種管道腐蝕速率在線監(jiān)測裝置及在線監(jiān)測方法，該方法對線性極化法進(jìn)行改進(jìn)，使用雙電極系統(tǒng)，使用恒電流法準(zhǔn)確測量溶液電阻，排除溶液電阻的影響，解決了線性極化法不適用于導(dǎo)電性差介質(zhì)的限定條件，使用掛片失重法與極化電阻法結(jié)合的方式準(zhǔn)確得到斯特恩公式中的B值，準(zhǔn)確得到B值后，后續(xù)只需要測得實時的陽極極化電阻值后就可以得到實時的腐蝕速率。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種管道腐蝕速率在線監(jiān)測裝置，包括在管道監(jiān)測位置前后設(shè)置的在線監(jiān)測裝置進(jìn)口球閥1和在線監(jiān)測裝置出口球閥10，在線監(jiān)測裝置進(jìn)口球閥1下游的管道上設(shè)置有流量計2，流量計2下游的管道上設(shè)置有雙電極電化學(xué)測試電極夾持裝置3夾持的用于測試的雙電極4，用于測試的雙電極4下游的管道分兩路，一路管道上設(shè)置有掛片裝置進(jìn)口球閥7和掛片裝置8，另一路管道上設(shè)置有掛片裝置旁路球閥6，兩路管道合并后的管道上設(shè)置有在線監(jiān)測裝置出口球閥10；還包括與用于測試的雙電極4相連的電化學(xué)綜合測試儀5，設(shè)置在掛片裝置8內(nèi)的腐蝕掛片9。

所述雙電極電化學(xué)測試電極夾持裝置3為有機(jī)玻璃加工而成，其內(nèi)部為矩形的通道，在矩形通道對稱的側(cè)壁開孔處安裝有相對的用于測試的雙電極4，開孔處攻內(nèi)螺紋，雙電極電化學(xué)測試電極夾持裝置兩頭加工成標(biāo)準(zhǔn)法蘭尺寸，與管道上焊接的法蘭通過螺栓連接。

所述用于測試的雙電極4為聚四氟棒材11與金屬棒材12加工而成，在聚四氟棒材11中間嵌入與監(jiān)測管道相同材質(zhì)的金屬棒材12，聚四氟棒材11一端攻外螺紋，與雙電極電化學(xué)測試電極夾持裝置3內(nèi)螺紋相吻合，另一端加工為六角形，方便用扳手進(jìn)行緊固并引出金屬桿方便與電化學(xué)綜合測試儀5連接。

所述掛片裝置8為有機(jī)玻璃加工而成，內(nèi)部為圓形通道，通道截面積與雙電極電化學(xué)測試電極夾持裝置3的內(nèi)部通道截面積相同，兩頭加工成標(biāo)準(zhǔn)法蘭尺寸，方便與管道上焊接的法蘭通過螺栓連接；

所述腐蝕掛片9為與管道材質(zhì)相同的標(biāo)準(zhǔn)試片，試片兩頭打孔，通過魚線連接并固定在掛片裝置8內(nèi)。