腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)課件

1、06.05.22腐蝕講座腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)06.05.22腐蝕講座腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)原油無節(jié)制地漲價： 低價原油加大防腐力度環(huán)境波動和長周期運行壓力： 安全問題沖擊 （單位產(chǎn)值故障 ，總體次數(shù) ） 工作重點： 1，安全生產(chǎn)； 2，節(jié)能/環(huán)保 當(dāng)前的形勢及壓力原油無節(jié)制地漲價：當(dāng)前的形勢及壓力對安全生產(chǎn)的沖擊 腐蝕：硫，酸，鹽； 其中硫的問題更麻煩（Troublemaker） 來源多，增量高（含硫油約占總量75，原油漲價） 分布廣（一二次加工裝置，高低溫） 類型多（均勻腐蝕，敏化開裂，交叉腐蝕） 變種快（惰性硫 活性硫）當(dāng)前的形勢及壓力對安全生產(chǎn)的沖擊當(dāng)前的形勢及壓力含硫原油占總量比重含硫原油占總量

2、比重含硫原油S含量分布含硫原油S含量分布面對以上 變化 給安全生產(chǎn)造成的沖擊 我們應(yīng)采取什么對策？ 加強及時監(jiān)測、預(yù)測當(dāng)前的形勢及壓力面對以上 變化 給安全生產(chǎn)造成的沖擊當(dāng)前的形勢及壓力 腐蝕監(jiān)測的意義 腐蝕監(jiān)檢測與腐蝕控制是運行中設(shè)備防腐的兩個重要組成部分，但長期以來并未得到均衡發(fā)展和獲得同等重視。近幾年，我國大量煉制高硫原油，設(shè)備腐蝕問題突出，腐蝕帶來的嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失甚至人身傷亡使企業(yè)愈加感到棘手。當(dāng)人們努力尋找防腐有效途徑時，腐蝕監(jiān)檢測作為防腐的基礎(chǔ)工作得到了企業(yè)特別的關(guān)注和重視。和以往不同的是，隨著各個領(lǐng)域科技發(fā)展，人們對腐蝕監(jiān)檢測相關(guān)技術(shù)的要求更高了，為適應(yīng)這一新的形勢，有必要就腐蝕監(jiān)

3、檢測的有關(guān)概念和實際應(yīng)用的關(guān)鍵問題進(jìn)行探討。 腐蝕監(jiān)測的意義 腐蝕監(jiān)檢測與腐蝕控制是運行中設(shè)備防腐的腐蝕檢監(jiān)測技術(shù)分類1 腐蝕監(jiān)檢測 腐蝕監(jiān)檢測可以分為兩大類，一是在設(shè)備運行一定時期后檢測有無裂紋，有無局部腐蝕穿孔的危險，剩余壁厚是多少，它主要是為了控制危險性和防止突發(fā)事故，獲得的是腐蝕的結(jié)果，主要方法有超聲波法、漏磁法等；二則是檢測因介質(zhì)作用使設(shè)備發(fā)生的腐蝕速度是多少，獲得的是設(shè)備腐蝕過程的有關(guān)信息，以及生產(chǎn)操作參數(shù)（包括加工工藝、腐蝕防護(hù)措施）與設(shè)備運行狀態(tài)之間相互聯(lián)系的數(shù)據(jù)，并依此數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)操作參數(shù)，其主要目的是控制腐蝕的發(fā)生與發(fā)展，使設(shè)備處于良性運行。主要方法有：掛片法、電阻探針法、

4、電化學(xué)法、磁感法等。為便于理解，我們把前者稱作腐蝕的離線檢測，后者稱作腐蝕的在線監(jiān)測。 腐蝕檢監(jiān)測技術(shù)分類1 腐蝕監(jiān)檢測 國際腐蝕監(jiān)檢測技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展主要測量方法 監(jiān)測孔法：最早的監(jiān)測手段，監(jiān)測周期一年、二年或更長（直接 在設(shè)備外壁上操作）； 失重法：掛片失重法的出現(xiàn)，標(biāo)志著腐蝕監(jiān)測規(guī)范化的開始，它 作為最原始的方法之一，其原理簡單，被大多數(shù)現(xiàn)場人員接 受。適用各種介質(zhì)即電解質(zhì)和非電解質(zhì)，監(jiān)測周期1個月以上； 電阻探針（轉(zhuǎn)） ：開始于五十年代，由于引進(jìn)了電子技術(shù)使連續(xù)在線監(jiān) 測成為現(xiàn)實，它適于各種介質(zhì)，監(jiān)測周期為幾天； 電化學(xué)法（轉(zhuǎn)） ：出現(xiàn)于七十年代初，可進(jìn)行瞬時腐蝕速度的測量，反 應(yīng)靈敏，

5、適于電解質(zhì)介質(zhì)； 電感法（轉(zhuǎn)） ：出現(xiàn)于九十年代，測試敏感度高，適用于各種介質(zhì)，壽 命較短。其原理是將一金屬薄片置于探頭外表面，通過測量探 頭內(nèi)線圈信號的變化推算腐蝕速度。 國際腐蝕監(jiān)檢測技術(shù)及應(yīng)用發(fā)展主要測量方法 序號項 目國 外國 內(nèi)Metal Samples /InterCorr /Cormon (英國) RCS（美國熱電）Microcor Corrpro/CAPCIS /中國科學(xué)院金屬研究所1監(jiān)測方法電化學(xué)探針1、離線式。定期定點采集數(shù)據(jù)。1、在線式。自動采集、傳輸數(shù)據(jù)。2、采用線性極化(LPR)的測量方法，誤差為200%2、采用弱極化(LPR)測量的方法，誤差為10%電阻探針1、安裝

6、部位：高溫、高壓、低溫、常壓1、安裝部位：高溫、高壓、低溫、常壓、空冷管束2、電阻探針有帶狀、絲狀、圓柱狀等2、電阻探針有帶狀、絲狀、圓柱狀等3、自行研發(fā)的鎧裝電阻探針可以監(jiān)測空冷管束相變區(qū)腐蝕變化4、探針材料與被測設(shè)備的部位是相同材質(zhì)，測量更貼近真實值電感探針響應(yīng)速度比電阻探針高2 3個數(shù)量級，壽命短響應(yīng)速度比電阻探針高23個數(shù)量級，設(shè)計壽命延長pH測量儀1、在線式、便攜式1、在線式、便攜式2、選用國外探針，西門子、哈希、梅特勒等氫探針1、采用探入管線的壓力方法，對管線有破壞作用1、采用貼壁式從管線外部對滲氫進(jìn)行測試，安全可靠2數(shù)據(jù)處理1、通過RS232（數(shù)據(jù)傳輸距離200米以內(nèi)）與讀取數(shù)據(jù)

7、1、通過RS485（數(shù)據(jù)傳輸距離1000米以內(nèi)）總線傳輸數(shù)據(jù)2、單機顯示腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)2、Internet、局域網(wǎng)瀏覽腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)3、 中國腐蝕監(jiān)測網(wǎng)3系統(tǒng)初裝費用昂貴是國外價格的1/3 1/54后期運行費用探針等易耗件價格昂貴，而且進(jìn)口周期長，通常為三周。以電感探針為例，國外為17500元/只。探針價格低，供貨及時以電感探針為例，國內(nèi)價格僅為5000元/只5服務(wù)質(zhì)量無專業(yè)的服務(wù)有專業(yè)的服務(wù)隊伍。全國劃分五個服務(wù)區(qū)域，主動服務(wù)；上海、沈陽、茂名、西南、新疆等地有辦事處和代理商技術(shù)支持序號項 目國 外國 內(nèi)Metal Samples /Inte氫通量腐蝕監(jiān)測儀Hydrogen flux monit

8、oring systems provide a method for directly measuring the hydrogen permeation（滲透） through metallic materials exposed to corrosive environments. The hydrogen generated by corrosion passes through the material and is measured as a hydrogen permeation current in an electrochemical monitoring cell affix

9、ed to the opposite surface. 氫通量腐蝕監(jiān)測儀Hydrogen flux monitori氫通量腐蝕監(jiān)測儀This a portable unit for field or plant use and comes with all items needed to make hydrogen flux measurements. In this case, two separate monitoring cells are provided along with a combination potentiostat/ZRA, and data logger that c

10、an store measurements for transfer to a personal computer for data analysis and display. All ancillary equipment needed to perform these measurements are provided in a field-rugged carrying case. The monitoring cell can be attached to the side of a steel pipe or vessel to monitor the hydrogen flux p

11、roduced by actual service environments. 氫通量腐蝕監(jiān)測儀This a portable unit f氫通量腐蝕監(jiān)測儀Both the H-Flux and H-Probe units are designed to work in compliance with the ASTM G148 standard for making hydrogen flux measurements. These techniques are based on the work of Devanathan, Breen and others in the field. 氫

12、通量腐蝕監(jiān)測儀Both the H-Flux and H-氫通量腐蝕監(jiān)測儀These units can be used for assessing a variety of important factors including:. Hydrogen charging severity of the corrosive environment versus process parameters such as temperature and concentration. Influence of process upset conditions (e.g. water carryover,

13、feedstock changes). Performance of inhibitors or process additives designed to reduce corrosion or hydrogen flux. Assessment of effective diffusivity of hydrogen in metals.氫通量腐蝕監(jiān)測儀These units can be use氫通量腐蝕監(jiān)測儀 When combined with test results for hydrogen induced cracking or hydrogen embrittlement c

14、racking, H-Flux and H-Probe units can help define critical levels of hydrogen charging in materials of construction, monitor processes and help estimate the extent of cracking damage in exposed equipment. Applications for this technique include uses in monitoring processes involving H2S found in:. P

15、etroleum production and refining. Chemical processing. Pipelines 氫通量腐蝕監(jiān)測儀 When combined with腐蝕監(jiān)測儀器種類 便攜式腐蝕監(jiān)測儀器儀表 電化學(xué) 電阻探針 環(huán)境監(jiān)測在線腐蝕監(jiān)測系統(tǒng) 電化學(xué)在線監(jiān)測系統(tǒng) 電阻探針在線監(jiān)測系統(tǒng) pH在線監(jiān)測系統(tǒng) 罐底腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測儀器種類 便攜式腐蝕監(jiān)測儀器儀表便攜式腐蝕監(jiān)測儀器儀表 電化學(xué)類 CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 CMB-410A緩蝕劑快速評定儀 CMB-1511A電化學(xué)腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)便攜式腐蝕監(jiān)測儀器儀表 電化學(xué)類 CBM-1510B瞬時腐蝕速度測量

16、儀 1998年通過中國石油化工集團(tuán)公司科技成果鑒定 1999年獲遼寧省科技進(jìn)步三等獎 國家實用新型專利產(chǎn)品 CBM-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 1998年通過中主要性能指標(biāo): 極化電阻測量誤差：3%（模擬電阻） Ecorr測量范圍：800mV 相對濕度：80% 儀器工作環(huán)境溫度：0-40 測量范圍：210-4-10mm/a（電極1cm2） 測量范圍：20-200k（模擬電阻） CBM-1510B瞬時腐蝕速度測量儀主要性能指標(biāo): CBM-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 CBM-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 各種專業(yè)探頭設(shè)計 不同材質(zhì) CBM-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 各種專業(yè)探頭設(shè)CMB-1

17、510B瞬時腐蝕速度測量儀數(shù)字顯示 / 直接讀數(shù) 腐蝕電流：Icorr 年腐蝕率：mm/a 極化阻力：Rp 電化學(xué)參數(shù)：B 一分鐘內(nèi)測量結(jié)果直接輸出CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀數(shù)字顯示 / 直接讀數(shù) CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 攝于高橋石化上海煉油廠常減壓裝置CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 攝于高橋石化上海煉油廠CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出到計算機進(jìn)行處理并繪圖CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀 監(jiān)測數(shù)據(jù)輸出到計算機進(jìn)CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀主要用途 水質(zhì)腐蝕在線監(jiān)測 換熱器腐蝕狀態(tài)預(yù)測 緩蝕劑快速評定和篩選 現(xiàn)場循環(huán)水腐蝕狀況巡檢緩

18、蝕劑的快速評價與篩選失效分析油氣輸送管線腐蝕監(jiān)測土壤環(huán)境下腐蝕檢測或監(jiān)測。CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀主要用途實驗室穩(wěn)定性測試 在實驗室系統(tǒng)穩(wěn)定性試驗。兩組介質(zhì)，一是自來水，pH值為7，另一個是自來水中滴入幾滴稀鹽酸，pH值為4，將四支電化學(xué)探針分兩組放入上述介質(zhì)中（電極為碳鋼），在線監(jiān)測儀與探針連接，其它的設(shè)備和配件也按圖1連接。 啟動監(jiān)測系統(tǒng)并設(shè)置測量時間為30分鐘。見圖2（a）和圖2（b），四組曲線反映了系統(tǒng)在實驗室條件下的穩(wěn)定性和各個在線監(jiān)測通道之間對應(yīng)性均能達(dá)到要求，曲線上的數(shù)值小幅度波動可視為腐蝕體系瞬時腐蝕速率的變化。實驗室穩(wěn)定性測試 在實驗室系統(tǒng)穩(wěn)定性試驗。兩組CMB-

19、1510B瞬時腐蝕速度測量儀CMB-1510B瞬時腐蝕速度測量儀電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在石化的應(yīng)用 電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在油田的應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在石化的應(yīng)用 現(xiàn)場應(yīng)用 鎮(zhèn)海煉化采用CMB瞬時腐蝕速度測量儀對常減塔頂?shù)奈鬯母g率進(jìn)行監(jiān)測。 具體方法是：定期從常減壓塔頂回流罐含硫污水中采樣，在實驗室中快速測定含硫污水的腐蝕率。如發(fā)現(xiàn)腐蝕率異常馬上通知車間，進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓に囌{(diào)整。下面是套常減壓裝置常頂污水2001年4月2日的腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)和所作的曲線?，F(xiàn)場應(yīng)用 鎮(zhèn)海煉化采用CMB瞬時腐蝕速度測量儀對常減塔腐蝕率與其它參數(shù)的對比2000年7月份測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)腐蝕率異常，最高達(dá)1mm/a，及時返饋給

20、相關(guān)部門后迅速查找原因并采取相應(yīng)對策：首先調(diào)整電脫鹽裝置的操作，降低脫后原油的含鹽量，同時對“一脫三注”系統(tǒng)的指標(biāo)作相應(yīng)調(diào)整，取得了明顯效果，腐蝕速率降至0.3mm/a以下。腐蝕率與其它參數(shù)的對比2000年7月份測量結(jié)果發(fā)現(xiàn)腐蝕率異常從管線里取出的探頭從管線里取出的探頭電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在石化的應(yīng)用 電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在油田的應(yīng)用現(xiàn)場應(yīng)用電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在石化的應(yīng)用 現(xiàn)場應(yīng)用 電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在油田的應(yīng)用 電化學(xué)在線監(jiān)測技術(shù)在油田的應(yīng)用 電化學(xué)腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成 電化學(xué)腐蝕在線監(jiān)測技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成 現(xiàn)場實際應(yīng)用 勝利油田采出原油含水量在96%左右，同時采出原油含有一定量的硫，設(shè)備的腐

21、蝕嚴(yán)重。勝利油田技術(shù)監(jiān)測中心防腐所在廣利聯(lián)合站建立了一個腐蝕試驗站，開展緩蝕劑研究和各種管材的腐蝕試驗。 采用腐蝕在線監(jiān)測主要是為了實時監(jiān)測原油及分離水對各種試驗鋼管的腐蝕情況、監(jiān)測緩蝕劑添加前后腐蝕速率的變化、掌握其腐蝕發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，旨在為優(yōu)化緩蝕劑配方、掌握添加緩蝕劑的時機和用量、評價材料的耐蝕性等提供更準(zhǔn)確、更快速的判據(jù)?，F(xiàn)場實際應(yīng)用 勝利油田采出原油含水量在96%實際應(yīng)用 現(xiàn)場圖片實際應(yīng)用 現(xiàn)場圖片監(jiān)測系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置 電化學(xué)探針電極面積：4cm2； 測量時間間隔：30分鐘； 使用串行接口：com2； 在線儀計算機識別ID號：監(jiān)測系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置 電化學(xué)探針電極面積：4cm2；監(jiān)測結(jié)果與分析 從圖中看出監(jiān)測點1的腐蝕速率比監(jiān)測點2明顯低且較穩(wěn)定，可能在監(jiān)測點1之前有幾組閥，使得介質(zhì)的流態(tài)發(fā)生變化從而改變了其腐蝕特性。 與監(jiān)測點3和4相比，監(jiān)測點1和2的數(shù)據(jù)波動比較明顯，可能由于腐蝕介質(zhì)是油、氣、水混合物，使得所形成的電化學(xué)腐蝕體系不穩(wěn)定。監(jiān)測點3和4數(shù)據(jù)穩(wěn)定，流動條件下的腐蝕速率比靜止條件的高近一個數(shù)量級。 從現(xiàn)場實際情況看，污水管線上焊接管節(jié)的焊口處有腐蝕穿孔現(xiàn)象，說明污水管的腐