腐蚀监测方法及应用详解
优点:a、可应用于所有的工作环境:气相、液相、固相、含颗粒流体。b、可 直接获得腐蚀速率。c、在其使用寿命内,探针可一直置于管线内。d、对于腐 蚀变化响应迅速,可用于报警。 缺点:a、获取数据时间较长。b、当探针发生沉积时,会得到错误信息。c、 对硫化物系统中测量结果受到较大影响。
二、腐蚀监测的技术方法及原理
一、腐蚀监测的作用
4、腐蚀监测评价执行标准
国内油气田针对污水处理系统执行SY/T5329-94 《碎屑岩油藏注水水 质推荐指标及分析方法》中对注水水质腐蚀速率的规定:腐蚀速率小 于0.076mm/a
美国腐蚀工程师协会NACE RP 0775-2005 《油、气田生产中腐蚀挂片 的准备、安装、分析以及试验数据的解释》中对腐蚀程度的规定
ML
X K 1000
CR
(X2
X1) K 1000t
365
ML —— 金属损失/mils X —— 任意时刻的仪器读数
X2 —— t2时刻的仪器读数
X1 —— t1时刻的仪器读数 t ——X1 与 X2读数之间的时间差(天) CR —— 腐蚀速率(mils/年) K = PROBE CONSTANT 探针常数
腐蚀程度
轻度 中度 严重 极严重
平均腐蚀速度
mm/a
mpy
<0.025
<1.0
0.025-0.12
1.0-4.9
0.13-0.25
5.0-10
>0.25
>10
最大点蚀速率
mm/a
mpy
<0.13
<5.0
0.13-0.20
5.0-7.9
0.21-0.38
8.0-15
>0.38
>15
一、腐蚀监测的作用
5、腐蚀监测过程是由三部分组成
获取腐蚀数据 结果分析与判定 指导生产,缓蚀剂效果评价与防腐蚀措施建议等
6、结果分析与判定指导思想:将腐蚀风险程度分三个等级
➢ 低风险状态(挂片、探针或两者均为轻度腐蚀程度以下) ➢ 需关注状态(挂片、探针或两者有多点在中度腐蚀程度以上) ➢ 需重点防范状态(挂片、探针或两者有多点在严重腐蚀程度以上)
电化学噪 利用腐蚀过程产生的微弱信号 音法 检测腐蚀的剧烈程度
FSM法
根据特制的测试管段上多点电 位变化测量腐蚀速率
特点
检出信息
适用 对象
需时较长, 平均腐蚀速率、 任意
操作复杂
点蚀
介质
较快速、应 连续监测、 任意 用灵活 平均腐蚀速率 介质
响应时间快
连续监测、 平均腐蚀速率
任意 介质
快速、应用 灵活
一、腐蚀监测的作用
3、腐蚀监测点的选择依据
油气田腐蚀监测点的选择遵循“区域性、代表性、系统性”原则 。“区域性”是指某一个区块或某一个油气田;“代表性”是指在生 产系统中能达到以点代面的点;“系统性”是指围绕和贯穿整个油气 田生产系统的各个环节。
腐蚀监测点设计在生产现场腐蚀环境最苛刻、可能产生严重腐蚀 的部位。从单井井口、计量站外输(多个单井的汇管)、处理站进站 (长输管线的末端)及污水处理系统。在整个生产流程设计腐蚀监测 点,满足系统监测要求,反映生产系统的腐蚀状况、腐蚀严重区域, 起到预警作用,并可对投加缓蚀剂等防腐措施进行评价。
腐蚀监测探头可以是机械的、电的、电化学的装置。腐蚀监测技 术本身即可提供在工业处理系统中对金属损耗或腐蚀速度的直接和在 线的监测结果。
一、腐蚀监测的作用
2、腐蚀监测的目的义
(1)测试介质的腐蚀性,提供金属的腐蚀速度。 (2)评价过程参数的相关变化对系统腐蚀性的影响,对可能导致腐 蚀失效的各种破坏性工况报警。 (3)诊断特殊的腐蚀问题,识别它们的起因和控制腐蚀速度的种种 参数,如压力、温度、pH值、流速、含水等等。 (4)评估腐蚀控制和防腐技术的有效性,如缓蚀剂,并且找出这些 技术的最佳应用条件。 (5)提供与当前设备运行情况和各种维护要求有关的管理信息。
二、腐蚀监测的技术方法及原理
电阻探针监测系统主要组件
安装座
空心旋塞
探针
探针延伸杆
数据存储器
数据采集器
二、腐蚀监测的技术方法及原理
电阻探针、失重试片联合监测安装示意图
高压 腐蚀监测装置
试件
监测管段
延伸接头
带旋塞的 安装座
数据采集器 ER7100探针
法兰
说明:1、腐蚀监测装置与监测管段对焊,监测管段割口直径50 mm。 2、ER7100腐蚀探针带旋塞的安装座与监测管段对焊,监测管段割口直径35 mm。 3、监测管线割口要求圆滑无毛刺。
(2)电阻法(ER探针)
原理:欧姆定律,金属或合金元件的电阻为:R=r×L/A 其中:L——元件长度;
A——横截面积;
R——电阻率。
腐蚀元件横截面积减小(金属损失)导致元件电阻增加。测量探针电阻的仪表将探 针跨度(有效寿命)分成1000份,每一份称为探头的一个寿命单元。仪器读数为探头壁 厚损失的寿命单元。
优点:a、测试结果准确性高。b、腐蚀产物及微生物可直接获取。c、可 获取点试数据。 缺点:获得数据时间较长,不能获得实时监测数据。
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(2)电阻法(ER探针)
电阻探针ER 被称为是“电子的”腐蚀挂片,把探针插入管线与生 产介质完全接触,探针电阻的变化量折算成金属的损失(金属失重即 为发生腐蚀)。
腐蚀监测方法及应用
提纲
一、腐蚀监测技术 二、腐蚀监测原理及应用
一、腐蚀监测的作用
1、什么是腐蚀监测?
腐蚀监测是测量各种工艺流体状态腐蚀性(主要是对设备的内腐 蚀)的一种测试工作。对于油气田的腐蚀监测就是测量油、气、水及 混输状态下介质的腐蚀性测试工作。这种测试是主要是通过把试件插 入到工艺流体之中,并始终与流体保持接触来完成。
二、腐蚀监测的技术方法及原理
方法
监测原理
挂片失重 挂片置于腐蚀介质中,定期测 法 量失重
电阻探针 根据腐蚀造成电阻探针的电阻 法 变化测量腐蚀速率
电感探针 感抗的变化测定敏感元件厚度 法 的减少测试
线性极化 根据腐蚀过程中极化探针表面 电阻法 极化电阻变化测量腐蚀速率
氢渗透法
通过测量渗透到氢探针中的氢 分子量计算氢渗透率
连续的 腐蚀速率
电解 质
需时较长
氢渗透 速率
任意 介质
受干扰因素 较多
点蚀,半定量
任意 介质
费用昂贵
腐蚀速度 管线缺陷
任意 介质
结果解释 容易 容易 容易
较易,存 在干扰 较易 有难度 较复杂
二、腐蚀监测的技术方法及原理
(1)挂片法(试件失重法)
与现场生产管线同材质试片插入管线内部,根据一段时间内(2 个月左右)的失重质量计算试件的腐蚀速度。