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石油腐蝕檢測(cè)-分類、危害

發(fā)布日期:2016-08-09

石油腐蝕檢測(cè)

一、定義、分類、危害

1、定義:金屬與腐蝕性介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用所引起的金屬表面破壞的現(xiàn)象,即材料由于環(huán)境的作用而引起的破壞或變質(zhì)。

2、分類

1)按性質(zhì)分:高溫氧化、電化學(xué)腐蝕;

2)按范圍和原因分:

全面腐蝕(17.8%);

② 點(diǎn)腐蝕(25%);

③ 縫隙腐蝕(2.2%);

④ 晶間腐蝕(11.5%);

⑤ 選擇腐蝕(2%);

⑥ 應(yīng)力腐蝕(38%);

⑦ 疲勞腐蝕、磨損腐蝕等(13.5%)。

3.危害

1)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)巨大損失,占2 - 4%;

2)危及人身安全,燃爆、機(jī)構(gòu)打擊;

3)耗竭寶貴資源和能源,金屬年產(chǎn)量的10 - 40%;

4)引起嚴(yán)重的環(huán)境污染;

5)阻礙高科技的正常發(fā)展。

 

二、腐蝕檢測(cè)的目的

1.確定設(shè)備的使用,檢修或更換的時(shí)間;

2.防止設(shè)備因腐蝕造成的事故;

3.提高現(xiàn)有防腐措施的效果;

4.選定新的合理的防腐措施;

 

三、腐蝕現(xiàn)象的表示方法

油氣田設(shè)備腐蝕現(xiàn)象可根據(jù)腐蝕形態(tài)、腐蝕范圍和腐蝕程度等情況來(lái)表示:

全面腐蝕:用腐蝕速度(毫米/年)來(lái)表示;

局部腐蝕:主要是用金相分析結(jié)果和機(jī)械性能的變化來(lái)表示;

點(diǎn)蝕:常用點(diǎn)蝕度PT來(lái)表示點(diǎn)蝕程度,點(diǎn)蝕度是單位面積的點(diǎn)蝕數(shù) N(個(gè)/厘米2)、最大的點(diǎn)蝕深度 D(毫米)以及全面腐蝕的腐蝕速度共同表示。

腐蝕速度一般用下面兩種方法表達(dá):

(1)腐蝕率:為單位面積單位時(shí)間試件的失重,通常用C表示。

(2)侵蝕度:為單位時(shí)間內(nèi)試件表面的腐蝕深度,通常用W表示。

    侵蝕度與腐蝕率的關(guān)系為:

                        W =  C /  d    

式中:d — 金屬的密度。

腐蝕率 C一般用克/米2 、小時(shí)表示;侵蝕度W一般用毫米/年表示。

           

四、腐蝕檢測(cè)方法及特點(diǎn)

1、直接觀察和測(cè)定設(shè)備的腐蝕情況

1)表觀檢查法

初步確定腐蝕形態(tài)、類型、程度,以及設(shè)備的重點(diǎn)腐蝕部位,初步確定腐蝕原因。

2)金相分析法:確定腐蝕類型。

3)探傷法:確定細(xì)微缺陷。

  優(yōu)點(diǎn):工具設(shè)備簡(jiǎn)單、全面、可靠;

  缺點(diǎn):只能在停工或設(shè)備檢修時(shí)進(jìn)行,不能實(shí)時(shí)監(jiān)控。

2、測(cè)厚法(非破壞性)

(1)超聲波法:;

 

(2)電阻法:=;

 

 

(3)渦流法:;

 

(4)射線法:。

其中,電阻法和渦流法因電流、渦電流的穿透力很弱,只能檢測(cè)表面腐蝕,且受溫度影響大。

測(cè)厚法特點(diǎn):

 能直接測(cè)定運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備腐蝕情況;

 確定腐蝕速度,預(yù)測(cè)設(shè)備使用壽命;

 精度較高,誤差為±0.1mm。

3、化學(xué)分析方法

(1)用化學(xué)分析法分析與腐蝕有關(guān)物質(zhì),大致估計(jì)設(shè)備的腐蝕情況;

(2)特點(diǎn):簡(jiǎn)便、易行,但只能作定性分析,精度一般。

4、腐蝕探針?lè)ǎ?/strong>

(1) 電阻探針

ΔR ∝1/ΔS,ΔS—截面積變化;

條狀試樣的侵蝕度W:

棒狀試樣的侵蝕度W:

(2)極化探針

腐蝕速度U ∝ΔE(腐蝕電勢(shì))/ΔI(微電流);

 

(3)氫探針

腐蝕速度U ∝ΔP(氫至壓力)。

特點(diǎn):①可靈敏、快速、連續(xù)地測(cè)定設(shè)備的腐蝕情況,;

 ②操作簡(jiǎn)便,讀數(shù)容易,能給操作者直接提供腐蝕情況,

是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法;

 ③易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控,且與自動(dòng)控制系統(tǒng)聯(lián)鎖;

 ④但需在設(shè)備上設(shè)置安裝接頭和接口。

5、各種智能檢測(cè)爬行機(jī)

特點(diǎn):全面、精確、但費(fèi)用高。

1)漏磁通法

(1)結(jié)構(gòu):

 

 

(2)工作原理:腐蝕    漏磁通    霍爾傳感器    霍爾電勢(shì)

(3)特點(diǎn):

① 適合于中小型管道;

② 檢測(cè)的管壁不能太厚,干擾因素多,空間分辨力低;對(duì)平滑

嚴(yán)重的缺陷的靈敏度低;材料雜質(zhì)會(huì)出現(xiàn)虛假數(shù)據(jù)。

 

2)超聲波檢測(cè)法

(1)結(jié)構(gòu):

第一部分:驅(qū)動(dòng)節(jié):電池、跟蹤信號(hào)發(fā)射機(jī)和標(biāo)記信號(hào)的接收機(jī)

   、里程輪;

第二部分:數(shù)據(jù)記錄儀器節(jié)(磁卡機(jī)和大容量磁帶)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、壓縮、記錄;

第三部分:電子儀器節(jié)和探頭架組成。

(2)工作原理

根據(jù)超聲波發(fā)射至接收的時(shí)間波形,確定管道的腐蝕和變形情況。

①根據(jù)d2的變化 → d2減小→管壁受蝕→確定缺陷深度→位置;

②根據(jù)d1的變化 → 判斷內(nèi)外壁腐蝕和變形。

(3)特點(diǎn):

①原理簡(jiǎn)單;精度高(軸向判別精度可達(dá)3.3mm;圓周方向分辨粗度可達(dá)8mm);

②檢測(cè)管道的直徑為159~1504mm;行程50~200km、速度2m/s;

③對(duì)材料的敏感性小;不受材料雜質(zhì)的影響;

④數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單準(zhǔn)確,且無(wú)需校驗(yàn);

⑤能檢測(cè)管道的應(yīng)力腐蝕破裂和管壁內(nèi)的缺陷;

⑥但超聲波在空氣中衰減很快,檢測(cè)時(shí)一般要有聲波的傳播介質(zhì),如油與水。

 

 

6、RD—PCM電流測(cè)繪系統(tǒng)

(1)確定防腐涂層破損定位;

(2)系統(tǒng)的組成部分:

信號(hào)發(fā)射機(jī):4、128、640Hz;攜式接收機(jī);探測(cè)器。

(3)工作原理:

沿管線布置幾十或上百個(gè)探測(cè)器;攜式接收機(jī)能準(zhǔn)確探測(cè)到由信號(hào)發(fā)射機(jī)發(fā)出的不同頻率、不同功率的電流信號(hào)的變化,繪制出電流與距離的關(guān)系曲線,根據(jù)電流變化梯度大小,確定防腐涂層破損情況和位置。

當(dāng)防腐涂層無(wú)破損:電流衰減量??;

當(dāng)防腐涂層有破損:電流衰減量大,且破損處有顯明的梯度變化。