干货|关于在线腐蚀监测大数据

　　 腐蚀的常见类型可分为两大类，即均匀腐蚀和局部腐蚀，后者还可细分为电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳等。其中，应力腐蚀和点腐蚀在设备、管线的使用和运行过程中发生的频率最高，危害最大。

　　 腐蚀监检测技术就是利用各种技术手段对材料、设备的腐蚀速率以及腐蚀状况进行测量调查，包含离线检测和在线监测两大类。

在线腐蚀监测技术

在线腐蚀监测技术和产品

　　注：CMB为中科院金属所电化学弱极化测量技术和系列仪器；RPM为中科院金属所耐高温电阻探针和腐蚀监测系统；CRM为中科院金属所和天津石化机研所联合开发的腐蚀热阻实时监测系统；ER为胜利油田电阻探针腐蚀测量仪。

在线腐蚀监测技术的分类

   经过近三、四十年的发展，在线腐蚀监测的应用领域越来越广泛，其监测技术形式也多种多样，在生产实际中常用的有挂片法、电阻探针法、电感探针法、电化学探针分析法和化学分析法等等。

　　1、挂片法

　　优点：操作简单、可以同时进行平行实验，同时进行几种材料，数据可靠性较高。

　　缺点：监测的周期比较长，短则至少一个月，长则一两年，甚至需要更长的时间；所测的腐蚀速率为某一时间段内的平均腐蚀速率，并不能反应设备、材料的即时腐蚀速率；另外，磨蚀等局部腐蚀和冷凝液对腐蚀过程的影响等效应也不能很好的重现。

　　2、电阻探针法

　　优点：适用于气相、液相、导电及不导电的介质，可连续测定某一部位的腐蚀速率，且测量过程与工艺物料的导电性无关，原理直观，数据稳定可靠。

　　缺点：数据波动较大，试件加工较严格，另外，如果腐蚀产物是导电体（如硫化物），易造成测量结果偏高；测量元件是电阻丝，所以温度补偿元件只能封装到探针体内，对响应温度的变化有一定影响；要求腐蚀必须是均匀的，如果出现孔蚀、应力腐蚀破裂或其它局部性腐蚀情况，则测量结果不容易解释；探针丝处于粘稠介质中，抗冲刷能力较弱。

　　3、电感探针法

　　优点：是目前比较流行的在线腐蚀监测方法，由于测量信号采用交流信号，所以抗干扰能力强，测量精度较高；温度补偿试片被包在测试片里面，处于介质中的同一层面，所以其测量结果受温度影响很小；探针为管状，与探针体通过焊接方式连接，内部填充有高温固化胶，抗点蚀和耐冲刷能力比电阻探针强。

　　缺点：它反映的是一段时间内腐蚀积累的情况，不能测量瞬间的腐蚀速率变化；探针寿命短。

　　4、电化学探针法

　　优点：直接测量介质的瞬时腐蚀速率，不需要腐蚀的积累；灵敏度高，数据直观。

　　缺点：必须应用于电解质腐蚀体系。

　　5、化学分析法

　　优点：在仪表上可直接读出介质温度和 pH 值；采用离子选择性电极可以方便地检测出腐蚀性离子（如氯离子、硫离子等）的存在，而且通过介质中金属离子浓度的变化，可粗略估算出设备的腐蚀程度。

　　缺点：通常监测的数据只能反应该系统的腐蚀程度，是一种均匀腐蚀的概念，另外，当金属表面生成膜或产生膜的溶解，或者腐蚀是局部腐蚀时，则无法估算出设备的腐蚀速率；不能应用于油气管线，只能应用于塔顶污水等电解质体系的pH值测量。

　　其它方法：

　　 除了以上较为成熟的技术方法，近几年又新出现了一些迅速成长的在线腐蚀监测方法，这其中包括：① 交流阻抗技术（ AC Impedance ），对于高阻电解液及范围广泛的许多介质条件该技术有较大可靠性。在较宽的频率范围内测量交流阻抗需要时间很长，这样就很难做到实时监测腐蚀速率，不适合于实际的现场腐蚀监测。为了克服这个缺点，技术人员针对大多数腐蚀体系的阻抗特点，通过适当选择两个频率，监测金属的腐蚀速率，设计和制造了自动交流腐蚀监控器；②电化学噪声技术，它包括电化学电位噪声（ EPN ）以及电化学电流噪声（ ECN ），它反映了由于腐蚀发生引起腐蚀电位或电偶电流的微幅波动，可测量点蚀系数，确定初始点蚀及局部腐蚀趋势；③ 薄层活化技术 （TLA ），其优势在于能直接从构件上测定金属总损失 ,且灵敏度高，还有场图象技术 （FSM ）应用于海底输油管线的实时现场监测，该技术还可以对不能触及部位进行腐蚀监测，例如对具有辐射危害的核能发电厂设备的危险区域裂纹的监测等。此外，新兴起的恒电量技术和电感阻抗法等，对腐蚀监测在快速、准确性、应用范围等方面都有新的突破，但是它们大都刚超越实验室研究范围，正在进入实时现场腐蚀监测阶段，还没有形成成熟技术。

在线腐蚀监测技术的选择

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