專(zhuān)利名稱(chēng)：輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輸氣管道內(nèi)腐蝕情況的監(jiān)測(cè)方法，特別涉及一種 測(cè)量低碳鋼管道內(nèi)腐蝕情況的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法。
技術(shù)背景在天然氣的運(yùn)營(yíng)中，廣泛采用輸氣管道的形式輸送天然氣，由于 輸氣管道長(zhǎng)年埋設(shè)地下，周?chē)h(huán)境和管道內(nèi)輸送的氣體會(huì)對(duì)管道造成 腐蝕。 一般存在外在腐蝕和管道內(nèi)腐蝕兩種情況，不僅容易因腐蝕造 成輸送管道穿孔產(chǎn)生氣體泄露，影響了生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行，同時(shí)還 污染了環(huán)境并產(chǎn)生了嚴(yán)重的安全隱患。為了確保輸氣管道的安全，一 般對(duì)在役輸氣管道做定期的腐蝕檢測(cè)，隨著天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，輸送 管道不斷的鋪設(shè)，輸送管道腐蝕監(jiān)測(cè)的難度也不斷加大，不實(shí)現(xiàn)對(duì)腐 蝕環(huán)境長(zhǎng)期、快速和連續(xù)的監(jiān)測(cè)，就不能有效地解決腐蝕帶來(lái)的一系 列問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用管道內(nèi)部檢測(cè)的方式來(lái)收集輸氣管道內(nèi)腐 蝕數(shù)據(jù)， 一般有超聲波法，漏磁法和渦流法等。其設(shè)備主要是承載電 池、傳感器和定位系統(tǒng)等裝置，通過(guò)輸送介質(zhì)的壓力作用沿管道運(yùn)行， 同時(shí)記錄檢測(cè)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)分析后給出被檢測(cè)管道的腐蝕情況。這 種管內(nèi)檢測(cè)方法缺陷較為明顯，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格昂貴，檢測(cè)周期較 長(zhǎng)，而且針對(duì)小口徑輸氣管道的檢測(cè)還有很多不足。在氣體腐蝕性監(jiān) 測(cè)方面，我國(guó)已有薄板重疊式氣體腐蝕傳感器和電阻探針式傳感器，均需要將傳感器放置于管道內(nèi)部工作以及設(shè)置相應(yīng)的旁路系統(tǒng)，使用 方式受到限制，工作范圍較小。另外，薄板重疊式氣體腐蝕傳感器只 有在氣體濕度較高的情況下才能夠使用，在低濕度的情況下工作不能 夠得到合理的監(jiān)測(cè)結(jié)果。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于克服上述技術(shù)缺陷，提供一種輸氣管道內(nèi)腐蝕的 監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明特別針對(duì)川西氣田低碳鋼輸氣管道的腐蝕環(huán)境，能 夠測(cè)量管道內(nèi)腐蝕微弱的氫滲透電流，從而收集輸氣管道內(nèi)腐蝕的發(fā) 展速度和氣體腐蝕性的變化情況，對(duì)輸氣管道腐蝕情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本 發(fā)明不受輸送介質(zhì)濕度的影響，測(cè)量范圍廣，并且是從管道外部監(jiān)測(cè) 內(nèi)腐蝕，工作方式靈活，還不需要設(shè)置旁路系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單方便。本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟① 選取所需測(cè)量碳鋼輸氣管道工作點(diǎn)，將管道外壁選定的工作面 處用無(wú)水酒精清洗，再用丙酮清洗干凈，用冷風(fēng)吹干，然后才能用鍍 鎳液在工作面上鍍鎳，將待測(cè)管道外壁形成一個(gè)有鍍鎳層的檢測(cè)工作 面，是將鍍鎳的檢測(cè)工作面作為傳感器的一個(gè)外部電極；② 將監(jiān)測(cè)傳感器預(yù)先組裝完整，并將監(jiān)測(cè)傳感器的檢測(cè)面壓緊固 定于上述①步驟所述的鍍鎳層的工作面上，使待測(cè)管道外壁上設(shè)置的 外部電極與監(jiān)測(cè)傳感器的外壁緊緊的貼在一起，外部電極與監(jiān)測(cè)傳感 器共同形成一個(gè)雙電極電解池傳感器，從而使電解池氧化管道內(nèi)腐蝕 反應(yīng)產(chǎn)生的原子氫測(cè)得氧化電流，即監(jiān)測(cè)傳感器接受內(nèi)腐蝕反應(yīng)所擴(kuò)散的氫原子產(chǎn)生電信號(hào)；③ 將恒電位儀器或者專(zhuān)用監(jiān)測(cè)儀與監(jiān)測(cè)傳感器的輸出接插件相連接，使恒電位儀或者專(zhuān)用監(jiān)測(cè)儀輸出測(cè)量數(shù)據(jù)；④ 將恒電位儀的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)記錄器或計(jì)算機(jī)相連接，收集 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用以分析輸氣管內(nèi)壁腐蝕的情況。所述監(jiān)測(cè)傳感器，包括由電解池帽與絕緣桶組成的傳感器外殼， 鎳棒電極，和絕緣桶內(nèi)裝有的氫氧化鈉電解液，所述絕緣桶的外壁上 設(shè)置有至少一個(gè)內(nèi)凹式圓弧形檢測(cè)面，所述鎳棒電極上端與屏蔽引線 下端固定連接，所述屏蔽引線在絕緣桶內(nèi)的部分以及屏蔽引線與鎳棒 電極的連接點(diǎn)均包裹有密封膠。所述屏蔽引線上端安裝有接插件。 所述絕緣桶和電解池帽的連接部分包裹有密封膠。 所述鍍鎳使用鍍鎳液的組分為硫酸鎳1份，氯化鎳0. 15 0. 2 份，硼酸O. 13 0. 18份。所述電解池帽為尼龍棒電解池帽或特富龍電解池帽。 所述密封膠為環(huán)氧樹(shù)脂密封膠或絕緣密封膠。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、 本發(fā)明是利用雙電極電解池結(jié)構(gòu)作為傳感器來(lái)采集管道腐蝕 過(guò)程中產(chǎn)生擴(kuò)散的氫原子，測(cè)量氫原子完全被氧化產(chǎn)生的氧化電流， 通過(guò)這一獨(dú)特設(shè)計(jì)來(lái)分析管道內(nèi)部的腐蝕情況，實(shí)現(xiàn)了快速、長(zhǎng)期、 連續(xù)準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)效果。2、 本發(fā)明由于采用了滲氫測(cè)量原理，不依賴(lài)金屬表面液膜的連續(xù)性，因此在氣體濕度低的時(shí)候也可以實(shí)施監(jiān)測(cè)，彌補(bǔ)了現(xiàn)有疊片式傳感器在環(huán)境濕度較小的情況下測(cè)不到信號(hào)的不足；另外，鍍鎳層的 催化作用使腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生的氫原子能夠完全被氧化，因此測(cè)量的氧 化電流數(shù)據(jù)能夠完全反映金屬材料的腐蝕行為，保證了測(cè)量的準(zhǔn)確性；此外，鍍鎳層同其它鍍層相比具有鈍化電流小的特點(diǎn)，從而背景 電流也小，測(cè)量結(jié)果更為準(zhǔn)確。3、本發(fā)明絕緣桶外壁上設(shè)計(jì)有與監(jiān)測(cè)管道外壁的弧度相同圓弧形檢測(cè)工作面，能夠在管道外部收集輸氣管道內(nèi)部腐蝕數(shù)據(jù)，更加方便地在管道外針對(duì)不同口徑的管道進(jìn)行測(cè)量；本發(fā)明通過(guò)設(shè)置檢測(cè)工 作面來(lái)收集數(shù)據(jù)，不用將傳感器放置于管道內(nèi)部工作，也不用設(shè)置輔 助的旁路系統(tǒng)，這一測(cè)量方法的改變不但創(chuàng)造了傳感器結(jié)構(gòu)上的簡(jiǎn) 化，監(jiān)測(cè)操作的方式也更加靈活高效，獲得了更廣的工作范圍。5、本發(fā)明不但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，而且操作簡(jiǎn)單方便，測(cè)量 精度高，較低的腐蝕速度也可通過(guò)測(cè)量氫的氧化電流的變化反映出 來(lái)，使用方法靈活。


圖1為本發(fā)明監(jiān)測(cè)傳感器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖。圖3為本發(fā)明監(jiān)測(cè)方法的流程圖。 圖中標(biāo)記l為檢測(cè)面，2為接插件，3為傳感器外殼，4為電解液， 5為電極，6為屏蔽引線，7為密封膠，8為絕緣桶，9為恒電位儀， 10為數(shù)據(jù)記錄器，ll為計(jì)算機(jī)，12為電解池帽。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于按下列步驟依次進(jìn)行-① 選取所需測(cè)量碳鋼輸氣管道工作點(diǎn)并進(jìn)行預(yù)先處理。 配置準(zhǔn)備好鍍鎳使用的鍍鎳液，其組分為硫酸鎳l份，氯化鎳0. 18份，硼酸O. 16份。將管道外壁選定的工作面處用無(wú)水酒精清洗，再用丙酮清洗干凈，用冷風(fēng)吹干，然后才能用鍍鎳液在工作面上鍍鎳，將待測(cè)管道外壁形成一個(gè)有鍍鎳層的檢測(cè)工作面，是將鍍鎳的檢測(cè)工作面作為傳感 器的一個(gè)外部電極；② 先將監(jiān)測(cè)傳感器預(yù)先組裝完整，然后固定安裝在有鍍鎳層的檢 測(cè)工作面上。將監(jiān)測(cè)傳感器的檢測(cè)面壓緊固定于上述①步驟所述的鍍鎳層的 工作面上，使待測(cè)管道外壁上設(shè)置的外部電極與監(jiān)測(cè)傳感器的外壁緊 緊的貼在一起，外部電極與監(jiān)測(cè)傳感器共同形成一個(gè)雙電極電解池傳 感器，從而使電解池氧化管道內(nèi)腐蝕反應(yīng)產(chǎn)生的原子氫測(cè)得氧化電 流，即監(jiān)測(cè)傳感器接受內(nèi)腐蝕反應(yīng)所擴(kuò)散的氫原子產(chǎn)生電信號(hào)；③ 將恒電位儀器與監(jiān)測(cè)傳感器的輸出接插件相連接，使恒電位儀 能夠輸出測(cè)量數(shù)據(jù)；④ 將恒電位儀的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)記錄器和計(jì)算機(jī)相連接，收集 存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用以分析輸氣管內(nèi)壁腐蝕的情況。本發(fā)明提供了一種新的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，關(guān)鍵是本發(fā)明監(jiān)測(cè)方法所采用的獨(dú)特監(jiān)測(cè)傳感器。下面是監(jiān)測(cè)傳感器的組裝結(jié)構(gòu)。監(jiān)測(cè)傳感器，包括由絕緣材料的尼龍棒電解池帽12與絕緣桶8構(gòu)成用于容納電解液4圓桶形狀的傳感器外殼3、浸泡于電解液4中 的一個(gè)內(nèi)部電極5和電解液4，絕緣桶8上設(shè)置有一個(gè)將絕緣桶8加 工而成的圓弧形檢測(cè)面1，檢測(cè)面1為向內(nèi)凹陷的弧形與被監(jiān)測(cè)管道 外壁8的弧度相同。電解液4為適量的氫氧化鈉溶液，內(nèi)部電極5為 鎳棒，鎳棒電極5固定設(shè)置于電解液4中并且不接觸傳感器外殼3。 鎳棒電極5固定設(shè)置有用于連接電極5傳輸電信號(hào)的屏蔽引線6，屏 蔽引線6伸到傳感器外殼3之外，屏蔽引線6外端固定設(shè)置有接插件 2，用于連接監(jiān)測(cè)儀器收集和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。屏蔽引線6外殼內(nèi)部分包裹 設(shè)置有密封膠7，密封膠7將屏蔽引線6伸入傳感器外殼3內(nèi)的部分 包括與鎳棒電極5的連接點(diǎn)完全包裹密封，確保連接點(diǎn)不與電解液4 接觸反應(yīng)，同時(shí)密封膠7起到膠合固定傳感器外殼3和鎳棒5并密封 的作用。密封膠7為環(huán)氧樹(shù)脂密封膠。 本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1、輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟①將所需測(cè)量的碳鋼輸氣管道外壁工作面處用無(wú)水酒精清洗，再用丙酮清洗干凈，用冷風(fēng)吹干，然后用鍍鎳液在工作面上鍍鎳，形成一個(gè)有鍍鎳層的檢測(cè)工作面；②將監(jiān)測(cè)傳感器的檢測(cè)面壓緊固定于上述①步驟所述的鍍鎳層的工作面上，監(jiān)測(cè)傳感器接受內(nèi)腐蝕反應(yīng)所擴(kuò)散的氫原子產(chǎn)生電信號(hào)；③將恒電位儀器或者專(zhuān)用監(jiān)測(cè)儀與監(jiān)測(cè)傳感器的輸出接插件相連接，輸出測(cè)量數(shù)據(jù)；④將恒電位儀的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)記錄器或計(jì)算機(jī)相連接，收集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用以分析輸氣管內(nèi)壁腐蝕的情況。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于所述監(jiān)測(cè)傳感器，包括由電解池帽(12)與絕緣桶(8)組成 的傳感器外殼(3)，鎳棒電極(5)，和絕緣桶(8)內(nèi)裝有的氫氧化 鈉電解液(4)，所述絕緣桶(8)的外壁上設(shè)置有至少一個(gè)內(nèi)凹式圓 弧形檢測(cè)面(1)，所述鎳棒電極(5)上端與屏蔽引線(6)下端固定 連接，所述屏蔽引線(6)在絕緣桶(8)內(nèi)的部分以及屏蔽引線(6) 與鎳棒電極(5)的連接點(diǎn)均包裹有密封膠(7)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，.其特征 在于所述屏蔽引線(6)上端安裝有接插件(2)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述絕緣桶(8)和電解池帽(12)的連接部分包裹有密封膠(7)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述鍍鎳使用鍍鎳液的組分為硫酸鎳1份，氯化鎳0.15 0. 2份，硼酸O. 13 0. 18份。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于所述電解池帽(12)為尼龍棒電解池帽或特富龍電解池帽。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，其特征 在于所述密封膠(7)為環(huán)氧樹(shù)脂密封膠或絕緣密封膠。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種輸氣管道內(nèi)腐蝕的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟將輸氣管道外壁工作面用無(wú)水酒精清洗，再用丙酮清洗干凈，用冷風(fēng)吹干鍍鎳；將監(jiān)測(cè)傳感器的檢測(cè)面壓緊固定于鍍鎳工作面上；將恒電位儀器或者專(zhuān)用監(jiān)測(cè)儀與監(jiān)測(cè)傳感器的輸出接插件相連接；將恒電位儀的信號(hào)輸出端與數(shù)據(jù)記錄器或計(jì)算機(jī)相連接，收集存儲(chǔ)數(shù)據(jù)用以分析輸氣管內(nèi)壁腐蝕的情況。本發(fā)明不受金屬表面濕度的影響，測(cè)量范圍廣，并且是從管道外部監(jiān)測(cè)內(nèi)腐蝕，工作方式靈活，還不需要設(shè)置旁路系統(tǒng)，操作簡(jiǎn)單方便。
文檔編號(hào)F17D5/06GK101280889SQ20071005107
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者青 于, 張仕強(qiáng), 李言濤, 強(qiáng) 楊, 楊錦林, 王雨生, 洪 申, 鳳 鄭, 黃彥良 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司西南油氣分公司;中國(guó)科學(xué)院海洋研究所