本發(fā)明涉及一種用于管道外表面腐蝕檢測的電化學(xué)噪聲傳感器，屬于無損檢測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

金屬管道長期暴露在室外或室內(nèi)的大氣環(huán)境中，當(dāng)暴露環(huán)境中存在氯離子等腐蝕性離子時(shí)，金屬管道會(huì)發(fā)生點(diǎn)蝕等腐蝕現(xiàn)象，點(diǎn)蝕的進(jìn)一步發(fā)展將會(huì)危及服役中的不銹鋼管道的可靠性。因此，對(duì)金屬管道進(jìn)行腐蝕監(jiān)檢測對(duì)服役可靠性評(píng)估具有重要指導(dǎo)意義。但是管道一般暴露在大氣環(huán)境中，沒有電解質(zhì)溶液，直接進(jìn)行電化學(xué)檢測較困難，未見有相關(guān)的報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有管道外表面腐蝕檢測技術(shù)的不足，提供一種在線檢測管道外表面腐蝕檢測的電化學(xué)傳感器。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種金屬管道外表面腐蝕檢測的電化學(xué)噪聲傳感器，包括殼體1，參比電極2、對(duì)電極5、與待測管道表面直接接觸的電接觸4和可調(diào)支柱3，其特征在于，參比電極2和對(duì)電極5與殼體1下部固定連接，在可調(diào)支柱3與殼體1固定連接，參比電極2和對(duì)電極5的下端與待測鋼鐵管道之間通過濕潤濾紙隔離，支柱3的上部與殼體連接，通過調(diào)整可調(diào)支柱的長度來調(diào)節(jié)參比電極2和對(duì)電極5與待測金屬表面的距離。

優(yōu)選地，所述的可調(diào)支柱3的底部固定有磁鐵。參比電極2為高純銻電極，對(duì)電極5為表面噴涂al2o3的不銹鋼，作為電化學(xué)噪聲測試時(shí)所用的對(duì)電極。

本發(fā)明設(shè)計(jì)了適用于管道外表面腐蝕檢測的電化學(xué)噪聲傳感器，采用潤濕的濾紙作為電解質(zhì)，利用電化學(xué)噪聲測試實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬管道的腐蝕狀態(tài)的檢測。該手段對(duì)被測體系無干擾，操作方便，可實(shí)現(xiàn)對(duì)金屬管道的遠(yuǎn)距離腐蝕檢測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電化學(xué)傳感器的示意圖。

附圖標(biāo)記說明如下：1傳感器殼體；2高純銻參比電極；3傳感器磁鐵支柱(三個(gè))；4電接觸；5表面噴涂al2o3的304ng不銹鋼對(duì)電極；6用水浸濕的濾紙；7待測管道表面。

圖2的六個(gè)圖為不銹鋼管道3個(gè)不同區(qū)域的電化學(xué)噪聲測試結(jié)果，左列的三個(gè)圖為電位噪聲測試結(jié)果，右列的三個(gè)圖為電流噪聲測試結(jié)果。

具體實(shí)施方式

一種管道外表面腐蝕檢測的電化學(xué)噪聲傳感器，按照下述步驟進(jìn)行：

圖1為管道外表面腐蝕電化學(xué)檢測傳感器的示意圖。該傳感器主要包括于腔體1，參比電極2、對(duì)電極5、與待測金屬管道外表面表面直接接觸的電接觸4和磁鐵支柱3，其特征在于，在磁鐵支柱3的下端固定有磁鐵。工作電極電接觸4直接與待測金屬管道表面電連通。測試時(shí)為了構(gòu)建測試回路，傳感器參比電極2和對(duì)電極5與待測鋼鐵表面之間放一層濾紙。支柱通過螺紋與殼體連接，可以通過調(diào)整支柱來調(diào)節(jié)電極與待測金屬表面的距離。測試時(shí)，調(diào)整磁鐵支柱3的位置，直至壓緊濾紙。濾紙厚度約為500微米，在腐蝕檢測中起著兩方面重要作用：一是避免傳感器與待測鋼鐵表面電連通，另一方面由于濾紙厚度較薄，主要是為了減小測試時(shí)溶液電阻的影響，以利于電化學(xué)測試。利用該傳感器可進(jìn)行電化學(xué)噪聲測試，獲得電化學(xué)電位噪聲和電流噪聲。電位噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差與電流噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差之比為噪聲電阻。一般來說，噪聲電阻與腐蝕速度成反比。利用噪聲電阻值評(píng)價(jià)金屬管道的耐蝕性。下面通過具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。

不銹鋼鋼管道的電化學(xué)噪聲檢測方法如下：在不銹鋼管道表面選定三個(gè)區(qū)域進(jìn)行腐蝕檢測，檢測前先在管道表面放置潤濕的濾紙。然后放置傳感器，調(diào)節(jié)磁鐵支柱使傳感器的兩個(gè)電極與壓緊濾紙，傳感器中的電接觸直接與管道表面連接。利用具有零電阻電路的檢測裝置進(jìn)行電化學(xué)噪聲測試，分別得到電化學(xué)電位噪聲和電流噪聲。電位噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差和電流噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差之比即為噪聲電阻，噪聲電阻值越大，鋼鐵材料的耐蝕性越好。圖2是三個(gè)測試位置采集的剔除直流分量后的電位和電流噪聲時(shí)域譜。由圖2噪聲時(shí)域譜特別是電流噪聲時(shí)域譜可見，3#位置的電流噪聲幅值明顯高于1#位置和2#位置，可以定性說明3#位置不銹鋼管道表面的腐蝕強(qiáng)于其他兩個(gè)位置。噪聲時(shí)域譜形狀也表明3#位置有局部腐蝕傾向。測試結(jié)果和初步分析與現(xiàn)場不銹鋼管道表面狀態(tài)是一致的，3#位置管道有明顯銹蝕跡象。三個(gè)區(qū)域的噪聲電阻分別為1549,1382和574ωcm²，說明3#區(qū)域的耐蝕性最差。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種金屬管道外表面腐蝕檢測的電化學(xué)噪聲傳感器，包括殼體(1)，參比電極(2)、對(duì)電極(5)、與待測管道表面直接接觸的電接觸(4)和可調(diào)支柱(3)。參比電極(2)和對(duì)電極(5)與殼體(1)下部固定連接，在可調(diào)支柱(3)與殼體(1)固定連接，參比電極(2)和對(duì)電極(5)的下端與待測鋼鐵管道之間通過濕潤濾紙隔離，支柱(3)的上部與殼體連接，通過調(diào)整可調(diào)支柱的長度來調(diào)節(jié)參比電極(2)和對(duì)電極(5)與待測金屬表面的距離。

技術(shù)研發(fā)人員：宋詩哲;石江波;姜國興;夏大海
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.05
技術(shù)公布日：2017.09.26