石油腐蝕檢測

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：

①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）給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失，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表示：

全面腐蝕：用腐蝕速度（毫米／年）來表示；

局部腐蝕：主要是用金相分析結(jié)果和機(jī)械性能的變化來表示；

點(diǎn)蝕：常用點(diǎn)蝕度PT來表示點(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、腐蝕檢測方法及特點(diǎn)

1、直接觀察和測定設(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。

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

測厚法特點(diǎn)：

①能直接測定運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備腐蝕情況；

②確定腐蝕速度，預(yù)測設(shè)備使用壽命；

③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)：簡便、易行，但只能作定性分析，精度一般。

4、腐蝕探針法：

（1）電阻探針

ΔR ∝1/ΔS，ΔS—截面積變化；

l條狀試樣的侵蝕度W：

l棒狀試樣的侵蝕度W：

（2）極化探針

腐蝕速度U∝ΔE（腐蝕電勢）/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)地測定設(shè)備的腐蝕情況，；

②操作簡便，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

（3）特點(diǎn)：

①適合于中小型管道；

②檢測的管壁不能太厚，干擾因素多，空間分辨力低；對平滑

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

2）超聲波檢測法

（1）結(jié)構(gòu)：

第一部分：驅(qū)動節(jié)：電池、跟蹤信號發(fā)射機(jī)和標(biāo)記信號的接收機(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檢測管道的直徑為159~1504mm；行程50~200km、速度2m/s；

③對材料的敏感性小；不受材料雜質(zhì)的影響；

④數(shù)據(jù)簡單準(zhǔn)確，且無需校驗(yàn)；

⑤能檢測管道的應(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，檢測時(shí)一般要有聲波的傳播介質(zhì)，如油與水。

6、RD—PCM電流測繪系統(tǒng)

（1）確定防腐涂層破損定位；

（2）系統(tǒng)的組成部分：

信號發(fā)射機(jī)：4、128、640Hz；攜式接收機(jī)；探測器。

（3）工作原理：

沿管線布置幾十或上百個(gè)探測器；攜式接收機(jī)能準(zhǔn)確探測到由信號發(fā)射機(jī)發(fā)出的不同頻率、不同功率的電流信號的變化，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)防腐涂層無破損：電流衰減量?。?/p>

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。

（上海墨鉅特殊鋼）整理
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