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1、06.05.22,腐蚀讲座,腐蚀在线监测技术,原油无节制地涨价： 低价原油加大防腐力度环境波动和长周期运行压力： 安全问题冲击 （单位产值故障 ，总体次数 ） 工作重点： 1，安全生产； 2，节能/环保,当前的形势及压力,对安全生产的冲击 腐蚀：硫，酸，盐； 其中硫的问题更麻烦（Troublemaker） 来源多，增量高（含硫油约占总量75，原油涨价） 分布广（一二次加工装置，高低温） 类型多（均匀腐蚀，敏化开裂，交叉腐蚀） 变种快（惰性硫 活性硫）,当前的形势及压力,含硫原油占总量比重,含硫原油S含量分布,面对以上 变化 给安全生产造成的冲击 我们应采取什么对策？ 加强及时监测、预测,当前的
2、形势及压力,腐蚀监测的意义,腐蚀监检测与腐蚀控制是运行中设备防腐的两个重要组成部分，但长期以来并未得到均衡发展和获得同等重视。近几年，我国大量炼制高硫原油，设备腐蚀问题突出，腐蚀带来的严重经济损失甚至人身伤亡使企业愈加感到棘手。当人们努力寻找防腐有效途径时，腐蚀监检测作为防腐的基础工作得到了企业特别的关注和重视。和以往不同的是，随着各个领域科技发展，人们对腐蚀监检测相关技术的要求更高了，为适应这一新的形势，有必要就腐蚀监检测的有关概念和实际应用的关键问题进行探讨。,腐蚀检监测技术分类,1 腐蚀监检测 腐蚀监检测可以分为两大类，一是在设备运行一定时期后检测有无裂纹，有无局部腐蚀穿孔的危险，剩余壁
3、厚是多少，它主要是为了控制危险性和防止突发事故，获得的是腐蚀的结果，主要方法有超声波法、漏磁法等；二则是检测因介质作用使设备发生的腐蚀速度是多少，获得的是设备腐蚀过程的有关信息，以及生产操作参数（包括加工工艺、腐蚀防护措施）与设备运行状态之间相互联系的数据，并依此数据调整生产操作参数，其主要目的是控制腐蚀的发生与发展，使设备处于良性运行。主要方法有：挂片法、电阻探针法、电化学法、磁感法等。为便于理解，我们把前者称作腐蚀的离线检测，后者称作腐蚀的在线监测。,国际腐蚀监检测技术及应用发展,主要测量方法 监测孔法：最早的监测手段，监测周期一年、二年或更长（直接 在设备外壁上操作）； 失重法：挂片失重
4、法的出现，标志着腐蚀监测规范化的开始，它 作为最原始的方法之一，其原理简单，被大多数现场人员接 受。适用各种介质即电解质和非电解质，监测周期1个月以上； 电阻探针（转） ：开始于五十年代，由于引进了电子技术使连续在线监 测成为现实，它适于各种介质，监测周期为几天； 电化学法（转） ：出现于七十年代初，可进行瞬时腐蚀速度的测量，反 应灵敏，适于电解质介质； 电感法（转） ：出现于九十年代，测试敏感度高，适用于各种介质，寿 命较短。其原理是将一金属薄片置于探头外表面，通过测量探 头内线圈信号的变化推算腐蚀速度。,氢通量腐蚀监测仪,Hydrogen flux monitoring systems p
5、rovide a method for directly measuring the hydrogen permeation（渗透） through metallic materials exposed to corrosive environments. The hydrogen generated by corrosion passes through the material and is measured as a hydrogen permeation current in an electrochemical monitoring cell affixed to the oppos
6、ite surface.,氢通量腐蚀监测仪,This a portable unit for field or plant use and comes with all items needed to make hydrogen flux measurements. In this case, two separate monitoring cells are provided along with a combination potentiostat/ZRA, and data logger that can store measurements for transfer to a pers
7、onal computer for data analysis and display. All ancillary equipment needed to perform these measurements are provided in a field-rugged carrying case. The monitoring cell can be attached to the side of a steel pipe or vessel to monitor the hydrogen flux produced by actual service environments.,氢通量腐
8、蚀监测仪,Both the H-Flux and H-Probe units are designed to work in compliance with the ASTM G148 standard for making hydrogen flux measurements. These techniques are based on the work of Devanathan, Breen and others in the field.,氢通量腐蚀监测仪,These units can be used for assessing a variety of important fact
9、ors including:. Hydrogen charging severity of the corrosive environment versus process parameters such as temperature and concentration. Influence of process upset conditions (e.g. water carryover, feedstock changes). Performance of inhibitors or process additives designed to reduce corrosion or hyd
10、rogen flux. Assessment of effective diffusivity of hydrogen in metals.,氢通量腐蚀监测仪,When combined with test results for hydrogen induced cracking or hydrogen embrittlement cracking, H-Flux and H-Probe units can help define critical levels of hydrogen charging in materials of construction, monitor proces
11、ses and help estimate the extent of cracking damage in exposed equipment. Applications for this technique include uses in monitoring processes involving H2S found in:. Petroleum production and refining. Chemical processing. Pipelines,腐蚀监测仪器种类, 便携式腐蚀监测仪器仪表 电化学 电阻探针 环境监测在线腐蚀监测系统 电化学在线监测系统 电阻探针在线监测系统 p
12、H在线监测系统 罐底腐蚀在线监测系统,便携式腐蚀监测仪器仪表, 电化学类 CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪 CMB-410A缓蚀剂快速评定仪 CMB-1511A电化学腐蚀监测系统, CBM-1510B瞬时腐蚀速度测量仪,1998年通过中国石油化工集团公司科技成果鉴定 1999年获辽宁省科技进步三等奖 国家实用新型专利产品,主要性能指标: 极化电阻测量误差：3%（模拟电阻） Ecorr测量范围：800mV 相对湿度：80% 仪器工作环境温度：0-40 测量范围：210-4-10mm/a（电极1cm2） 测量范围：20-200k（模拟电阻）, CBM-1510B瞬时腐蚀速度测量仪, CBM-1
13、510B瞬时腐蚀速度测量仪,各种专业探头设计 不同材质,CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪,数字显示 / 直接读数 腐蚀电流：Icorr 年腐蚀率：mm/a 极化阻力：Rp 电化学参数：B,一分钟内测量结果直接输出,CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪,摄于高桥石化上海炼油厂常减压装置,CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪,监测数据输出到计算机进行处理并绘图,CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪,主要用途 水质腐蚀在线监测 换热器腐蚀状态预测 缓蚀剂快速评定和筛选 现场循环水腐蚀状况巡检缓蚀剂的快速评价与筛选失效分析油气输送管线腐蚀监测土壤环境下腐蚀检测或监测。,实验室稳定性测试,在实验室系
14、统稳定性试验。两组介质，一是自来水，pH值为7，另一个是自来水中滴入几滴稀盐酸，pH值为4，将四支电化学探针分两组放入上述介质中（电极为碳钢），在线监测仪与探针连接，其它的设备和配件也按图1连接。 启动监测系统并设置测量时间为30分钟。见图2（a）和图2（b），四组曲线反映了系统在实验室条件下的稳定性和各个在线监测通道之间对应性均能达到要求，曲线上的数值小幅度波动可视为腐蚀体系瞬时腐蚀速率的变化。,CMB-1510B瞬时腐蚀速度测量仪,电化学在线监测技术在石化的应用 电化学在线监测技术在油田的应用,现场应用,镇海炼化采用CMB瞬时腐蚀速度测量仪对常减塔顶的污水的腐蚀率进行监测。 具体方法是：定
15、期从常减压塔顶回流罐含硫污水中采样，在实验室中快速测定含硫污水的腐蚀率。如发现腐蚀率异常马上通知车间，进行适当的工艺调整。下面是套常减压装置常顶污水2001年4月2日的腐蚀监测数据和所作的曲线。,现场应用,腐蚀率与其它参数的对比,2000年7月份测量结果发现腐蚀率异常，最高达1mm/a，及时返馈给相关部门后迅速查找原因并采取相应对策：首先调整电脱盐装置的操作，降低脱后原油的含盐量，同时对“一脱三注”系统的指标作相应调整，取得了明显效果，腐蚀速率降至0.3mm/a以下。,从管线里取出的探头,电化学在线监测技术在石化的应用 电化学在线监测技术在油田的应用,现场应用,电化学在线监测技术在油田的应用,
16、电化学腐蚀在线监测技术的系统构成,现场实际应用,胜利油田采出原油含水量在96%左右，同时采出原油含有一定量的硫，设备的腐蚀严重。胜利油田技术监测中心防腐所在广利联合站建立了一个腐蚀试验站，开展缓蚀剂研究和各种管材的腐蚀试验。 采用腐蚀在线监测主要是为了实时监测原油及分离水对各种试验钢管的腐蚀情况、监测缓蚀剂添加前后腐蚀速率的变化、掌握其腐蚀发生和发展的规律，旨在为优化缓蚀剂配方、掌握添加缓蚀剂的时机和用量、评价材料的耐蚀性等提供更准确、更快速的判据。,实际应用 现场图片,监测系统的参数设置, 电化学探针电极面积：4cm2； 测量时间间隔：30分钟； 使用串行接口：com2； 在线仪计算机识别I
17、D号：,监测结果与分析,从图中看出监测点1的腐蚀速率比监测点2明显低且较稳定，可能在监测点1之前有几组阀，使得介质的流态发生变化从而改变了其腐蚀特性。 与监测点3和4相比，监测点1和2的数据波动比较明显，可能由于腐蚀介质是油、气、水混合物，使得所形成的电化学腐蚀体系不稳定。监测点3和4数据稳定，流动条件下的腐蚀速率比静止条件的高近一个数量级。 从现场实际情况看，污水管线上焊接管节的焊口处有腐蚀穿孔现象，说明污水管的腐蚀比较严重。,监测系统的计算机网络化,电化学腐蚀在线监测技术被进一步拓展为基于企业网的监测系统，数据可在局域网上浏览和下载。采用技术，腐蚀监测系统的终端计算机在企业网上成为前端采集
18、机，通过485通讯线前端采集机与现场的若干个在线监测仪交换数据，所采集到的数据存贮在本机中。客户机上运行与前端采集机不同版本的程序，即“客户端程序”。在企业网上每台终端机被分配唯一的IP地址，在客户端上输入前端采集机的IP地址即可获取现场数据和预先设置的系统信息。,目前我国石油化工的腐蚀特点,腐蚀的来源增多 环烷酸、硫、各种无机盐、有机盐、氯和氰等腐蚀的类型增多，受影响的装置增多与环烷酸相比硫影响到的生产装置更多、部位更宽、不但在高、低温区，而且在上、下游装置上都会发生腐蚀,初步判定原油腐蚀性的强弱的四个数值,盐含量 原油中所含的盐多是些无机氯化物，在原油加工过程中受热分解产生氯化氢，溶于水便成为腐蚀性很强的盐酸。硫含量 含硫量的高低，表示原油中含有硫化氢和有机硫化物的多少。主要有硫醇、硫醚、噻吩等，许多中性硫化物在高温下分解成为活性硫化物而发生腐蚀作用。酸值 酸值的单位是mgKOH/g油，酸度的单位是mgKOH/mL油。这表示原油中含有的脂肪酸环烷酸量的多少。含氮量 原油中的含氮量较低，氮化物在低温下较安定，但在催化裂化、热裂化和焦化装置中，由于高温或受催化剂影响，生成氮 或氰化氢，可能造成二次加装置中分馏塔顶及解吸和冷凝系统的腐蚀。,应用实例,一则应用实例（转）,
