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1、完成单位：中国科学院金属研究所 茂名分公司,加工高硫原油常减压装置成套防腐技术开发 在线腐蚀监检测,一、电感探针测量技术研究开发二、在线监测的无线传输技术三、腐蚀监测Internet网络平台开发四、腐蚀数据的误差分析与处理方法研究五、茂名分公司第三套常减压腐蚀在线监测,研究内容,一、电感探针的研究开发,1、研究开发背景（1）适用非电质环境的测量手段灵敏度的制约；（2）直接通过腐蚀速率指导生产和进一步的 塔顶注剂的闭环控制的需要；（3）填补国内空白；（4）为企业节省外汇。,2测量原理和数学模型,电磁感应原理是本研究的基础。测试系统工作时，测量的是探头内围绕试样的线圈电感L，它由匝数N的平方和磁阻
2、RM决定：L=N2/RM-（1）线圈的电阻可以写成磁力线的长度与通过磁力线的截面积A、真空中的磁导率0和材料相对磁导率r三者之积的商：RM=S/（0rA）-（2）RM=S/（0A）-（3）当探头表面试样由于腐蚀或磨蚀而变薄时，线圈内空气中磁力线长度S增大。将（3）式代入（1）式可得线圈电感L：L=（0ANN）/S-（4）（4）式对S微分得：E=dL/dS=-（0ANN）/（SS）=-L/S-（5）则 dL/L=dS/S-（6）,3电感探针测量探头的研制,磁力线,寻找最佳的被测试片与电感线圈的相对位置，使得试片有微小腐蚀量时，线圈感抗有明显的变化。正确设计被测试片的结构和选择线圈的材料、匝数、线
3、的直径、缠绕方向也是成功地设计和研制探头的重要环节。探头的被测部分的形状为管状，温度补偿试片被包在被测试片的里面，使得电感探针的测量数据由于温度带来的影响很小。,4、电感探针数据采集器的研制,信号的处理和运算,电路运算公式推导：设输入电压Ui=UesintiR=Ui/R=Uesint/RU0=Uesint/R(jL+r)=Uesint/R ej(=arctgL/r)=Ue/Rsin(t+)步骤一、将输入电压Ui和输出电压U0相乘，得合成电压为：UiU0=Ue/Rsin(t+)Uesint=Ue2/Rsin(t+)Uesint=Ue2/2R cos-cos(2t+)-(1)步骤二、将输出电压U0
4、乘上正交振荡器余弦输出，得合成电压为：U0Ue=Ue/Rsin(t+)Ue cost=Ue2/Rsin(t+)cost=Ue2/2R sin+sin(2t+)-(2)步骤三、(1)、(2)式经低通滤波后：(1)式变为UiU0=Ue2/2R cos(电阻分量)(2)式变为UeU0=Ue2/2R sin（电感分量）(3)(3)式经差分变换为：U=Ue2/2RL。（4）,5、电感探针和数据采集器的外型结构,6、关键技术指标,测量精度：20nm；数据采集器的使用温度：-20+70；环境湿度：98%；探针的使用温度：0400；探针使用压力：4Mpa。探针的最大有效损耗：500m最佳有效损耗：250m,7
5、、实验研究,极化曲线:3.210-3mA/cm2 腐蚀速率：0.037 mm/a。,电感探针2600分钟的腐蚀减薄量是155nm，腐蚀速率为0.031mm/a。,电感探针在常减压装置的应用,最初的180分钟腐蚀减薄130nm，腐蚀速率为0.38mm/a,8、结论,电感探针的研究开发终于取得成功，是腐蚀监检测领域的又一个新的突破；比国外的电感探针抑制工况干扰的能力更强；可以投入实际应用；为今后进一步研究和实现腐蚀的闭环控制奠定必要基础。,二、腐蚀监测的无线传输技术,1、技术要点：无线传输是指现场探针的数据采集器与控制室计算机终端之间的控制的命令传递和数据传输采用无线方式来完成的。2、研究开发的必
6、要性：（1）现场的实际需要（2）485通讯模式的距离限制,3、无线传输模式流程图,三、腐蚀监测Internet网络平台开发,1、背景2003底中科院金属所和镇海炼化公司在相关的项目中完成了腐蚀监测系统的企业局域技术；局域网数据不能外发，离开局域网后无法获取现场数据；开发环境为Windows系统，对于工业应用不稳定；共享方式获取数据会引入病毒；支持的客户端数量少；,2、系统组成,（1）Internet端 Web服务器(沈阳金属所)：远程客户通过Web服务器访问数据库服务器；（Linux）数据库服务器(沈阳)：接收和存储现场数据；（Linux）远程用户：企业外的用户、在家里上网的用户、服务；（2）
7、局域网端 现场数据采集器（在生产装置）；数据采集服务器（车间操作室）：对现场的数据采集器发布命令并接收数据，经过运算处理通过5432端口外发给沈阳的数据库服务器；客户端（windows）；,3、腐蚀监测Internet网络拓扑图,4、透过Internet访问数据的流程,5、实现透过Internet访问数据的优点和意义,Linux系统稳定；Linux postgresql数据库读取速度快；TCP/IP方式，安全可靠；有效防止病毒侵入；经过身份验证，internet上的任意终端可访问现场数据；企业内用户有两种方式访问数据；总公司可以掌握现场实际数据和便于管理；可以远程对企业服务器进行调试,7、In
8、ternet网络平台界面设计,主页：腐蚀在线监测中心,各探针参数,腐蚀趋势曲线,腐蚀损耗对比分析,腐蚀速率对比分析,五、茂名分公司第三套常减压在线监测,预期目标方案确定建立系统实际应用指导生产,1、预期目标,建立在线腐蚀监测Internet网络平台实时采集数据指导塔顶低温注氨、注缓蚀剂指导高温选材、指导高温注剂实现报警功能开发第三套常减压腐蚀数据库样板工程,2监测点的确定,3、建立在线监测系统,4、初馏部分监测结果,初馏塔顶含硫污水pH值曲线,初馏塔顶挥发线腐蚀损耗曲线,5、常压部分监测结果,常顶挥发线注剂前腐蚀损耗趋势曲线,炉-1A路进料腐蚀损耗曲线,常压塔顶含硫污水pH值监测曲线,6、减压部分监测结果,泵28入口、减压挥发线、冷3-1/A出口,减压塔换-13/1CD出口阀部位腐蚀损耗曲线,减压塔顶含硫污水pH值监测曲线,7、塔顶pH监测报警,8、循环水冷却水部分,进装置：0.007mm/a出装置：0.015mm/a,9、茂名第三套常减压腐蚀数据库,存在的问题：,高温探针寿命不够长，生产运行时拆装不方便。下一步打算进一步开发带压拆装高温探针。,第三套常减压在线监测图片,结论：达到了预期目标,谢谢！,
