石油腐蝕檢測

一、定義、分類、危害

1、定義：金屬與腐蝕性介質發生化學或電化學作用所引起的金屬表面破壞的現象，即材料由于環境的作用而引起的破壞或變質。

2、分類

1）按性質分：高溫氧化、電化學腐蝕；

2）按范圍和原因分：

①全面腐蝕（17.8%）；

② 點腐蝕（25%）；

③ 縫隙腐蝕（2.2%）；

④ 晶間腐蝕（11.5%）；

⑤ 選擇腐蝕（2%）；

⑥ 應力腐蝕（38%）；

⑦ 疲勞腐蝕、磨損腐蝕等（13.5%）。

3．危害

1）給國民經濟帶來巨大損失，占2 - 4%；

2）危及人身安全，燃爆、機構打擊；

3）耗竭寶貴資源和能源，金屬年產量的10 - 40%；

4）引起嚴重的環境污染；

5）阻礙高科技的正常發展。

二、腐蝕檢測的目的

1．確定設備的使用，檢修或更換的時間；

2．防止設備因腐蝕造成的事故；

3．提高現有防腐措施的效果；

4．選定新的合理的防腐措施；

三、腐蝕現象的表示方法

油氣田設備腐蝕現象可根據腐蝕形態、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果和機械性能的變化來表示；

點蝕：常用點蝕度PT來表示點蝕程度，點蝕度是單位面積的點蝕數 N（個／厘米2）、最大的點蝕深度 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：

（1）腐蝕率：為單位面積單位時間試件的失重，通常用C表示。

（2）侵蝕度：為單位時間內試件表面的腐蝕深度，通常用W表示。

侵蝕度與腐蝕率的關系為：

W = C ／ d

式中：d — 金屬的密度。

腐蝕率 C一般用克／米2、小時表示；侵蝕度W一般用毫米／年表示。

四、腐蝕檢測方法及特點

1、直接觀察和測定設備的腐蝕情況

1）表觀檢查法

初步確定腐蝕形態、類型、程度，以及設備的重點腐蝕部位，初步確定腐蝕原因。

2）金相分析法：確定腐蝕類型。

3）探傷法：確定細微缺陷。

優點：工具設備簡單、全面、可靠；

缺點：只能在停工或設備檢修時進行，不能實時監控。

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：

①能直接測定運轉設備腐蝕情況；

②確定腐蝕速度，預測設備使用壽命；

③精度較高，誤差為±0.1mm。

3、化學分析方法

（1）用化學分析法分析與腐蝕有關物質，大致估計設備的腐蝕情況；

（2）特點：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：①可靈敏、快速、連續地測定設備的腐蝕情況，；

②操作簡便，讀數容易，能給操作者直接提供腐蝕情況，

是一種經濟有效的方法；

③易實現實時監控，且與自動控制系統聯鎖；

④但需在設備上設置安裝接頭和接口。

5、各種智能檢測爬行機

特點：全面、精確、但費用高。

1）漏磁通法

（1）結構：

（2）工作原理：腐蝕 漏磁通 霍爾傳感器 霍爾電勢

（3）特點：

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

嚴重的缺陷的靈敏度低；材料雜質會出現虛假數據。

2）超聲波檢測法

（1）結構：

第一部分：驅動節：電池、跟蹤信號發射機和標記信號的接收機

、里程輪；

第二部分：數據記錄儀器節（磁卡機和大容量磁帶）對數據進行傳輸、壓縮、記錄；

第三部分：電子儀器節和探頭架組成。

（2）工作原理

根據超聲波發射至接收的時間波形，確定管道的腐蝕和變形情況。

①根據d2的變化 → d2減小→管壁受蝕→確定缺陷深度→位置；

②根據d1的變化 → 判斷內外壁腐蝕和變形。

（3）特點：

①原理簡單；精度高（軸向判別精度可達3.3mm；圓周方向分辨粗度可達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；不受材料雜質的影響；

④數據簡單準確，且無需校驗；

⑤能檢測管道的應力腐蝕破裂和管壁內的缺陷；

⑥但超聲波在空氣中衰減很快，檢測時一般要有聲波的傳播介質，如油與水。

6、RD—PCM電流測繪系統

（1）確定防腐涂層破損定位；

（2）系統的組成部分：

信號發射機：4、128、640Hz；攜式接收機；探測器。

（3）工作原理：

沿管線布置幾十或上百個探測器；攜式接收機能準確探測到由信號發射機發出的不同頻率、不同功率的電流信號的變化，繪制出電流與距離的關系曲線，根據電流變化梯度大小，確定防腐涂層破損情況和位置。

當防腐涂層無破損：電流衰減量小；

當防腐涂層有破損：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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