[发明专利]基于电化学噪声的露点腐蚀监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于电化学噪声的露点腐蚀监测方法。

技术背景

在炼油厂，加热炉空气预热器和烟道、余热锅炉省煤器及管道、圆筒加热炉炉壁以及各种塔顶冷凝冷却系统、罐顶气液相变部位等都存在露点腐蚀问题。现有露点腐蚀监测方法主要是测量露点温度或挂片失重，给出的结果只是一个间接参数或长时间内的平均腐蚀速率。实际情况是当烟气、水气、油气的温度在露点温度以上时，基本不会对设备造成腐蚀；而当温度降到临界温度以下，在金属表面冷凝形成液膜时发生腐蚀，腐蚀速率迅速上升，现有监测方法不能实时反映露点腐蚀情况。

电化学噪声技术具有对被测体系无扰动、可实现连续监测的优点，并能反映局部腐蚀信息。美国专利US Patent5,139,627提出了一种用电化学噪声（EN）技术检测金属表面腐蚀的方法和设备。该设备采用同种材料三电极系统，测量电极材料在环境中发生腐蚀反应所产生的电位噪声（EPN）和电流噪声（ECN）信号，通过一定计算方法可以得到描述腐蚀速率和腐蚀类型的参数。美国专利US Patent6,264,824B1设计了类似的测量系统，在数据处理上采用统计分析的方法，通过噪声电阻、点蚀指数、信号的偏度和峰度、概率分布等来反映均匀腐蚀和局部腐蚀情况。中国专利CN101017128A提供了一种基于电化学噪声的局部腐蚀分析方法和装置，该装置采用四电极探针，并对噪声数据进行分段统计和聚类分析，给出腐蚀状态。但它们所设计的电极系统都只适合连续电解质，而对于露点腐蚀这种液膜不连续、不稳定的情况不适用。

大气腐蚀与露点腐蚀一样属于薄液膜下的电化学腐蚀，大气腐蚀监测仪（ACM）的传感器一般为紧密交错排列的异种金属双电极，当有薄液膜覆盖时电极之间就会产生电偶电流，通过测量电偶电流即可反映润湿时间和环境腐蚀性。但ACM不能给出电极材料的均匀和局部腐蚀情况。

本发明基于电化学噪声方法，解决了炼油厂露点腐蚀的监测问题，尤其是在线监测问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中不能采用电化学噪声方法在线监测炼油厂露点腐蚀的问题，提供一种新的基于电化学噪声的露点腐蚀监测方法。该方法用于炼油厂的露点腐蚀监测中，具有简单、无损的优点，能够实现实时在线监测，丰富了炼油设备露点腐蚀的监测手段。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：主要部件包括三电极组探头、零阻电流计、高阻电压表、A/D转换器和计算机，所述三电极组探头包括一个参比电极组和两个工作电极组，参比电极组与高阻电压表相连，第一工作电极组分别与零阻电流计、高阻电压表相连，第二工作电极组与零阻电流计相连，高阻电压表产生的电位噪声、零阻电流计产生的电流噪声进入A/D转换器，A/D转换器与计算机相连，所述参比电极组包括至少一个参比电极，所述第一工作电极组包括至少一个工作电极，所述第二工作电极组包括至少一个工作电极，所述第一工作电极与第二工作电极、工作电极与参比电极均为交错排列，互不接触。

上述技术方案中，所述三电极组探头由紧密排列的同种材料电极组成，材料选择与设备所测部位相同或相近的材质；所述将三电极组探头置于被测设备易发生露点腐蚀的适当部位，当气体在三电极组探头表面冷凝结露时，零阻电流计显示有电流产生。高阻电压表和零阻电流计采集的电位噪声信号经A/D转换器输入计算机，由相关软件判断电流信号是否为零，当电流为零时说明无露点腐蚀发生，当电流不为零时自动记录电位和电流信号，并根据公式计算出腐蚀参数；所述露点腐蚀监测可实时在线进行；所述高阻电压表至少1兆欧姆的电压；所述参比电极组包括一个参比电极，所述第一工作电极组包括一个工作电极，所述第二工作电极组包括一个工作电极；所述相邻电极间夹衬绝缘薄片。