[发明专利]一种电容式腐蚀在线监测装置及方法

说明书

本发明涉及一种电容式腐蚀在线监测装置及方法，属于输气管线及设备腐蚀监测技术领域。设计空心圆柱状腐蚀挂片对，安装2～8组不同规格的腐蚀挂片对，依据不同规格的腐蚀挂片对在腐蚀环境下腐蚀面积随时间的变化，改变腐蚀监测电路中可变电容的电容量，实现输气管线腐蚀状态在线监测。设计一种腐蚀监测方法，不同规格的腐蚀挂片组成1～7组可变电容，通过腐蚀监测电路中输出电压的变化实现输气管线腐蚀类型、腐蚀深度、腐蚀速率在线监测，为管线的安全预警、腐蚀控制等提供可靠依据。本发明在站内地上管线安装换热箱，利用水套炉烟气加热管内气体，以减少高含硫管线的硫沉积对腐蚀监测装置的监测结果所造成的影响。

技术领域

本发明涉及一种电容式腐蚀在线监测装置及方法，属于输气管线及设备腐蚀监测技术领域。

背景技术

腐蚀是金属材料和周围环境发生化学或电化学反应而被破坏的现象，腐蚀问题几乎是于各行各业都存在的问题，但在石油炼化企业中尤为突出。腐蚀所造成的损失很大，其中又以点蚀的危害最严重。虽然点蚀只是集中在少数的几个点(蚀坑或麻点)，随着时间的推移，孔不断向纵深方向发展，成小孔状腐蚀坑。点蚀很难被探测到，它外观隐蔽，破坏性极大，任其发展，导致金属穿孔直到整个结构被破坏。

金属材料的损失只是总损失的一部分，更为严重的是，它的潜在危害和对环境的污染，有毒物质的流失而造成的公害以及由于腐蚀导致的爆炸、中毒事故，损失往往无法估量。例如，输送油、水、气的钢管，在土壤中受腐蚀就经常出现小孔腐蚀现象，重时造成管壁穿孔，得大量的油、水、气漏失，有时甚至造成火灾、爆炸的严重事故。尽管现行的检测方法可以避免一些腐蚀引起的事故，但是相关费用相当高，而且检测很困难。此外，在高含硫输气管线内部由于单质硫在腐蚀挂片表面发生沉积使得腐蚀挂片的腐蚀速率大大增加，使得腐蚀测量结果与实际腐蚀数据存在较大差异。

因此，针对上述问题设计一种腐蚀在线监测装置及方法，实现输气管线及设备均匀腐蚀及点蚀在线监测，为管线生产的安全预警和腐蚀控制提供可靠依据，对输气管线及设备的安全、经济运行，提高生产经济效益具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电容式腐蚀在线监测装置及方法，从确保管线安全运行的高度出发，综合分析金属腐蚀形成及发展机理，设计一种电容式腐蚀监测装置，实现输气管线腐蚀类型、腐蚀深度、腐蚀速率在线监测，为管道腐蚀分析、安全预警以及腐蚀控制等提供可靠的依据。

本发明主要解决以下问题：

(1)设计空心半圆柱状腐蚀挂片对，将4～8组不同规格的腐蚀挂片对安装在挂片安装盘的安装轨道上，依据不同规格的腐蚀挂片对在腐蚀环境下腐蚀面积随时间的变化，改变腐蚀监测电路中可变电容的电容量，实现输气管线腐蚀状态在线监测。

(2)设计一种腐蚀监测方法，不同规格的腐蚀挂片组成3～7组可变电容，根据差动脉冲调宽电路的输出电压变化量实现输气管线腐蚀类型、腐蚀深度及腐蚀速率在线监测，为管线生产的安全预警和腐蚀控制提供可靠依据。

(3)针对H₂S含量较高的站内输气管线，在站内地上管线安装换热箱，利用站内水套炉烟气对管内天然气进行加热，在一定程度上减少或消除高含硫管线中单质硫沉积对腐蚀监测装置监测结果所造成的影响。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种电容式腐蚀在线监测装置，包括生产管线1、换热箱2、安装座3、腐蚀挂杆4、电容式腐蚀挂片5、传输线6、固定底座7；

所述生产管线1上安装换热箱2、安装座3，所述安装座3上部与腐蚀挂杆4通过螺纹连接，所述电容式腐蚀挂片5安装在腐蚀挂杆4上，所述腐蚀挂杆4底部与固定底座7螺纹连接，所述传输线6与电容式腐蚀挂片5连接，密封封装于腐蚀挂杆4内；

所述腐蚀挂杆4与固定底座7上设有挂片安装盘19，挂片安装盘19设有4～8个挂片安装轨道20；