I.工作原理

MICROCOR腐蝕監測技術是以測量金屬損失為基礎的,這個已獲專利的電感阻抗方法 (MICROCORTM)是將測試探頭內置線圈與外表面的金屬或合金敏感元件(試樣)處于特定的相對位置,并給予線圈施加一個恒定的交變電流,使得線圈電感對金屬敏感元件(試樣)的厚度變化非常敏感,從而能測量出由腐蝕引起的試樣厚度發生的極為小的變化,大大提高了測量的靈敏度(見圖1-1)。


  

(圖1:MICROCOR探頭示意圖)

 


II.技術特點:

1.  靈敏度高,響應時間短:在0.0254mm/年的腐蝕環境中的響應時間為僅1小時。 


(圖2:響應時間對比圖)


與具有類似幾何形狀的電阻傳感器的電阻值 2-60 毫歐相比, 電感阻抗的數值可達到 1-5 歐姆。因此, 若采用與 ER 法類似的測量準確度(± 2/3μΩ)來衡量, 則電感阻抗法的響應時間的縮短和分辨率的提高達到 100-2500倍(見圖 2 )。

MICROCOR 探頭的敏感元件可分為不連續的262,144 探頭壽命單位(plu),E/R探頭僅可分為1000plu。因此,MICROCOR的靈敏度為E/R的256倍。由于獨特的探頭設計以及可以補償任何溫度變化的電子學線路,MICROCOR測量技術與E/R探頭相比,受溫度變化的影響要小得多。

 

2.普遍適用性:

MICROCOR是目前全世界范圍內唯一可在任何腐蝕過程的環境下,進行快速、準確測量腐蝕速率的技術。測量可以在各種介質中進行:如導電溶液、非導電溶液、油、霧、氣、多相環境,地下、或水泥中。

利用MICROCOR可以清楚地看到一般測量技術所不能檢測到的腐蝕速率的短期變化。這種特點使得MICROCOR成為一種用于腐蝕過程監測,腐蝕過程控制,緩蝕劑效應評價,陰極保護研究的理想測試技術。

 

3.  性能穩定的MICROCOR探頭:

MICROCOR探頭采用全焊接技術,密封性好,耐高壓、耐腐蝕能力強。探頭最大承受壓力可達41.3MPa。

探頭使用壽命長:20mil厚探頭,在5mpy (0.127mm/年)腐蝕環境當中可連續使用2年。




4.  MICROCOR系統安全認證:

MICROCOR系統具有礦井級高防爆以及本安特性認證,可應用于危險區域,并可進行多點串行連接。

歐洲認證:

CE: Complies with EMC Directive 89/336/EEC
ATEX: Complies with ATEX Directive 94/9/EC
EEx d IIC T6 at Tamb = -40oC to + 70oC

北美認證:
UL/ULc Class 1, Zone 1, Ex and AEx d IIC T6
(Ul/ULc Class 1, Div 2, Group A, B, C, D, T6) at Tamb =
-40oC to +70oC

 

III.系統配置

MICROCOR根據用戶不同的應用需求,可分為:便攜式測試系統、數據記錄儀式測試系統、多通道在線測試系統。

 

3.1) MK-9300型便攜式測量儀

MK-9300采用一體化設計,電源、數據轉換單元均采用整體式模塊設計,連同筆記本電腦一同封裝在標準軍用防水手提箱中,便于攜帶及操作。(見下圖)



測試數據經數據轉換單元處理后直接送往筆記本電腦的COM口,通過專用操作軟件實時顯示并計算腐蝕速率。

 

MK-9300采用110/220VAC電源供電,在沒有交流電源的位置可與數據記錄儀連接,構成記錄儀通訊模式進行工作。因此,該型號既適用于實驗室內應用,同時也適用于非防爆要求的現場應用。

 

由于具有快速響應,以及實時數據顯示與計算的特點,該型號被廣泛應用于緩蝕劑篩選與評估。而且,由于其探頭采用金屬損耗工作原理,與介質狀態無管,因此適用于任何導電、以及非導電介質當中,被廣泛應用于油、氣、土壤等介質當中。

 

3.2) 多通道在線測試系統

 

該系統可對現場若干個監測點進行在線、實時腐蝕監測。該系統由可伸縮式探頭、防爆連接桿、變送器、防爆接線盒、數據轉換單元、直流供電電源、數據處理終端以及總線組成。(見下圖)


   



3.3) 數據記錄儀在線測試系統

該系統由可伸縮探頭(或高壓可拆卸探頭)、防爆連接桿、變送器、防爆數據記錄儀,電纜以及軟件組成。可在危險區域進行長時期在線監測。(見下圖)


  

 


IV.MICROCOR與其它腐蝕監測/檢測技術對比:

1)  MICROCOR與線性極化(弱極化)法腐蝕監測技術對比:

線性極化(弱極化)法腐蝕速率腐蝕監測技術具有快速響應,瞬時測量的特點,但是其工作原理決定了它只能應用于連續導電介質當中。在多項介質、非導電介質當中不能準確測量。在導電率不均勻的環境中,測量誤差極大。

而MICROCOR采用金屬損耗測定法,因而對工作介質環境沒有要求,可應用于油、水、氣、甚至土壤等多相介質中正常運行。

2)  MICROCOR與電阻法腐蝕監測技術對比:

目前傳統電阻法腐蝕監測技術的分辨率在1/ ,000~1/10,000之間,而MICROCOR電感法的分辨率為1/262,144。

以0.5mm厚度探頭對比各中分辨率探頭最小檢出限如下:


腐蝕監測技術

分辨率

測量元件有效厚度

檢出限

1

電阻法

1/1,000

0.5mm

5   x 10-4mm

2

電阻法

1/10,000

0.5mm

5   x 10-5mm

3

MICROCOR

電感法

1/262,144

0.5mm

1.91   x 10-6mm

 


在實際應用當中,扣除溫度、噪聲等各種干擾,MICROCOR真實的檢出限大致在20~40份分辨率范圍之內。

不同厚度的MICROCOR探頭實際響應時間對比如上圖所示。

 

3)  MICROCOR電子系統與其它腐蝕監/檢測產品電子系統對比:

MICROCOR電子系統具有本安、防爆特性:EEx d [ia] IIC T6,因而在危險區域內可使用電纜對各監測點進行有線串聯連接,并直接連接至安全區域。

而對于不具有本安防爆特性的電子產品,則不能采用這種串聯連接方式,必須通過安全隔柵對每個監測點都使用進行遠距離支線連接,從而使成本明顯增加并造成現場安裝及日常維護造成諸多不便。

 

附:各腐蝕監測技術的性能比較表


線性極化

掛片法

電阻法

MICROCOR電感法

適用性

僅適用連續電解質

(電化學反映)

所有腐蝕介質

(測量金屬損耗)

所有腐蝕介質

(測量金屬損耗)

所有腐蝕介質

(測量金屬損耗)

響應時間

響應極慢

一年左右

(0.025mm/年)

響應慢

一個月左右

(0.025mm/年)

響應快

一小時

(0.025mm/年)

腐蝕速率

瞬時腐蝕速率

平均腐蝕速率

平均腐蝕速率

平均腐蝕速率

靈敏度

1,000plu

262,144plu

外界影響

較大


溫度系數大

溫度系數小

適用領域

實驗室/現場

實驗室/現場/在線

實驗室/現場/在線

實驗室/現場/在線

 


腐蝕掛片測試裝置



在所有的腐蝕測量方法中,掛片測量法是最經濟、最簡單、且使用最廣泛的腐蝕監測方法。通常的做法是將腐蝕掛片與腐蝕監測系統(電感、

LPR線性極化)進行配套使用,即可有效測量現場腐蝕速率,又可對腐蝕監測系統的測量數據加以驗證。

 

CORTEST提供3"條狀、6"條狀、梯式、圓盤狀、孔狀,等多種規格的掛片,用戶可根據現場工況以及研究方向的區別加以選擇。掛片材質選擇的原則是盡量與被測對象材質相同或相近似,因此,CORTEST不光可提供標準材料可選,還可按照用戶提供的特種合金材質加工生產訂制化掛片。


 

化學注射/取樣裝置

 


向生產管線、儲罐容器中注射,是有效控制生產裝置腐蝕狀態,使其達到最小使用風險,最大使用壽命的實際有效的維護方法。

 


CORTEST化學注入/取樣裝置,是在線注入化學試劑或提取試樣的可靠手段。常用的注入/取樣裝置可與2英寸高壓承載器配套使用,可在最高可達41.3MPa的高壓環境下運行。該裝置在2英寸高壓承載器側面增加一個1/4英寸的旁孔,并配有1/4" NPT的標準椎管內螺紋,可根據注入流量、壓力、霧化方式等不同需求,選擇相應的注射噴嘴。


 

MICROCOR電感式腐蝕速率測量系統

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