I.工作原理

MICROCOR腐蚀监 测技术是以测量金属损失为基础的,这个已 获专利的电感阻抗方法 (MICROCORTM)是将测 试探头内置线圈与外表面的金属或合金敏感元件(试样)处于特定的相对位置,并给予 线圈施加一个恒定的交变电流,使得线 圈电感对金属敏感元件(试样)的厚度变化非常敏感,从而能 测量出由腐蚀引起的试样厚度发生的极为小的变化,大大提 高了测量的灵敏度(见图1-1)。


  

(图1:MICROCOR探头示意图)

 


II.技术特点:

1.  灵敏度高,响应时间短:在0.0254mm/年的腐 蚀环境中的响应时间为仅1小时。 


(图2:响应时间对比图)


与具有 类似几何形状的电阻传感器的电阻值 2-60 毫欧相比, 电感阻 抗的数值可达到 1-5 欧姆。因此, 若采用与 ER 法类似的测量准确度(± 2/3μΩ)来衡量, 则电感 阻抗法的响应时间的缩短和分辨率的提高达到 100-2500倍(见图 2 )。

MICROCOR 探头的 敏感元件可分为不连续的262,144 探头寿命单位(plu),E/R探头仅可分为1000plu。因此,MICROCOR的灵敏度为E/R的256倍。由于独 特的探头设计以及可以补偿任何温度变化的电子学线路,MICROCOR测量技术与E/R探头相比,受温度 变化的影响要小得多。

 

2.普遍适用性:

MICROCOR是目前 全世界范围内唯一可在任何腐蚀过程的环境下,进行快速、准确测 量腐蚀速率的技术。测量可 以在各种介质中进行:如导电溶液、非导电溶液、油、雾、气、多相环境,地下、或水泥中。

利用MICROCOR可以清 楚地看到一般测量技术所不能检测到的腐蚀速率的短期变化。这种特点使得MICROCOR成为一 种用于腐蚀过程监测,腐蚀过程控制,缓蚀剂效应评价,阴极保 护研究的理想测试技术。

 

3.  性能稳定的MICROCOR探头:

MICROCOR探头采用全焊接技术,密封性好,耐高压、耐腐蚀能力强。探头最 大承受压力可达41.3MPa。

探头使用寿命长:20mil厚探头,在5mpy (0.127mm/年)腐蚀环 境当中可连续使用2年。




4.  MICROCOR系统安全认证:

MICROCOR系统具 有矿井级高防爆以及本安特性认证,可应用于危险区域,并可进 行多点串行连接。

欧洲认证:

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

北美认证:
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.系统配置

MICROCOR根据用 户不同的应用需求,可分为:便携式测试系统、数据记 录仪式测试系统、多通道在线测试系统。

 

3.1) MK-9300型便携式测量仪

MK-9300采用一体化设计,电源、数据转 换单元均采用整体式模块设计,连同笔 记本电脑一同封装在标准军用防水手提箱中,便于携带及操作。(见下图)



测试数 据经数据转换单元处理后直接送往笔记本电脑的COM口,通过专 用操作软件实时显示并计算腐蚀速率。

 

MK-9300采用110/220VAC电源供电,在没有 交流电源的位置可与数据记录仪连接,构成记 录仪通讯模式进行工作。因此,该型号 既适用于实验室内应用,同时也 适用于非防爆要求的现场应用。

 

由于具有快速响应,以及实 时数据显示与计算的特点,该型号 被广泛应用于缓蚀剂筛选与评估。而且,由于其 探头采用金属损耗工作原理,与介质状态无管,因此适用于任何导电、以及非导电介质当中,被广泛应用于油、气、土壤等介质当中。

 

3.2) 多通道在线测试系统

 

该系统 可对现场若干个监测点进行在线、实时腐蚀监测。该系统 由可伸缩式探头、防爆连接杆、变送器、防爆接线盒、数据转换单元、直流供电电源、数据处 理终端以及总线组成。(见下图)


   



3.3) 数据记 录仪在线测试系统

该系统由可伸缩探头(或高压可拆卸探头)、防爆连接杆、变送器、防爆数据记录仪,电缆以及软件组成。可在危 险区域进行长时期在线监测。(见下图)


  

 


IV.MICROCOR与其它腐蚀监测/检测技术对比:

1)  MICROCOR与线性极化(弱极化)法腐蚀监测技术对比:

线性极化(弱极化)法腐蚀 速率腐蚀监测技术具有快速响应,瞬时测量的特点,但是其 工作原理决定了它只能应用于连续导电介质当中。在多项介质、非导电 介质当中不能准确测量。在导电 率不均匀的环境中,测量误差极大。

而MICROCOR采用金属损耗测定法,因而对 工作介质环境没有要求,可应用于油、水、气、甚至土 壤等多相介质中正常运行。

2)  MICROCOR与电阻 法腐蚀监测技术对比:

目前传 统电阻法腐蚀监测技术的分辨率在1/ ,000~1/10,000之间,而MICROCOR电感法的分辨率为1/262,144。

以0.5mm厚度探 头对比各中分辨率探头最小检出限如下:


腐蚀监测技术

分辨率

测量元件有效厚度

检出限

1

电阻法

1/1,000

0.5mm

5   x 10-4mm

2

电阻法

1/10,000

0.5mm

5   x 10-5mm

3

MICROCOR

电感法

1/262,144

0.5mm

1.91   x 10-6mm

 


在实际应用当中,扣除温度、噪声等各种干扰,MICROCOR真实的检出限大致在20~40份分辨率范围之内。

不同厚度的MICROCOR探头实 际响应时间对比如上图所示。

 

3)  MICROCOR电子系 统与其它腐蚀监/检测产 品电子系统对比:

MICROCOR电子系统具有本安、防爆特性:EEx d [ia] IIC T6,因而在 危险区域内可使用电缆对各监测点进行有线串联连接,并直接 连接至安全区域。

而对于 不具有本安防爆特性的电子产品,则不能 采用这种串联连接方式,必须通 过安全隔栅对每个监测点都使用进行远距离支线连接,从而使 成本明显增加并造成现场安装及日常维护造成诸多不便。

 

附:各腐蚀 监测技术的性能比较表


线性极化

挂片法

电阻法

MICROCOR电感法

适用性

仅适用连续电解质

(电化学反映)

所有腐蚀介质

(测量金属损耗)

所有腐蚀介质

(测量金属损耗)

所有腐蚀介质

(测量金属损耗)

响应时间

响应极慢

一年左右

(0.025mm/年)

响应慢

一个月左右

(0.025mm/年)

响应快

一小时

(0.025mm/年)

腐蚀速率

瞬时腐蚀速率

平均腐蚀速率

平均腐蚀速率

平均腐蚀速率

灵敏度

1,000plu

262,144plu

外界影响

较大


温度系数大

温度系数小

适用领域

实验室/现场

实验室/现场/在线

实验室/现场/在线

实验室/现场/在线

 


腐蚀挂片测试装置



在所有的腐蚀测量方法中,挂片测量法是最经济、最简单、且使用 最广泛的腐蚀监测方法。通常的 做法是将腐蚀挂片与腐蚀监测系统(电感、

LPR线性极化)进行配套使用,即可有 效测量现场腐蚀速率,又可对 腐蚀监测系统的测量数据加以验证。

 

CORTEST提供3"条状、6"条状、梯式、圆盘状、孔状,等多种规格的挂片,用户可 根据现场工况以及研究方向的区别加以选择。挂片材 质选择的原则是尽量与被测对象材质相同或相近似,因此,CORTEST不光可 提供标准材料可选,还可按 照用户提供的特种合金材质加工生产订制化挂片。


 

化学注射/取样装置

 


向生产管线、储罐容器中注射,是有效 控制生产装置腐蚀状态,使其达 到最小使用风险,最大使 用寿命的实际有效的维护方法。

 


CORTEST化学注入/取样装置,是在线 注入化学试剂或提取试样的可靠手段。常用的注入/取样装置可与2英寸高 压承载器配套使用,可在最高可达41.3MPa的高压环境下运行。该装置在2英寸高 压承载器侧面增加一个1/4英寸的旁孔,并配有1/4" NPT的标准椎管内螺纹,可根据注入流量、压力、雾化方式等不同需求,选择相应的注射喷嘴。


 

MICROCOR电感式 腐蚀速率测量系统

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