石化行业腐蚀监测技术挂片失重法

2022-03-28

挂片失重法作为石化行业内最为传统和原始的腐蚀监测技术之一,它的出现标志着腐蚀监测技术的开始[5]。挂片的种类可分为四种,分别为[6]:条状挂片、棒状挂片、带内倒角的圆盘状挂片和普通圆盘状挂片。如图1所示。

图1 常用的四种挂片

挂片失重法的主要工作原理是将腐蚀挂片置于一个管道的流体场中,在一定时间后,将腐蚀挂片取出、清洗和精密称重。通过腐蚀时间周期、挂片表面积和损失的重量等,计算出该腐蚀挂片的腐蚀量和速率,进而间接地推断管道内壁的腐蚀量和腐蚀速率。鉴于计算方法比较简单和公知,本文不作计算方法的描述。

挂片失重法有明显的优点和缺点[7-10],该方法的优点是:

(1)工作原理简单。可用于不同介质的测量环境,例如:气体、液体、颗粒等可以实现目检。在流体呈静态或准静态以及腐蚀比较轻微的状态下,能被现场操作人员广泛接受;

(2)价格低廉。这也是石化行业普遍使用这种监测方法的重要原因;

(3)由于挂片发生腐蚀后,腐蚀沉积物会留在腐蚀挂片上,取出挂片后可以观察和分析腐蚀沉积物;

(4)挂片失重法是行业内测量降阻剂腐蚀性的标准方法,因此,它可以作为标杆,来衡量其他测量降阻剂腐蚀性的方法的可行性[8]。

该方法局限性和缺点是:

(1)腐蚀周期较长。一般暴露时间为30～90天,无法测量短期内的腐蚀波动,无法反映工艺参数的快速变化对腐蚀速度的影响[11-12];

(2)在一些高压有毒的环境下,由于只有在管道上开孔才能放入挂片,容易造成石油或者有毒气体的泄露,危险性高;

(3)只能间接推算测量管道的均匀腐蚀情况,不能测量局部腐蚀和坑蚀等,作用比较局限;

(4)在一些腐蚀比较恶劣的环境中,数据偏差极大,容易出现挂片被腐蚀断裂的现象[13],导致监测失败。如图2所示,为某场站使用的腐蚀挂片,在使用了不到一个监测周期的时间里即断裂失效。

图2 腐蚀挂片断裂图