腐蚀监测方法及应用详解课件

腐蚀监测方法及应用腐蚀监测方法及应用腐蚀监测方法及应用腐蚀监测方法及应用提提 纲纲u一、腐蚀监测技术一、腐蚀监测技术一、腐蚀监测技术一、腐蚀监测技术u二、腐蚀监测原理及应用二、腐蚀监测原理及应用二、腐蚀监测原理及应用二、腐蚀监测原理及应用提提 纲一、腐蚀监测技术纲一、腐蚀监测技术1、什么是腐蚀监测？、什么是腐蚀监测？腐蚀监测是测量各种工艺流体状态腐蚀性（主要是对设备的内腐腐蚀监测是测量各种工艺流体状态腐蚀性（主要是对设备的内腐蚀）的一种测试工作。蚀）的一种测试工作。对于油气田的腐蚀监测就是测量油、气、水及混对于油气田的腐蚀监测就是测量油、气、水及混输状态下介质的腐蚀性测试工作。输状态下介质的腐蚀性测试工作。这种测试是主要是通过把试件插入到这种测试是主要是通过把试件插入到工艺流体之中，并始终与流体保持接触来完成。工艺流体之中，并始终与流体保持接触来完成。腐蚀监测探头可以是机械的、电的、电化学的装置。腐蚀监测技腐蚀监测探头可以是机械的、电的、电化学的装置。腐蚀监测技术本身即可提供在工业处理系统中对金属损耗或腐蚀速度的直接和在线术本身即可提供在工业处理系统中对金属损耗或腐蚀速度的直接和在线的监测结果。的监测结果。一、腐蚀监测的作用一、腐蚀监测的作用1、什么是腐蚀监测？腐蚀监测是测量各种工艺流体状态腐蚀性（主、什么是腐蚀监测？腐蚀监测是测量各种工艺流体状态腐蚀性（主2、腐蚀监测的目的义、腐蚀监测的目的义（1）测试介质的腐蚀性，提供金属的腐蚀速度测试介质的腐蚀性，提供金属的腐蚀速度。（2）评价过程参数的相关变化对系统腐蚀性的影响，对可能导致腐）评价过程参数的相关变化对系统腐蚀性的影响，对可能导致腐蚀失效的各种破坏性工况报警。蚀失效的各种破坏性工况报警。（3）诊断特殊的腐蚀问题，识别它们的起因和控制腐蚀速度的种种诊断特殊的腐蚀问题，识别它们的起因和控制腐蚀速度的种种参数，如压力、温度、参数，如压力、温度、pH值、流速、含水等等值、流速、含水等等。（4）评估腐蚀控制和防腐技术的有效性评估腐蚀控制和防腐技术的有效性，如缓蚀剂，并且找出这些，如缓蚀剂，并且找出这些技术的最佳应用条件技术的最佳应用条件。（5）提供与当前设备运行情况和各种维护要求有关的管理信息。）提供与当前设备运行情况和各种维护要求有关的管理信息。一、腐蚀监测的作用一、腐蚀监测的作用2、腐蚀监测的目的义（、腐蚀监测的目的义（1）测试介质的腐蚀性，提供金属的腐蚀速）测试介质的腐蚀性，提供金属的腐蚀速3、腐蚀监测点的选择依据、腐蚀监测点的选择依据 油气田腐蚀监测点的选择遵循油气田腐蚀监测点的选择遵循“区域性、代表性、系统性区域性、代表性、系统性”原则。原则。“区域性区域性”是指某一个区块或某一个油气田；是指某一个区块或某一个油气田；“代表性代表性”是指在生产系是指在生产系统中能达到以点代面的点；统中能达到以点代面的点；“系统性系统性”是指围绕和贯穿整个油气田生产是指围绕和贯穿整个油气田生产系统的各个环节。系统的各个环节。腐蚀监测点设计在腐蚀监测点设计在生产现场腐蚀环境最苛刻、可能产生严重腐蚀生产现场腐蚀环境最苛刻、可能产生严重腐蚀的部位的部位。从。从单井井口、计量站外输（多个单井的汇管）、处理站进站单井井口、计量站外输（多个单井的汇管）、处理站进站（长输管线的末端）及污水处理系统（长输管线的末端）及污水处理系统。在整个生产流程设计腐蚀监测点，。在整个生产流程设计腐蚀监测点，满足系统监测要求，反映生产系统的腐蚀状况、腐蚀严重区域，起到预满足系统监测要求，反映生产系统的腐蚀状况、腐蚀严重区域，起到预警作用，并可对投加缓蚀剂等防腐措施进行评价。警作用，并可对投加缓蚀剂等防腐措施进行评价。一、腐蚀监测的作用一、腐蚀监测的作用3、腐蚀监测点的选择依据、腐蚀监测点的选择依据 油气田腐蚀监测点的选择遵循油气田腐蚀监测点的选择遵循“4、腐蚀监测评价执行标准、腐蚀监测评价执行标准n国国内内油油气气田田针针对对污污水水处处理理系系统统执执行行SY/T5329-94 碎碎屑屑岩岩油油藏藏注注水水水水质质推推荐荐指指标标及及分分析析方方法法中中对对注注水水水水质质腐腐蚀蚀速速率率的的规规定定：腐腐蚀蚀速速率率小小于于0.076mm/a n美美国国腐腐蚀蚀工工程程师师协协会会NACE RP 0775-2005 油油、气气田田生生产产中中腐腐蚀蚀挂挂片片的准备、安装、分析以及试验数据的解释的准备、安装、分析以及试验数据的解释中对腐蚀程度的规定中对腐蚀程度的规定腐蚀程度腐蚀程度平均腐蚀速度平均腐蚀速度最大点蚀速率最大点蚀速率mm/ampymm/ampy轻度轻度0.0251.00.130.25100.3815一、腐蚀监测的作用一、腐蚀监测的作用4、腐蚀监测评价执行标准腐蚀程度平均腐蚀速度最大点蚀速率、腐蚀监测评价执行标准腐蚀程度平均腐蚀速度最大点蚀速率mm5、腐蚀监测过程是由三部分组成、腐蚀监测过程是由三部分组成l 获取腐蚀数据获取腐蚀数据l 结果分析与判定结果分析与判定l 指导生产，缓蚀剂效果评价与防腐蚀措施建议等指导生产，缓蚀剂效果评价与防腐蚀措施建议等6、结果分析与判定指导思想：将腐蚀风险程度分三个等级、结果分析与判定指导思想：将腐蚀风险程度分三个等级低风险状态低风险状态（挂片、探针或两者均为轻度腐蚀程度以下）（挂片、探针或两者均为轻度腐蚀程度以下）需关注状态需关注状态（挂片、探针或两者有多点在（挂片、探针或两者有多点在中度腐蚀中度腐蚀程度以上）程度以上）需重点防范状态需重点防范状态（挂片、探针或两者有多点在（挂片、探针或两者有多点在严重腐蚀程度严重腐蚀程度以上）以上）一、腐蚀监测的作用一、腐蚀监测的作用5、腐蚀监测过程是由三部分组成一、腐蚀监测的作用、腐蚀监测过程是由三部分组成一、腐蚀监测的作用方法方法监测原理监测原理特点特点检出信息检出信息适用适用对象对象结果解释结果解释挂片失重挂片失重法法挂片置于腐蚀介质中，定期测挂片置于腐蚀介质中，定期测量失重量失重需时较长，需时较长，操作复杂操作复杂平均腐蚀速率、平均腐蚀速率、点蚀点蚀任意任意介质介质容易容易电阻探针电阻探针法法根据腐蚀造成电阻探针的电阻根据腐蚀造成电阻探针的电阻变化测量腐蚀速率变化测量腐蚀速率较快速、应较快速、应用灵活用灵活连续监测、连续监测、平均腐蚀速率平均腐蚀速率任意任意介质介质容易容易电感探针电感探针法法感抗的变化测定敏感元件厚度感抗的变化测定敏感元件厚度的减少测试的减少测试响应时间快响应时间快连续监测、连续监测、平均腐蚀速率平均腐蚀速率任意任意介质介质容易容易线性极化线性极化电阻法电阻法根据腐蚀过程中极化探针表面根据腐蚀过程中极化探针表面极化电阻变化测量腐蚀速率极化电阻变化测量腐蚀速率快速、应用快速、应用灵活灵活连续的连续的腐蚀速率腐蚀速率电解电解质质较易，存较易，存在干扰在干扰氢渗透法氢渗透法通过测量渗透到氢探针中的氢通过测量渗透到氢探针中的氢分子量计算氢渗透率分子量计算氢渗透率需时较长需时较长氢渗透氢渗透速率速率任意任意介质介质较易较易电化学噪电化学噪音法音法利用腐蚀过程产生的微弱信号利用腐蚀过程产生的微弱信号检测腐蚀的剧烈程度检测腐蚀的剧烈程度受干扰因素受干扰因素较多较多点蚀，半定量点蚀，半定量任意任意介质介质有难度有难度FSMFSM法法根据特制的测试管段上多点电根据特制的测试管段上多点电位变化测量腐蚀速率位变化测量腐蚀速率费用昂贵费用昂贵腐蚀速度腐蚀速度管线缺陷管线缺陷任意任意介质介质较复杂较复杂二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理方法监测原理特点检出信息适用对象结果解释挂片失重法挂片置于腐方法监测原理特点检出信息适用对象结果解释挂片失重法挂片置于腐（1 1 1 1）挂片法（试件失重法）挂片法（试件失重法）挂片法（试件失重法）挂片法（试件失重法）与现场生产管线与现场生产管线同材质试片同材质试片插入管线内部插入管线内部，根据一段时间内（，根据一段时间内（2 2个个月左右）的失重质量计算试件的腐蚀速度。月左右）的失重质量计算试件的腐蚀速度。优点：优点：a a、测试结果准确性高。、测试结果准确性高。b b、腐蚀产物及微生物可直接获取。、腐蚀产物及微生物可直接获取。c c、可、可获取点试数据。获取点试数据。缺点：获得数据时间较长，不能获得实时监测数据。缺点：获得数据时间较长，不能获得实时监测数据。二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理（1）挂片法（试件失重法）挂片法（试件失重法）与现场生产管线同材质试片插入与现场生产管线同材质试片插入（2 2）电阻法（）电阻法（ERER探针）探针）电阻探针电阻探针ER 被称为是被称为是“电子的电子的”腐蚀挂片，把探针插入管线与生产腐蚀挂片，把探针插入管线与生产介质完全接触，介质完全接触，探针电阻的变化量折算成金属的损失（金属失重即为发探针电阻的变化量折算成金属的损失（金属失重即为发生腐蚀）生腐蚀）。优点：优点：a、可应用于所有的工作环境：气相、液相、固相、含颗粒流体。、可应用于所有的工作环境：气相、液相、固相、含颗粒流体。b、可、可直接获得腐蚀速率。直接获得腐蚀速率。c、在其使用寿命内，探针可一直置于管线内。、在其使用寿命内，探针可一直置于管线内。d、对于腐、对于腐蚀变化响应迅速，可用于报警。蚀变化响应迅速，可用于报警。缺点：缺点：a、获取数据时间较长。、获取数据时间较长。b、当探针发生沉积时，会得到错误信息。、当探针发生沉积时，会得到错误信息。c、对硫化物系统中测量结果受到较大影响。对硫化物系统中测量结果受到较大影响。（2）电阻法（）电阻法（ER探针）探针）电阻探针电阻探针ER 被称为是被称为是“电电（2 2）电阻法（）电阻法（ERER探针）探针）原理：原理：欧姆定律，金属或合金元件的电阻为：欧姆定律，金属或合金元件的电阻为：R=rL/A其中：其中：L元件长度；元件长度；A横截面积；横截面积；R电阻率。电阻率。腐蚀元件横截面积减小（金属损失）导致元件电阻增加。测量探针电阻的仪表将探腐蚀元件横截面积减小（金属损失）导致元件电阻增加。测量探针电阻的仪表将探针跨度（有效寿命）分成针跨度（有效寿命）分成1000份，每一份称为探头的一个寿命单元。仪器读数为份，每一份称为探头的一个寿命单元。仪器读数为探头壁探头壁厚损失的寿命单元厚损失的寿命单元。ML 金属损失金属损失/milsX 任意时刻的仪器读数任意时刻的仪器读数X2 t2时刻的仪器读数时刻的仪器读数X1 t1时刻的仪器读数时刻的仪器读数t X1 与与 X2读数之间的时间差（天）读数之间的时间差（天）CR 腐蚀速率腐蚀速率(mils/年年)K =PROBE CONSTANT 探针常数探针常数二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理（2）电阻法（）电阻法（ER探针）原理：欧姆定律，金属或合金元件的电阻探针）原理：欧姆定律，金属或合金元件的电阻电阻探针监测系统主要组件电阻探针监测系统主要组件电阻探针监测系统主要组件电阻探针监测系统主要组件安装座安装座数据采集器数据采集器数据存储器数据存储器探针延伸杆探针延伸杆探针探针空心旋塞空心旋塞二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理电阻探针监测系统主要组件安装座数据采集器数据存储器探针延伸杆电阻探针监测系统主要组件安装座数据采集器数据存储器探针延伸杆 电阻探针、失重试片联合监测安装示意图电阻探针、失重试片联合监测安装示意图电阻探针、失重试片联合监测安装示意图电阻探针、失重试片联合监测安装示意图试件试件高压高压腐蚀监测装置腐蚀监测装置法兰法兰监测管段监测管段说明：说明：1、腐蚀监测装置与监测管段对焊，监测管段割口直径、腐蚀监测装置与监测管段对焊，监测管段割口直径50 mm。2、ER7100腐蚀探针带旋塞的安装座与监测管段对焊，监测管段割口直径腐蚀探针带旋塞的安装座与监测管段对焊，监测管段割口直径35 mm。3、监测管线割口要求圆滑无毛刺。、监测管线割口要求圆滑无毛刺。带旋塞的带旋塞的安装座安装座延伸接头延伸接头ER7100探针探针数据采集器数据采集器二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理 电阻探针、失重试片联合监测安装示意图试件高压法兰监测管段说电阻探针、失重试片联合监测安装示意图试件高压法兰监测管段说某单井腐蚀监测系统某单井腐蚀监测系统某单井腐蚀监测系统某单井腐蚀监测系统笔记本电脑笔记本电脑电阻探针、失重试片联合监测实例电阻探针、失重试片联合监测实例二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理某单井腐蚀监测系统笔记本电脑电阻探针、失重试片联合监测实例二某单井腐蚀监测系统笔记本电脑电阻探针、失重试片联合监测实例二2Access fitting高压系统带压取放技术高压系统带压取放技术二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理2Access fitting高压系统带压取放技术二、腐蚀高压系统带压取放技术二、腐蚀2Access fitting高压系统带压取放技术高压系统带压取放技术二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理2Access fitting高压系统带压取放技术二、腐蚀高压系统带压取放技术二、腐蚀l开展井筒腐蚀监测开展井筒腐蚀监测井筒挂环井筒挂环：井筒数据的采集井筒数据的采集采用采用“井下挂环器井下挂环器”可实现可实现油井油管内及油、套环形空油井油管内及油、套环形空间腐蚀数据的采集。间腐蚀数据的采集。原理：失重法原理：失重法2 7/8、3 1/2油管油管 7 套管回接筒套管回接筒油管挂油管挂油管鞋油管鞋人工井底人工井底生产井段生产井段(裸眼裸眼)挂环器挂环器挂环器挂环器挂环器挂环器l 井筒防腐井筒防腐：可投加环可投加环空保护液（缓蚀、阻垢、杀空保护液（缓蚀、阻垢、杀菌），加井筒牺牲阳极菌），加井筒牺牲阳极二、腐蚀监测的技术方法及原理二、腐蚀监测的技术方法及原理开展井筒腐蚀监测井筒挂环：井筒数据的采集采用开展井筒腐蚀监测井筒挂环：井筒数据的采集采用“井下挂环器井下挂环器”可可u5月月21日公司组织内部进行模拟操作和工具的保养维护，通过工具日公司组织内部进行模拟操作和工具的保养维护，通过工具结构的认识，强化对原理的理解，进而在现场解决各种问题结构的认识，强化对原理的理解，进而在现场解决各种问题 5月月21日公司组织内部进行模拟操作和工具的保养维护，通过工具日公司组织内部进行模拟操作和工具的保养维护，通过工具谢谢大家！谢谢大家！谢谢大家！谢谢大家！