一种智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置的制作方法

    技术2026-07-15  13


    本发明属于腐蚀结垢监测,具体涉及一种智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置。


    背景技术:

    1、油气田由于水质、细菌、co2、h2s等腐蚀介质的存在,注采集输系统存在严重腐蚀问题,随着管柱、管线等金属管线生产年限的增加,腐蚀穿孔十分频繁,腐蚀穿孔的次数呈逐年递增的趋势,部分油田采取了一些防护措施,但对防护效果如何,或是加注工艺是否科学合理、最佳防腐效果无法确定。但现有技术——仅适于全面腐蚀而非局部腐蚀,国内外至今尚无成熟的局部腐蚀监测,传统腐蚀监测通常采用单一监测方法,或在不同时间采用不同监测方法,导致腐蚀监测响应速度太慢,或者精度不足,不同腐蚀监测数据差异大。

    2、目前用于油气环境的各种监测方法既有各自优势又存在各自的劣势,需要在现场应用中相互补充,相互验证,根据监测模块设计,无法同时实现温度、压力、ph值、腐蚀速率、取样分析等监测方式,监测数据不全面,不系统的问题。


    技术实现思路

    1、为了克服现有技术的不足,本发明提供一种智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,按照矿场集输管道尺寸,实现注入及集输过程中的流量、流速、温度、压力、腐蚀速率、水质离子、细菌、ph值、硫化氢条件下的监测。

    2、本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的:一种智能化集成化可移动腐蚀监测系统,包括连接法兰、监测管段、取样口、电阻探针、挂片、耦合多电极、氢探针、ph计、离子计、温度探头、压力探头及远程信号采集、传送和接收系统。

    3、其中智能化集成式可移动腐蚀监测系统可开展管道环境参数测试分析、不同区域腐蚀程度、信号采集、传送和接收、在终端实现腐蚀监测数据的处理与分析。

    4、其中取样口可以在现场数据异常时开展相关水、气取样,并在室内对水质变化、细菌、液体重药剂残余浓度等进行分析,实现矿场、室内监测检测结果相互印证,增强监测数据准确性。

    5、其中电阻探针用于监测局部腐蚀,判断局部腐蚀倾向;多个与被监测材质相同的微型电极耦合,另一端通过零电压电流计连接到一个共同的节点上,电子从被腐蚀的电极通过零电压电流计流入不腐蚀或轻微腐蚀的电极,通过直接测量电化学腐蚀的微电流并换算,即可快速给出定量的腐蚀速度,测不均匀的全面腐蚀、更适用于测局部腐蚀,腐蚀速率来自电子在9个以上的电极之间的移动流量,是不均匀或局部腐蚀的如实反应,数据准确可靠。

    6、其中挂片失重法监测数据可以修正电阻探针、耦合多电极监测的均匀腐蚀数据,互相修正提高监测数据准确性。

    7、其中耦合多电极可开展垢下腐蚀、点蚀测量,通过监测含硫沉积物下或生物膜下电位与电流分布,可在监测均匀腐蚀的同时用于评估膜下局部腐蚀发展趋势,以及缓蚀剂对沉积物下腐蚀的抑制能力。

    8、其中氢通量探针可通过非介入方式测量管道内腐蚀速率,且氢渗电流与腐蚀失重速率相关性良好;油气管线腐蚀析氢,使原子氢在没有形成h2之前就渗入钢铁内部,原子氢在钢铁内部的积累导致设备韧性下降脆性增加,形成的氢致开裂(hic)极易引发突发性恶性事故;基于双电解池原理的原子氢检测方法,可测量不同载荷下引起hic的氢浓度阀值,以及原子氢在管线钢中扩散速率。其中阻探针基于交流阻抗和电阻探针的集成式腐蚀在线监测,快速测定油气系统的腐蚀速率,提供腐蚀速率监测数据。

    9、其中ph计监测介质的酸碱度变化状况、离子计监测介质中氯离子等变化的规律、温度探头监测介质的温度变化状况、压力探头监测温度压力变化状况。

    10、其中远程信号采集、传送和接收系统中,腐蚀数据采集器除定时启动,向计算机回传所存储的数据,可提升油气田的腐蚀监测与安全管理水平,降低生产成本。

    11、依据上述智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其中温度探头、压力探头、取样口、电阻探针、挂片、耦合多电极、氢探针、ph计、离子计顺序安装在监测管段上,将连接法兰布置在监测管段两端。除取样口、挂片外的各个监测组件都连接上远程信号采集系统,并通过传送系统将采集到的数据传送至接收系统,从而实现对监测管道的实时监测。

    12、进一步的,所述监测评价装置中监测管段上集成了各个监测组件,能够在现场直接使用。

    13、进一步的,所述的监测评价装置使用过程中能够带压拆卸各组件,能够现场更换各个组件。

    14、进一步的,所述监测评价装置中各个组件的连接顺序可变换。

    15、进一步的,所述监测评价装置中各个组件的间隔为15cm,监测评价系统的装置在1.5m管段之间。

    16、进一步的,所述监测评价装置中接受系统为物联网接受系统。

    17、本发明与现有技术相比的有益效果是:本发明中将取样口、电阻探针、挂片、耦合多电极、氢探针、ph计、离子计、温度探头、压力探头及远程信号采集、传送和接收系统整体集成,综合考虑上述各项技术特点,将几种方法进行综合,相互取长补短,实时监测油气田管线的全面腐蚀、点蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀的状态及发展趋势。

    18、本发明可实现失重法腐蚀评价、电化学在线腐蚀监测、典型离子监测,确定腐蚀环境、流动状态发生突变的部位,实现曾经发生过腐蚀点部位、确定缓蚀剂加注部位等代表性、腐蚀严重的部位的监测;可实现注入、集输等不同工况条件与柱参数下的腐蚀评价,为矿场腐蚀状况分析、防腐措施优化提供依据,实现科学降低腐蚀损失,提高生态及安全风险管理水平。

    19、本发明是集成装置,直接连接管道旁就可以实现监测,不用停止生产进行连接,保障生产连续性;本发明不用在管道上进行带压开孔作业,再安装各个监测组件,减少了安全隐患。本发明拆卸方便,可移动至其他位置或区块开展监测。四是本监测管段采用防腐材料设计,提高该装置的使用寿命。



    技术特征:

    1.一种智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,包括连接法兰a(1)、连接法兰b(2)、监测管段(3)、温度探头(4)、压力探头(5)、取样口(6)、电阻探针(7)、挂片(8)、耦合多电极(9)、氢探针(10)、ph计(11)、离子计(12)、数据采集与远传系统(13)、接收系统(14)。

    2.根据权利要求1所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,步骤为:将温度探头(4)、压力探头(5)、取样口(6)、电阻探针(7)、挂片(8)、耦合多电极(9)、氢探针(10)、ph计(11)、离子计(12)顺序安装在连接法兰a(1)、连接法兰b(2)之间的监测管段(3)上。

    3.根据权利要求2所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,所述监测评价系统中将温度探头(4)、压力探头(5)、电阻探针(7)、耦合多电极(9)、氢探针(10)、ph计(11)、离子计(12)都连接上数据采集与远传系统(13),并通过数据采集与远传系统(13)将采集到的数据传送至接收系统(14)。

    4.根据权利要求2所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,所述监测评价装置中各个组件的连接顺序可变换。

    5.根据权利要求2所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,所述监测评价装置中接受系统(14)为物联网接受系统。

    6.根据权利要求2所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,所述监测评价装置中各个组件的间隔为15cm。

    7.根据权利要求2所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,所述监测评价系统的装置在1.5m管段之间。

    8.根据权利要求2所述的智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置,其特征在于,所述的监测评价装置中数据采集与远传系统(13)使用无线收发器传送数据。


    技术总结
    本发明属于腐蚀结垢监测技术领域,公开了一种智能化集成式可移动腐蚀结垢监测评价装置。装置包括连接法兰、监测管段、取样口、电阻探针、挂片、耦合多电极、氢探针、pH计、离子计、温度探头、压力探头及远程信号采集、传送和接收系统。本发明中将取多个监测组件整体集成,综合考虑上述各项技术特点,将几种方法进行综合,相互取长补短,能够实时监测油气田管线的全面腐蚀、点蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀的状态及发展趋势,实现科学降低腐蚀损失,提高生态及安全风险管理水平。

    技术研发人员:许建国,路大凯,段永伟,马锋,范冬艳,李永宽
    受保护的技术使用者:中国石油天然气股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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