腐蚀监测方法及应用详解
腐蚀监测技术
X K ML 1000
CR
( X 2 X 1 ) K 365 1000 t
ML —— 金属损失/mils X —— 任意时刻的仪器读数 X2 —— t2时刻的仪器读数 X1 —— t1时刻的仪器读数 t ——X1 与 X2读数之间的时间差（天） CR —— 腐蚀速率(mils/年) K = PROBE CONSTANT 探针常数
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
线的监测结果。
一、腐蚀监测的作用
2、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。 （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
蚀失效的各种破坏性工况报警。
谢谢大家！
腐蚀监测技术
提
纲
一、腐蚀监测的作用
二、腐蚀监测技术原理
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（主要是对设备的内腐 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
入到工艺流体之中，并始终与流体保持接触来完成。
。“区域性”是指某一个区块或某一个油气田；“代表性”是指在生
产系统中能达到以点代面的点；“系统性”是指围绕和贯穿整个油气 田生产系统的各个环节。
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
的部位。从单井井口、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。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， 起到预警作用，并可对投加缓蚀剂等防腐措施进行评价。
如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测
如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测金属腐蚀是一种常见的问题，会导致建筑结构、设备和管道的损坏和退化。
为了实现对金属腐蚀的有效监测和预防，无损检测技术成为一种重要的工具。
本文将介绍如何使用无损检测技术进行金属腐蚀监测，并且探讨其在工业领域的应用。
无损检测技术是一种非破坏性的测试方法，可以评估金属材料的内部和表面缺陷。
这些技术包括磁粉检测、超声波检测、涡流检测和X射线检测等。
首先，磁粉检测是一种常用的无损检测技术，适用于金属腐蚀监测。
它基于磁通量的变化来识别金属表面的裂纹和缺陷。
通过在金属表面涂覆磁性粉末，可以迅速发现裂纹和缺陷的存在。
这项技术被广泛应用于航空航天、汽车制造以及管道和容器等领域。
其次，超声波检测是一种基于声波传播的无损检测技术。
它通过发送超声波脉冲并接收反射波来检测金属材料内部的缺陷。
超声波的频率通常在1MHz到30MHz之间，能够探测到微小的腐蚀、裂纹和变形。
这种技术非常适用于管道、储罐和焊接接头等金属结构的监测。
涡流检测是另一种常见的无损检测技术，适用于金属腐蚀监测。
它通过在金属表面引入交变磁场，然后测量由于涡流感应而引起的电磁感应信号来检测金属表面的缺陷。
这项技术被广泛应用于航空制造、核电站和石油化工等行业，用于检测金属材料的裂纹、孔洞和腐蚀等缺陷。
最后，X射线检测是一种无损检测技术，可用于金属腐蚀的监测。
它利用X射线的穿透能力，能够检测金属材料内部的腐蚀、裂纹和异物等缺陷。
X射线检测具有高灵敏度和高分辨率等特点，被广泛应用于航空航天、建筑和制造业等领域。
然而，尽管无损检测技术在金属腐蚀监测中起着重要作用，但每种技术都有其优缺点。
因此，在选择和应用特定的无损检测技术时，需要考虑多个因素，例如监测目标、材料类型、检测深度和缺陷大小等。
在工业领域，无损检测技术在金属腐蚀监测中的应用非常广泛。
它可以帮助工程师和技术人员及时发现腐蚀现象，并采取相应的措施进行修复和预防。
通过定期进行无损检测，可以提高设备的可靠性、延长使用寿命，减少因腐蚀而引起的事故和损失。
腐蚀试验方法及监测技术
腐蚀试验方法及监测技术摘要：一、引言二、腐蚀试验方法1.实验室腐蚀试验2.现场腐蚀试验三、腐蚀监测技术1.物理监测技术2.化学监测技术3.生物监测技术四、腐蚀试验与监测技术的应用1.金属材料的腐蚀试验与监测2.混凝土结构的腐蚀试验与监测3.复合材料的腐蚀试验与监测五、腐蚀试验与监测技术的未来发展六、结论正文：腐蚀试验方法及监测技术一、引言腐蚀是材料在环境作用下导致性能下降的现象，长期以来对各种工程结构、设备和设施造成了巨大的损失。
为了解和研究腐蚀的规律，制定有效的防护措施，腐蚀试验方法和监测技术在材料科学研究中起着至关重要的作用。
本文将对腐蚀试验方法及监测技术进行综述，以期为我国腐蚀防护领域的发展提供参考。
二、腐蚀试验方法1.实验室腐蚀试验实验室腐蚀试验是在controlled conditions 下进行的，可以精确地研究材料的腐蚀行为。
主要包括点滴腐蚀试验、电化学腐蚀试验、腐蚀失重试验等。
通过实验室腐蚀试验，可以得到材料的腐蚀速率、腐蚀机理等重要信息。
2.现场腐蚀试验现场腐蚀试验是在实际工程环境中进行的，可以更真实地反映材料在实际应用中的腐蚀状况。
现场腐蚀试验主要包括暴露试验、埋地试验、海洋环境试验等。
通过现场腐蚀试验，可以评价材料的耐腐蚀性能，为工程应用提供依据。
三、腐蚀监测技术1.物理监测技术物理监测技术主要通过对腐蚀产物、腐蚀形貌、腐蚀声波等方面的观察和测量，实时了解腐蚀过程。
常见的方法有光学显微镜监测、X射线衍射监测、超声波监测等。
2.化学监测技术化学监测技术是通过分析腐蚀介质中的化学成分和腐蚀产物的变化，评价腐蚀程度和速率。
主要包括电化学阻抗谱监测、红外光谱监测、激光光谱监测等。
3.生物监测技术生物监测技术是利用生物传感器或生物反应器等设备，通过检测腐蚀环境中生物群体的数量、活性等参数，判断腐蚀程度和类型。
常见的方法有微生物监测、免疫监测等。
四、腐蚀试验与监测技术的应用1.金属材料的腐蚀试验与监测金属材料的腐蚀试验与监测主要包括钢铁、铝合金、铜合金等材料的腐蚀试验。
管道腐蚀监测方法与实施指南最新
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腐蚀监测
原理：在腐蚀电位附近（例如±10mV）电流的变化和电 位的变化之间呈线性关系，其斜率与腐蚀速率成反比
介质条件：适用于电解质溶液中； 使用范围：均匀腐蚀、点蚀、电偶腐蚀； 监测形式：在线监测或离线监测； 检测周期：分钟。
计算公式
式中Rp为极化电阻，B是由金属材料和介质决定的极化常数。 LPR法对腐蚀情况变化响应快，能获得瞬间腐蚀速率，比较灵 敏，可以及时地反映设备操作条件的变化，是一种非常适用于 现场腐蚀检测的方法。
根据定期现场检测水中铁离子含量的变化可以分析、判断 出系统腐蚀情况的变化及严重程度。
测总铁（二价铁）仪器
原理：根据金属试样由于腐蚀作用使横截面积减小，从而 导致电阻增大的原理；
介质条件：适用于电解质溶液、非电解质溶液、气体和不 连续的介质中，在结垢环境中应使用特殊电极；
使用范围：均匀腐蚀、冲刷腐蚀； 监测形式：在线监测； 检测周期：小时或天。
ER电极
ER分析
线性极化法 Linear Polarization Resistance
原理：把与管材或设备相同材质的金属试片放到介质中，通过计算试 片暴露天数下的重量损失，计算均匀腐蚀速率；通过测量最深点蚀深 度计算局部腐蚀速率；
介质条件：适用于电解质溶液、非电解质溶液、气体和连续的介质中， 在结垢环境中应使用特殊挂片；
使用范围：均匀腐蚀、冲刷腐蚀、点蚀、氢脆、微生物腐蚀、垢下腐 蚀、应力腐蚀等；
νcorr = [(ppmCO2 +1/2 ppmH2S) +0.2(ppmHCO3-+1/2ppmH2S)]/ K]
式中：K=50（净水中），K＝25（油田水中）
测水中溶解性气体仪器
腐蚀检测手段概况
常规超声导波检测与长距离超声导波检测
• 优点：能够传播长距离但 是衰减很小，在一个位置 固定脉冲回波阵列就可一 次性对管壁进行长距离大 范围的100%快速检测（ 100%覆盖管道壁厚）。 • 局限性：若管道内存在大 面积或严重腐蚀会造成信 号衰弱而影响一次性检测 的有效距离；由于该技术 采用低频超声波，无法发 现纵横截面损失量没有超 过检验灵敏度的细小裂纹 ；
（五）、场图像技术（FSM）
• FSM技术是经过现场检验的，通过监测电流在金属结构上 流动方向的细微变化（电压值与初始设定的测量值进行比 较）来检测由于腐蚀引起的金属损失，脆裂和凹坑。 • 传感针或电极呈矩阵式分布在被监测区域来检测电场方向 的变化。测量电压与最初的参考电压进行比较。探针间距 一般为壁厚的2-3倍。 • 优点：1、非插入式——不破坏管线、容器本体结构 ①没 有泄漏的危险； ②提高在H2S环境中的安全性； ③适用于 困难的位置（高温、高压）。2、直接在管壁测量腐蚀① 不需耗材（探针、挂片）； ②不需取放工具； ③最现实的 测量均匀腐蚀、局部腐蚀的方法。3、适用于H2S环境①安 全；测量不受导电性FeS膜的影响。4、适用于无线、在线 测量。5、不影响通球、扫线作业
三均匀 减薄 表面局部 减薄 材质劣化 现象 全面腐蚀、冲刷腐 蚀 点蚀、缝隙腐蚀 、点偶腐蚀 氢脆、敏化 检查方法 目视、超声测厚（ UTT） 目视、液体渗透探伤 、湿荧光粉探伤 取样分析现场覆膜金 相分析 评价可能性 目视较容易判定有无发生 腐蚀。UTT等能定量检测 减薄 点蚀容易查出，对含有垢 物下的缝隙腐蚀部位要仔 细检查 多采用取样分析，对不锈 钢敏化用10%草酸侵蚀评 定 各种检测方法均能检测开 裂，但对裂缝的深度定量 判定较为困难 表面泡疤目视检查有效
腐蚀监测技术在油井生产中的运用与完善
腐蚀监测技术在油井生产中的运用与完善随着油井的开采时间的延长，油井设备和管道会因腐蚀而逐渐受损，影响油田生产的正常运行。
腐蚀监测技术在油井生产中的应用变得越来越重要，并且需要不断完善。
本文将就腐蚀监测技术的运用与完善在油井生产中进行探讨。
1. 无损检测技术：通过使用超声波、射线、磁粉等无损检测技术，可以在不停产的情况下对设备和管道进行腐蚀检测。
这些技术具有高精度、高可靠性的特点，可以及时发现腐蚀问题并采取相应的措施。
2. 电化学腐蚀监测技术：通过安装电化学腐蚀监测电池在设备和管道上，可以实时监测腐蚀电流、腐蚀速率等指标，为腐蚀控制提供参考依据。
3. 腐蚀传感器技术：通过在设备和管道上安装腐蚀传感器，可以实时监测腐蚀情况，并将数据传输到监测系统中进行分析和处理。
这些传感器具有高精度、高灵敏度的特点，能够及时发现腐蚀问题并进行预警。
1. 数据分析与处理：通过对监测数据进行分析和处理，可以识别腐蚀类型、腐蚀速率等指标，为腐蚀控制提供更准确的依据。
通过建立腐蚀模型，可以预测设备和管道的腐蚀寿命，提前采取相应的措施。
2. 腐蚀防护技术的改进：腐蚀监测技术的应用可以帮助改进腐蚀防护技术。
通过对腐蚀监测结果的分析，可以确定腐蚀原因和机理，并提出相应的防护措施，如涂层维护、阴极保护等，以延长设备和管道的使用寿命。
3. 远程监测技术的应用：随着物联网和大数据技术的发展，远程监测技术在油井生产中得到了广泛应用。
通过远程监测系统，可以实现对设备和管道的实时监测，并及时报警和采取相应的措施，提高腐蚀监测的及时性和准确性。
腐蚀监测技术在油井生产中的应用与完善是保障油田生产安全和设备寿命的重要措施。
随着技术的进步和应用的不断推广，相信腐蚀监测技术将在油井生产中发挥更大的作用。
在线腐蚀监测技术及应用
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
现有的内腐蚀监测方法
内腐蚀监测技术在国外经过近二十年的发展，目前， 已建立了一系列监测方法，如：失重挂片法、电阻法、线 性极化电阻法、氢渗透法、FSM法、电化学噪音法、电偶 法、电位监测法等。
目前，油气田工业生产系统应用较广泛且较为经济的 在线内腐蚀监测方法主要有：失重挂片法、电阻法、线性 极化电阻法和氢渗透法这4种方法。
所有工作环境中。
(3)但电阻法不能测量 瞬时腐蚀速度，也不能测量 局部腐蚀。
斜率代表了这段时间的腐蚀速率 时间
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
线性极化电阻法 线性极化电阻法是应用电化学原理通过在电极 的腐蚀电位附近进行弱极化，利用腐蚀电流与极化 曲线在腐蚀电位附近的斜率Rp成反比的关系，测量 腐蚀电流，计算腐蚀速率。
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
线性极化电阻法的基本原理(Stern-Geary方程式 )
icorr
ba 2.303
bc
ba
bc
1 Rp
IR
icorr — 腐蚀电流； RP — 极化阻力； ba — 阳极Tafel斜率； bc — 阴极Tafel斜率；
IRto t
极化曲线
2.在线腐蚀监测技术-内腐蚀监测技术
温 度
压 力
PH值
流 速
介质 组份
含水 率
2.在线腐蚀监测技术-定义
腐蚀监测 对管道（或设备）的腐蚀速率或某些影响 腐蚀速率的参数进行连续测量或断续测量，以 掌握腐蚀的过程和腐蚀控制的应用情况及控制 效果。
2.在线腐蚀监测技术-简介
在线腐蚀监测是近年发展起来的一项专门技术，可以在管道、 设备正常运行的情况下连续测量其腐蚀速率，是控制腐蚀和评估在役 管道、设备安全性的一种可靠而有效的手段之一。
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二、腐蚀监测的技术方法及原理
一、腐蚀监测的作用
4、腐蚀监测评价执行标准
国内油气田针对污水处理系统执行SY/T5329-94 《碎屑岩油藏注水水 质推荐指标及分析方法》中对注水水质腐蚀速率的规定：腐蚀速率小 于0.076mm/a
美国腐蚀工程师协会NACE RP 0775-2005 《油、气田生产中腐蚀挂片 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
ML
X K 1000
CR
(X2
X1) K 1000t
365
ML —— 金属损失/mils X —— 任意时刻的仪器读数
X2 —— t2时刻的仪器读数
X1 —— t1时刻的仪器读数 t ——X1 与 X2读数之间的时间差（天） CR —— 腐蚀速率(mils/年) K = PROBE CONSTANT 探针常数
腐蚀程度
轻度 中度 严重 极严重
平均腐蚀速度
mm/a
mpy
<0.025
<1.0
0.025-0.12
1.0-4.9
0.13-0.25
5.0-10
>0.25
>10
最大点蚀速率
mm/a
mpy
<0.13
<5.0
0.13-0.20
5.0-7.9
0.21-0.38
8.0-15
>0.38
>15
一、腐蚀监测的作用
5、腐蚀监测过程是由三部分组成
获取腐蚀数据 结果分析与判定 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
➢ 低风险状态（挂片、探针或两者均为轻度腐蚀程度以下） ➢ 需关注状态（挂片、探针或两者有多点在中度腐蚀程度以上） ➢ 需重点防范状态（挂片、探针或两者有多点在严重腐蚀程度以上）
电化学噪 利用腐蚀过程产生的微弱信号 音法 检测腐蚀的剧烈程度
FSM法
根据特制的测试管段上多点电 位变化测量腐蚀速率
特点
检出信息
适用 对象
需时较长， 平均腐蚀速率、 任意
操作复杂
点蚀
介质
较快速、应 连续监测、 任意 用灵活 平均腐蚀速率 介质
响应时间快
连续监测、 平均腐蚀速率
任意 介质
快速、应用 灵活
一、腐蚀监测的作用
3、腐蚀监测点的选择依据
油气田腐蚀监测点的选择遵循“区域性、代表性、系统性”原则 。“区域性”是指某一个区块或某一个油气田；“代表性”是指在生 产系统中能达到以点代面的点；“系统性”是指围绕和贯穿整个油气 田生产系统的各个环节。
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 的部位。从单井井口、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。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， 起到预警作用，并可对投加缓蚀剂等防腐措施进行评价。
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 线的监测结果。
一、腐蚀监测的作用
2、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。 （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 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 参数，如压力、温度、pH值、流速、含水等等。 （4）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 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。
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
空心旋塞
探针
探针延伸杆
数据存储器
数据采集器
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
高压 腐蚀监测装置
试件
监测管段
延伸接头
带旋塞的 安装座
数据采集器 ER7100探针
法兰
说明：1、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35 mm。 3、监测管线割口要求圆滑无毛刺。
（2）电阻法（ER探针）
原理：欧姆定律，金属或合金元件的电阻为：R=r×L/A 其中：L——元件长度；
A——横截面积；
R——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 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。仪器读数为探头壁 厚损失的寿命单元。
优点：a、测试结果准确性高。b、腐蚀产物及微生物可直接获取。c、可 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。
F (mห้องสมุดไป่ตู้f mhf ) 3650
S •tf •
（2）电阻法（ER探针）
电阻探针ER 被称为是“电子的”腐蚀挂片，把探针插入管线与生 产介质完全接触，探针电阻的变化量折算成金属的损失（金属失重即 为发生腐蚀）。
腐蚀监测方法及应用
提纲
一、腐蚀监测技术 二、腐蚀监测原理及应用
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（主要是对设备的内腐 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 入到工艺流体之中，并始终与流体保持接触来完成。
二、腐蚀监测的技术方法及原理
方法
监测原理
挂片失重 挂片置于腐蚀介质中，定期测 法 量失重
电阻探针 根据腐蚀造成电阻探针的电阻 法 变化测量腐蚀速率
电感探针 感抗的变化测定敏感元件厚度 法 的减少测试
线性极化 根据腐蚀过程中极化探针表面 电阻法 极化电阻变化测量腐蚀速率
氢渗透法
通过测量渗透到氢探针中的氢 分子量计算氢渗透率
连续的 腐蚀速率
电解 质
需时较长
氢渗透 速率
任意 介质
受干扰因素 较多
点蚀，半定量
任意 介质
费用昂贵
腐蚀速度 管线缺陷
任意 介质
结果解释 容易 容易 容易
较易，存 在干扰 较易 有难度 较复杂
二、腐蚀监测的技术方法及原理
（1）挂片法（试件失重法）
与现场生产管线同材质试片插入管线内部，根据一段时间内（2 个月左右）的失重质量计算试件的腐蚀速度。