CN107202755A - 一种金属管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金属管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器，包括壳体(1)，参比电极(2)、对电极(5)、与待测管道表面直接接触的电接触(4)和可调支柱(3)。参比电极(2)和对电极(5)与壳体(1)下部固定连接，在可调支柱(3)与壳体(1)固定连接，参比电极(2)和对电极(5)的下端与待测钢铁管道之间通过湿润滤纸隔离，支柱(3)的上部与壳体连接，通过调整可调支柱的长度来调节参比电极(2)和对电极(5)与待测金属表面的距离。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器，属于无损检测领域。
背景技术
金属管道长期暴露在室外或室内的大气环境中，当暴露环境中存在氯离子等腐蚀性离子时，金属管道会发生点蚀等腐蚀现象，点蚀的进一步发展将会危及服役中的不锈钢管道的可靠性。因此，对金属管道进行腐蚀监检测对服役可靠性评估具有重要指导意义。但是管道一般暴露在大气环境中，没有电解质溶液，直接进行电化学检测较困难，未见有相关的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有管道外表面腐蚀检测技术的不足，提供一种在线检测管道外表面腐蚀检测的电化学传感器。本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
一种金属管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器，包括壳体1，参比电极2、对电极5、与待测管道表面直接接触的电接触4和可调支柱3，其特征在于，参比电极2和对电极5与壳体1下部固定连接，在可调支柱3与壳体1固定连接，参比电极2和对电极5的下端与待测钢铁管道之间通过湿润滤纸隔离，支柱3的上部与壳体连接，通过调整可调支柱的长度来调节参比电极2和对电极5与待测金属表面的距离。
优选地，所述的可调支柱3的底部固定有磁铁。参比电极2为高纯锑电极，对电极5为表面喷涂Al2O3的不锈钢，作为电化学噪声测试时所用的对电极。
本发明设计了适用于管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器，采用润湿的滤纸作为电解质，利用电化学噪声测试实现对金属管道的腐蚀状态的检测。该手段对被测体系无干扰，操作方便，可实现对金属管道的远距离腐蚀检测。
附图说明
图1为本发明的电化学传感器的示意图。
附图标记说明如下：1传感器壳体；2高纯锑参比电极；3传感器磁铁支柱(三个)；4电接触；5表面喷涂Al2O3的304NG不锈钢对电极；6用水浸湿的滤纸；7待测管道表面。
图2的六个图为不锈钢管道3个不同区域的电化学噪声测试结果，左列的三个图为电位噪声测试结果，右列的三个图为电流噪声测试结果。
具体实施方式
一种管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器，按照下述步骤进行：
图1为管道外表面腐蚀电化学检测传感器的示意图。该传感器主要包括于腔体1，参比电极2、对电极5、与待测金属管道外表面表面直接接触的电接触4和磁铁支柱3，其特征在于，在磁铁支柱3的下端固定有磁铁。工作电极电接触4直接与待测金属管道表面电连通。测试时为了构建测试回路，传感器参比电极2和对电极5与待测钢铁表面之间放一层滤纸。支柱通过螺纹与壳体连接，可以通过调整支柱来调节电极与待测金属表面的距离。测试时，调整磁铁支柱3的位置，直至压紧滤纸。滤纸厚度约为500微米，在腐蚀检测中起着两方面重要作用：一是避免传感器与待测钢铁表面电连通，另一方面由于滤纸厚度较薄，主要是为了减小测试时溶液电阻的影响，以利于电化学测试。利用该传感器可进行电化学噪声测试，获得电化学电位噪声和电流噪声。电位噪声标准偏差与电流噪声标准偏差之比为噪声电阻。一般来说，噪声电阻与腐蚀速度成反比。利用噪声电阻值评价金属管道的耐蚀性。下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
不锈钢钢管道的电化学噪声检测方法如下：在不锈钢管道表面选定三个区域进行腐蚀检测，检测前先在管道表面放置润湿的滤纸。然后放置传感器，调节磁铁支柱使传感器的两个电极与压紧滤纸，传感器中的电接触直接与管道表面连接。利用具有零电阻电路的检测装置进行电化学噪声测试，分别得到电化学电位噪声和电流噪声。电位噪声标准偏差和电流噪声标准偏差之比即为噪声电阻，噪声电阻值越大，钢铁材料的耐蚀性越好。图2是三个测试位置采集的剔除直流分量后的电位和电流噪声时域谱。由图2噪声时域谱特别是电流噪声时域谱可见，3#位置的电流噪声幅值明显高于1#位置和2#位置，可以定性说明3#位置不锈钢管道表面的腐蚀强于其他两个位置。噪声时域谱形状也表明3#位置有局部腐蚀倾向。测试结果和初步分析与现场不锈钢管道表面状态是一致的，3#位置管道有明显锈蚀迹象。三个区域的噪声电阻分别为1549,1382和574Ωcm2，说明3#区域的耐蚀性最差。
Claims (3)
1.一种金属管道外表面腐蚀检测的电化学噪声传感器，包括壳体(1)，参比电极(2)、对电极(5)、与待测管道表面直接接触的电接触(4)和可调支柱(3)。其特征在于，参比电极(2)和对电极(5)与壳体(1)下部固定连接，在可调支柱(3)与壳体(1)固定连接，参比电极(2)和对电极(5)的下端与待测钢铁管道之间通过湿润滤纸隔离，支柱(3)的上部与壳体连接，通过调整可调支柱的长度来调节参比电极(2)和对电极(5)与待测金属表面的距离。
2.根据权利要求1所述的电化学噪声传感器，其特征在于，所述的可调支柱(3)的底部固定有磁铁。
3.根据权利要求1所述的电化学噪声传感器，其特征在于，参比电极(2)为高纯锑电极，对电极(5)为表面喷涂Al2O3的不锈钢，作为电化学噪声测试时所用的对电极。
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