CN207036760U - 一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，它涉及电化学探测头。它包括工作电极、参比电极、尼龙绝缘体、辅助电极和绝缘体，绝缘体中心穿设有参比电极，绝缘体一端凹槽内设置有工作电极，工作电极外部通过尼龙绝缘体设置有辅助电极，工作电极、参比电极、辅助电极分别通过导线与阀门及电化学在线式监测仪相连。本实用新型结构设计合理，适用于实时监测腐蚀产物保护膜的电化学特性，进而通过计算机程序自动计算分析捕捉腐蚀产物保护膜状态发生突破的临界状态。

Description

一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头

技术领域

本实用新型涉及的是电化学探测头，具体涉及一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头。

背景技术

流体管道是在一定压力下进行流体输送的特种设备，已成为与公路、铁路、水运和航空并列的五大运输方式之一，深入到能源供应、城市发展和人民生活等各个方面，广泛应用于原油、天然气、自来水、城市液化气以及流程工业领域中各种流体物料的输送，在国民经济中起着举足轻重的作用，但管道在为人们提供输运方便的同时，管道失效的问题给管道输送带来了极大的安全隐患。管道的失效形式多样，机理复杂，如材料缺陷、腐蚀、外力破坏等，其中由介质流动特性造成的冲蚀破坏失效是管道系统中最广泛也是常见的破坏形式，具有明显的局部性、风险性和突发性。冲蚀破坏是腐蚀与流动祸合作用的结果，其失效过程极为复杂，影响因素众多，特别是在含水、腐蚀性、多相流介质流动作用下引起的冲蚀穿孔更为复杂。因此，如何实现管道系统冲蚀临界特性的在线监测显得非常重要。

现有技术中，通常控制管道系统局部腐蚀失效的方法包括正确使用耐蚀性材料、缓蚀剂、涂防腐涂料、控制腐蚀性介质排放、外加强制电流阴极保护、优化生产工艺流程、改善设备使用环境等。后两种方法均需要采用可靠的手段对局部腐蚀速率进行实时监测。现有适合工业水体系中设备腐蚀评估方法有挂片失重法、分光光度法、监测换热器法、电位法、超声波测厚法以及观察和失效分析等，尽管挂片、观察和失效分析等方法能够定量提供局部腐蚀速率，如最大蚀孔深度等信息，但上述方法则往往需要花费较多的时间和费用，且通过上述方法得到的腐蚀速率则是一段时间如数月或数年的平均腐蚀速率，即反映的是金属累计腐蚀，测试结果精度不高、不能用于实时的腐蚀速率测量。另外一些技术如点蚀指数、电化学噪声、电化学阻抗谱、薄层活化技术、场图像技术、扫描参比电极、光电化学方法技术、拉曼光谱等技术也常用来研究局部腐蚀速率，但由于本身特点的限制，均不能用于常规条件下实时监测管道系统的局部腐蚀速率。因此，现实中管道系统局部位置发生冲蚀泄漏、穿孔等失效事故的风险性仍然很高，新型管道冲蚀速率在线监测技术的研究显得非常必要。

综上所述，本实用新型设计了一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，结构设计合理，适用于实时监测腐蚀产物保护膜的电化学特性，进而通过计算机程序自动计算分析捕捉腐蚀产物保护膜状态发生突破的临界状态。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，包括工作电极、参比电极、尼龙绝缘体、辅助电极和绝缘体，绝缘体中心穿设有参比电极，绝缘体一端凹槽内设置有工作电极，工作电极外部通过尼龙绝缘体设置有辅助电极，工作电极、参比电极、辅助电极分别通过导线与阀门及电化学在线式监测仪相连。

作为优选，所述的工作电极、参比电极、辅助电极呈环形结构布置。

作为优选，所述的电化学在线式监测仪通过电缆线与UPS隔离电源和数据通讯接口相连。

作为优选，所述的工作电极、参比电极、辅助电极呈环形结构布置。

作为优选，所述的电化学在线式监测仪通过电缆线与UPS隔离电源和数据通讯接口相连。

作为优选，所述的数据通讯接口与控制中心的工控计算机相连。

本实用新型具有以下有益效果：结构设计合理，适用于实时监测腐蚀产物保护膜的电化学特性，进而通过计算机程序自动计算分析捕捉腐蚀产物保护膜状态发生突破的临界状态。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型；

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为本实用新型的安装工作示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

参照图1-3，本具体实施方式采用以下技术方案：一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，包括工作电极1、参比电极2、尼龙绝缘体3、辅助电极4和外部绝缘体5，外部绝缘体5中心穿设有参比电极2，外部绝缘体5一端凹槽内设置有工作电极1，工作电极1外部通过尼龙绝缘体3设置有辅助电极4，工作电极1、参比电极2、辅助电极4分别通过导线与阀门6及电化学在线式监测仪7相连。

值得注意的是，所述的工作电极1、参比电极2、辅助电极4呈环形结构布置。

值得注意的是，所述的电化学在线式监测仪7通过电缆线与UPS 隔离电源8和数据通讯接口9相连。

此外，所述的数据通讯接口9与控制中心的工控计算机10相连。

本具体实施方式的工作原理：首先将工作电极一端侧面放置在静止的待测介质中对工作电极表面应用电化学方法进行预腐蚀,使其形成均匀致密的腐蚀产物保护膜,将工作电极预腐蚀的端面正对流体介质,并通过阀门与管道相连，探测头还通过电化学在线式监测仪7与工控计算机通过数据线联接。当流体介质由一定速度流过管道时,通过工控计算机采集工作电极表面的腐蚀电流、阻抗、温度、值等数据进行实时分析处理并显示电流曲线阻抗曲线工作电极表面腐蚀产物保护膜未冲破的情况下,恒电位仪电流曲线图几乎为零阻抗很大。通过不断提高流体介质的流速观察恒电位仪的电流变化,通过工控计算机实时绘制流速与腐蚀电流、流速与阻抗、流速与腐蚀速率等相关曲线。当流体介质的流速达到一定值时,恒电位仪的电流曲线会发生突变,则可认为工作电极腐蚀产物保护膜已经冲破,得到冲蚀破坏的临界速率,实现管道冲蚀临界特性的在线监测。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，其特征在于，包括工作电极(1)、参比电极(2)、尼龙绝缘体(3)、辅助电极(4)和绝缘体(5)，绝缘体(5)中心穿设有参比电极(2)，绝缘体(5)一端凹槽内设置有工作电极(1)，工作电极(1)外部通过尼龙绝缘体(3)设置有辅助电极(4)，工作电极(1)、参比电极(2)、辅助电极(4)分别通过导线与阀门(6)及电化学在线式监测仪(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，其特征在于，所述的工作电极(1)、参比电极(2)、辅助电极(4)呈环形结构布置。

3.根据权利要求1所述的一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，其特征在于，所述的电化学在线式监测仪(7)通过电缆线与UPS隔离电源(8)和数据通讯接口(9)相连。

4.根据权利要求3所述的一种用于在线腐蚀监测的电化学探测头，其特征在于，所述的数据通讯接口(9)与控制中心的工控计算机(10)相连。