HU231267B1 - Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korróziósebességének meghatározására - Google Patents
Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korróziósebességének meghatározására Download PDFInfo
- Publication number
- HU231267B1 HU231267B1 HU2000060A HUP2000060A HU231267B1 HU 231267 B1 HU231267 B1 HU 231267B1 HU 2000060 A HU2000060 A HU 2000060A HU P2000060 A HUP2000060 A HU P2000060A HU 231267 B1 HU231267 B1 HU 231267B1
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- pipeline
- probes
- probe
- potential
- measurement
- Prior art date
Links
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims description 125
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 67
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims description 34
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims description 34
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 176
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 84
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 83
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 238000000157 electrochemical-induced impedance spectroscopy Methods 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000001566 impedance spectroscopy Methods 0.000 claims description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000002593 electrical impedance tomography Methods 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 27
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 13
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000002847 impedance measurement Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N Ferrous sulfide Chemical compound [Fe]=S MBMLMWLHJBBADN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 2
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 2
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008235 industrial water Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/02—Electrochemical measuring systems for weathering, corrosion or corrosion-protection measurement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/006—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light of metals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
- G01N17/04—Corrosion probes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/026—Dielectric impedance spectroscopy
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
Description
Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korrózíósebességének meghatározására
A találmány tárgya eljárások acél csővezetékek belső oldali korrózíósebességének meghatározására. Ennek során laboratóriumi körülmények között meghatározzák a kalibrációs állandót, majd ezt követően a kalibrációs állandó alkalmazásával terepi körülményeket modelleznek laboratóriumi körülmények között, és meghatározzák a korróziósebességet, majd ezt követően terepi körülmények között a laboratóriumi' körülmények közötti modellezéssel azonos módon meghatározzák a korróziósebességet.
A találmány tárgya továbbá mérési elrendezés acél csővezetékek belső oldali keuezOsebességére vonatkozó kalibrációs állandó és korróziósebesség meghatározására az eljárások megvalósítására labor és terepi körülmények kozott Az eírendezés kétcsatornás teljesítmény-kimenettel, potenciálmérő bemenettel· és földelő csatlakozással rendelkező polarizáló és mérőegységbő!, vezérlő és adattároló egységből és három, eilenefektrődokkal ellátott szondából van felépítve. Legalább egy szonda továbbá referencia elektróddal is el van látva.
A csővezetékek belső felületének korróziósebességét tipikusan a kuponos, az LPR és az ER technikával határozzák meg (korróziós monitoring). Mindhárom megoldás közös hibája, hogy nem magának a csőfalnak a korróziósebességéí mérik, hanem egy a rendszerbe bevitt kelőn mimatest korrózióját. Ez a lény jelentős bizonytalanságot visz a mérésbe A megoldás az lenne, hogy magát a csőfalat polarizáljuk alkalmas módon, és ebből a polarizációból határozzuk meg a csőfal polarizációs ellenállását, amiből a korróziósebesség az LPR módszerben alkalmazott eljárással számítható.
A korrózlósebességet ipari környezetben alapvetően három technikai megoldással lehet meghatározni;
íj Törnegveszteség-mérés. Az eljárás során ismert tömegű mintatesteket (un. Kuponokat) helyezünk a korrozív közegbe és bizonyos idő után kivesszük, tisztítjuk és mérlegeljük és a tömegveszteségből számoljuk a korrözjósebességet A módszer előnye hogy egyszerű és közvetlen mérés, hátránya, hogy lassú és nem vagy csak nagy késéssel ad információt a korrozív közeg változásainak a RoveikezményeirŐi. amivel a beavatkozás tehetőségért rontja. Mindenféle közegben (olaj, gáz, víz) használható.
H····
SZTHH4Ö0256987
2) Az ER- (electrical resistance) módszer lényege, hogy a mintatest egy fémhuzal·, aminek az ellenállását nagyon pentosan mérik A huzal ellenállás-változásaiból számolják a korróziósebességet. Ez a módszer is relatíve lassú és pontatlan is Előnye, hogy a tömegveszteség-méréssel megegyezően olajos és gázos: közegben is használható. Vizes közegekben használhatósága erősen korlátozott.
3) A lineáris polarizáció mérés (Linear Polarization Resistance, LPR). A tárgyalt technológia-fejlesztés ezen a módszeren alapul. Lényege, hogy a korrozív közegbe helyezett két elektród között feszültségkülönbséget hozunk létre, és mérjük az áramválaszt. Ha a feszültség-perturbáció mértéke elég kicsiny (<15 mV) és néhány egyéb feltételt is teljesítünk, akkor az áramválasz lineáris lesz (mintha egy ohmikus ellenálláson mérnénk) és a meghatározott ellenállás negatívan korrelálni fog az elektródok felületének a korróziósebességével (minél kisebb az ellenállás, annál nagyobb a korróziósebesség}. A módszer alkalmazáshoz minimálisan két elektród szükséges, amit munka- és ellenelektródnak nevezünk Opcionálisan alkalmazható egy harmadik elektród, ami nem polarizálódik, csak a potenciálméréshez kell. Ez a referencia elektród. Ha referencia-elektród van alkalmazva, akkor a potenciál jelei ehhez képest mérjük a munkaelektródon (az áram azonban továbbra is a minta- és az ellenelektród körében folyik).
A módszer pontos alkalmazásához ismerni keli az oldat ellenállás értékét, és ezzel korrigálni kell a mért ellenállás értékét (le kell belőle vonni). Ebből a célból gyakran két mérést végeznek, mindkettőt váltóárammal, az egyiket nagy (kb. 1000 Hz), a másikat alacsony (kb. 1 Hz) frekvencián. A nagyfrekvenciás mérés során csak az öidatellenállás értékét mérjük (az elektródok felületi ellenállása, ami összefüggésben van a korröziósebességgel, ilyenkor átvezet, kvázi rövidzár alatt van), a kisfrekvenciás mérés során pedig a kétféle ellenállás összegét A két eredmény különbsége adja az elektród polarizációs ellenállását, ami az alábbi összefüggésben van az áramerősség értékével:
- (2,303(^ + ¾1))¼1
Ahol bv és b( az un. anődos és katódos meredekség értéke, ami a legtöbb korróziós rendszerben jól közelíthető a 0,06V és 0,12V értékekkel, és RP a polarizációs ellenállás A meghatározott Á korróziós áramerősség az alábbi összefüggésben van a korróziósebességgel (ez utóbbi g/cméóra egységekben megadva)·
......... 3600 ΛΕ n
Ahol r a korróziósebesség. 4 az eiektróófelülei (cm2), a Faraday-állandó (96500 As/moO és M a vas moláris tömege (56 g/mol). π értéke a vas és az acélok ±nno/!O:á:a 2.
A nyakariatban az LPR korróziós monitoring eljárásokban a munka és ellenelektródok tipikusan egyik végükön menetes acélrudak, amelyek egy megfelelően kiképzett acél tartóelembe becsavarozva. egymástól és a tartóelemtől elszigetelve és a megfelelő vezetékekkel ellátva csatlakoznak a korróziósebességet mérő műszerhez.
Ez a leírás alapvetően a csővezetékek korróziós monitoring céljára kifejleszteti eljárást ismerteti. Az eljárásban a A monitoring rendszer egyik elektródja maga a csőfal Ezáltal lehetővé válik (egy harmadik, referencia-elektród beépítésének az árán), hogy a csőfal polarizációs ellenállásai ménük. és direkt módon a csőfal korróziósebességét monitorozzuk. Erre azért van szükség, mert a csőfal, ami hosszú ideje, gyakran évtizedek óta ott van, egészen más korróziós sajátságokat mutathat, msnt egy monitoring elektród, amit legalább kétévente cserélni keli (erősen korroziv közegekben esetleg sokkal sűrűbben). A csőfalon direklben végzett elektrokémiai mérések műszaki értéke, megbízhatósága és információgazdagsága mindenképpen egy olyan előny, amiért megéri bizonyos feltételeket vállalni. Amennyiben a csőfal a munkaelcktród. akkor feltétlenül kell referencia-elektródot is használni. Ebben az esetben a standard kétetektródás szonda egyik elektródja az ellenelektród, a másik a mmnmnrn moKúnó
1; Amennyiben magát a csőfalat használjuk monitoring elektródként, akkor azon nagyon bonyolult, és esetleg időben is változó polenciáleíoszlás jöhet létre, ami egyrészt az egyes felülehészeket jelentősen eltérő mértékben polarizálja, másrészt bizonytalanná tesz; a polarizált felutet akárcsak hozzávetőleges meghatározását (itt nem részletezhető okokból a korróziósebesség meghatározása egyébként is nagyon pontatlan lehet, és ezért a technológiai célú mérésekkel szembeni pontosság-igény legalábbis mérsékelt, azonban a korrodálódó felület méretének bizonytalansága, illetve a széles tartományban eloszló potenciál mindenképpen akkora hibát eredményezne, ami nem tolerálható, illetve jelentősen lerontja a módszer előnyeiből fakadó értékeket) Ezért a javasolt eljárás nem egy, hanem hárem, egymástól jól definiált távolságban és pozícióban beépített szondát tartalmaz, abból a óéiból, hogy a középső ún. aktív munkaelektród geometriai környezetében a potenciáleloszlást egyenletesebbé és a hozzá tartozó korrodálódó felületet pedig pontosabban meghatározhatóvá tegyék
2) A csőfal polarszációs ellenállásának a számítása azért nehéz, mert ha polarizáljuk {pl. egy LPR szondába épített elektródokon keresztül), akkor eleve nem tudjuk megadni a polarizált csőfal szakasz felületet. liléivé a polarizáló áram eloszlásál.
Részletesebben kifejtve. a komóziósebesség meghatározását a polarizációs ellenállás értékéből a polarizációs ellenállás és a korróziós áramerősség közötti alábbi összefüggéssel végezhetjük.
ahol. K - a korrodálódó fémfefület polarizált potenciálja és korróziós (nyugalmi) potenciálja közötti különbség, / az aktuális polarizált potenciálhoz tartozó polarizációs áramerősség, /?(> a polarizációs ellenállás (dimenziója: [ellenállás], jellemző mértékegysége Ω). a korróziós áramerősség (dimenziója, [áramerősség). ioHemzö mértékegysége: Aj. és m és A- az ún anódos és kalódos dekádAcs Táléi meredekségek, értekük konvencionálisán tg ······· O.ühL es -- mist·
A korröziósebesség meghatározása a korróziós áramerősség értékéből a következő egyenlet alapján történikAnr ahol /< a korróziósebesség (dimenziója: [tömeg/idÖ/hosszúság2), jellemző mértékegysége: g/év/cm2), n a korróziós folyamat sztöchiometriái száma, vasra és acélokra értéke 2, f a faraday-állandó, értéke 96494 As/mol és a vas moláris tömege, g/mol és az egy évben levő másodpercek száma, 31536000. A pedig a korrodálódó felület mérete, dimenziója: i hosszúság·').
Az LPR méréséhez span környezetben ismert módon elhelyezett szondákat alkalmaznak. Általában kétfajta kivitelt használnak, a két- liléivé a három elektródos imust A szondák beépítése a csővezetékbe ismeri módon történik.
Az LPR szonda működése a következő· egy vezérelhető kimenetű elektromos armmomásböi időben változó ieszuilséget (Epikusán háramszogjelet. jellemzően 10 · 15 mV os amplitúdóval és nagyjából 1Hz vagy ez alatti frekvenciával) bocsájtanak ki az LPR szonda kél elektródja Között. A feszültséget és az áramerősséget visszamérik. Ha van harmadik elektród a szondában, akkor ezt a harmadik elektródot használják referencia elektródnak, és ehhez képest mérik valamelyik másik elektród potenciálját Az áramerősség- és feszültségértékekből kiszámítják (a szondák felületének az ismeretében) a rendszer elektromos ellenállását, ami két tagból áll· az óidat ohmikus ellenállásából és a polarizációs ellenállásból· p AR 4 A;..
ahol C. a méri (összes) ellenállás és az oldateiienállás A kettő különbsége az első összefüggésben definiált Hp polarizációs ellenállás
Az /m oldateiienállás vagy elhanyagolásra kerül (jól vezető, agresszív sóoldatokban ez nem okoz számottevő hibát), vagy nagyfrekvenciás impedancia-mérésekkel értéke meghatározható az EiS mérésben bemutatott módon.
Az ipari célú EIS mérésekhez hasonló szondákat alkalmaznak, mint az LPR mérésekhez, a különbség a mérő elektronikában és a polarizációs jelalakban van.
Az elektrokémiai korróziós rendszerek átviteli függvénye (impedanciája) kis amplitúdójú (max. 10-15 mV) váltófeszültségű (célszerűen szinuszos) perturbációkra az un helyettesítő kapcsolással irháié le. A korróziós rendszerek helyettesítő kapcsolása sói közelíthető azzal a kapcsolással· ahol a polarizációs ellenállás (ÍAd és a határfelületi kettösréteg kapacitása (Cm) párhuzamosan, és ezekhez az oldat ohmskus ellenállása (Ru) sorosan van kapcsolva Ennek a helyettesítő kapcsolásnak az impedanciája
A - fái -i...... ' S Ϊ 4 ‘ H '7.
Amennyiben az egyenletet Nyquist-diagramon ábrázoljuk, akkor az ábrából kiolvasható, hogy az alacsony frekvenciás impedancia-értékekből (tipikusan 10-100 mHz környékén) az oldatellenálás és a polarizációs ellenállás összege, a nagyfrekvenciás impedancia-adatokból (1 kHz felett) pedig az oldateiienállás határozható meg. ily modor? a polarizációs ellenállás - ami a korróziósebesség meohatározása szempontjából alapvető jelentőségű - megmérhető. Gyakran az LPR mérések esetében is végeznek nagyfrekvenciás impedanciamérést az oldatellenáliás meghatározása céljából, és a kapott adattal korrigálják az ott kapott polarizációs eüenáHást
Specráüs igényeknek megfelelően másfajta elrendezések is léteznek, de ezek közös jellegzetessége. hogy az elektródok mindig a korrodálódó rendszertől elszigetelve vannak behelyezve a rendszerbe Bizonyos esetekben hásem-eiektródcs szondákat alkalmaznak. ezekben a harmadik elektród csak referencia-elektródként működik (a mérés rövid idejére a terheletlen elektród potenciálja konstansként kezelhető).
A CN108535178 számú kínai szabadalmi irat tárgya eszköz és eljárás csővezetékek korróziós sebességének online megfigyelésére. Az eszköz elektrokémiai tesztrendszert, darab függő rendszert, megfelelő szelepeket., áramlásmérőt, és hasonlókat tartalmaz. A korróziós sebesség online módon történő megfigyelésére szolgáló módszer magában foglalja a kővetkező lépéseket.
1) a megfigyelhető ellenelektródok és korróziós próbadarabok beszerelését, valamint az eszközön átfolyó folyadék áramlási sebességének beállítását oly módon, hogy a folyadék áramlási sebessége összhangban van a folyadék áramlási sebességével a rendszerek csővezetékeiben:
2j o lineáris polarizációs ellenállás mérését lineáris polarizációs folyamatok segítségévéi;
3) az elektródok közötti oldat-ellenállás mérését, állandó áramú folyamatok segítségével,
4) az elektródok közötti oldat-ellenállás kettővel osztott értékét, az anódos polarizációs ellenállás (R) meghatározásához:
5; a d ertékek meghatározását a vizsgált rész súlycsökkenést korrekciós folyamatok való hgyctombevételévek
ö) kiszámítja az i <corr> korróziós sebességeket az I <corr -· 8 / R egyenlet szerint, A 4 lépésben kapott értékekei kivonjuk a lineáris polarizációs ellenállásból. Az eszköznek és a módszernek az előnyei, hogy az R anódos polarizációs ellenállás pontosan merhető, a B értékek a vizsgáit rész súlyveszteség korrekciós folyamatainak segítségével határozhatók meg, és ennek megfelelően a csővezetékek belső korróziós sebessége pontosan és folyamatosan, online módon valós időben figyelemmel kísérhető.
A hivatkozott eljárás a csővezeték korróziós monitoring céljára külön beépített tesztelektródokat alkalmaz és nem magát a csőfalat. Ez alapvető méréstechnika· különbség.
.Az US10031066B1 szabadalmi irat lineáris polarizációs ellenállás flexibilis' érzékelőit és eljárásokat ismertet a miinkaelektródok elhelyezésére egy szerkezet korróziójának megfigyelésére, ahol maga a szerkezetet használják fel az elektrokémia! mérés részeként Néhány megvalósítás szerint lineáris polarizációs ellenállás (LPR) érzékelő eszközöket mutatnak be a szerkezet konózsójának közvetlen monitorozására. A jelen találmány bizonyos újításai szerint az érzékelő eszköz három elektródot tartalmazhat, például egy elienetektródor egy referenciaelektródot és egy munkaelektródot, amely a megfigyelt szerkezetet tartalmazza. További kiviteli alakokban az elektródok egy pokmer rugalmas aljzat-kábelre, például polhmidre helyezhetők el. Mindegyik elektród nemesfémből, például aranyozott rézből, vagy fémrendszerékböl készül, amelyek külső felülete nem oxidálódik, a környezeti hatásokkal szemben ellenállók.
A szabadalom által ismertetett megoldás alkalmas arra, hogy a korrodálódó acél felületét használja a korróziósebesség meghatározására. Jelentős különbség a találmányunkkal szemben, hogy a vizsgált felület korlátozását (egy meghatározható értékre} úgy oldja meg, hogy az ellen· és a referencia elektródokat, amelyek a méréshez szükségesek, egy meghatározott geometriában (téglalap) nagyon közel teszf a felülethez, es ezáltal definiálja az eltenoldaü munkaetektród felhasznált felületének a nagyságát A módszer nem alkalmas ipari célú, beépített elektródok alkalmazására
A találmányunk célja alapvetően a csővezetékek korróziósebességének meghatározására alkalmazott korábbi eljárásoknál pontosabb, gazdaságosabb eljárás és mérési elrendezés kifejlesztése volt, amely továbbá az elektródok ritkább cseréjét is lehetővé teszi.
f ehsmenuk, hogy az LPR mérést eljárás hátrányait jelentősen csökkenthetjük a találmányunk szerinti eljárással, hogyha a monitoring rendszer egyik elektródja maga a csőfal és további három szondát építünk be axiálisan egy vonalban egymás mellé, ahol a két szélső korlátozza a középső hatótávolságát, hozzávetőlegesen szimmetrikusan, a szondák közötti távolságra, f elismertük továbbá, hogy ha nem a szondák anyagának a korrózió sebességét mérjük, hanem a csőfaléi,, akkor a kofíóziósebességrői reálisabb képei, pontosabb eredményt kapunk a korábban ismert megoldásokkal elért eredményeknél. Ennek érdekében a szondák fém anyagát korrózió áiié fémből alakítjuk ki. Felismertük továbbá, hogy ha a középső ellenelektród mini polarizált felületet a tatáiméi púnkban ismertetett módon állítjuk be. a kunöziósebességet pontosabban tudjuk meghatározni azáltal, hogy mind a polarizáló áramerősség, mind a polarizált felület mértékét jól ismerjük.
Találmányunk tehát eljárás acél csővezetékek belső oldali korróziósebességének meghatározására szolgáló mérési elrendezés kalibrációs állandójának meghatározására. Ennek során célszerűen lineáris polarizációs ellenállás méréssel (LPR) es/vagy elektrokémiai impedancia spektroszkópia alkalmazásával (EiS) dolgozunk, ahol meghatározzuk az oldateltenáilásl célszerűen FIS méréssel és ezzel az ériekkel korrigáljuk az LPR módszerrel kapott polarizációs ellenállás értéket Az eljárás során a csővezeték falán keresztül két szélső és egy középső szondát alkalmazunk a csővezetéktől galvanikusan elszigetelve. A szondák ellenelektródokat, es legalább a középső szonda referencia elektródot is tartalmaz. A polarizációs ellenállást az ,, U' Apr;·.·' =.....7...........
eisö egyenlettel határozzuk meg. ahol az (A - /%^-y a polarizált potenciál érték a korróziós áramerősséget az
a második egyenlettel határozzuk meg laboratóriumi körülmények közeit Az eljárás során három csőszakaszból, két szélső és egy középső csőszakaszból álló csővezetéket alkalmazunk. A szondákat az acél csővezeték alkotója mentén, egy vonalban iktatjuk a csővezeték egyes szakaszaiba, egymástól azonos távolságra A távolság legfeljebb a csővezeték átmérőjének U5%~a. A csőszakaszok határait a szondák közötti távolság felénél alakítjuk ki. A középső csőszakaszba helyezett középső szondát a szélső szondák közötti távolság felénél helyezzük a középső csőszakaszba. Az eljárás során először kalibrációs mérést végzünk egy kalibrációs modellen Ennek során a csőszakaszokat egymástól galvanikusan leválasztjuk. A szélső szondák ellenelektródjait szabadon hagyjuk feszültség mentes állapotban. A polarizációs ellenállás (LPR) meghatározása során a referencia elektród és a földpotenciálon lévő csővezeték között megmérjük a nyugalmi korróziós potenciált. Ezt követően a mérésnél alkalmazott - a középső szonda elíeneléktródja és a földpofenciáí közé kapcsolt - feszültséget a korróziós potenciálhoz képest ±1 -- 20 mV értékre választjuk. A középső szonda referencia-elektródja és a földpotendálra kapcsok csővezeték között, mégük az o- a ...a polarizált potenciál értéket, és mérjük az my keletkezett A? áramerősséget. A mérési eredményekből meghatározzuk a polarizációs ellenállási. zA.? az első egyenlettel. Ezután impedancia-spektroszkópiával meghatározzuk az oldatellenállást, majd az oldat ohmikus ellenállásával korrigált egységnyi felület polarizációs ellenállását. Ezt követően kiszámítjuk a korróziós áramerősséget sázz/v a második egyenlettel aminek eredményéből a korróziósebességet meghatározzuk. Ezt követően terepi körülményeket modellezünk laboratóriumi körülmények között azzal, hogy a csőszakaszok közötti galvanikus leválasztást megszüntetjük, a középső szonda kalibrációs mérésnél alkalmazott, elektromos kapcsolását változatlanul hagyjuk, a kél szélső szonda elleneiektródiait párhuzamosan kapcsoljuk. A párhuzamosan kapcsolt ellenelektródok és a föld potenciál, közé akkora feszültséget kapcsolunk, hogy a középső szondán a kimenő áramerősség és a mért polarizáció által meghatározott polarizációs ellenállás értéke lényegében megegyezzen a kalibrációs mérésben meghatározott polarizációs cHenaNás értékkel Ezt kővetően meghatározzuk a rendszer kalibrációs állandóját ügy, hogy a két szélső és a középső szondán mért áramerősség-értékek hányadosát képezzük.
Találmányunk továbbá eljárás acél csővezetékek belső oldali korróziósebességének az előzőekben ismertetett eljárással meghatározott kalibrációs állandóval való meghatározására, terepi körülmények között Ennek során a csővezeték falán keresztül két szélső és egy középső szondái alkalmazunk a csővezetéktől galvanikusan elszigetelve. A szondák ellenelektródokat, és legalább a középső szonda referencia elektródot is tartalmaz. Az évi korróziósebességet a
harmadik egyenlettel határozzuk meg. Ahol A a korróziósebesség, n a korróziós folyamat oxidációs száma vasra és acélokra, A a faraday-áliandó, a vas moláris tömege, A a korrodálódó felület (d2Tr) és s az egy évben levő másodpercek száma. A szondákat az acél csővezeték alkotója mentén, egy vonalban iktatjuk a csővezetékbe, egymástól azonos távolságra. A távolság legfeljebb a csővezeték átmérőiének 115% a A középső szondát a szélső szondák közötti távolság felénél helyezzük a csővezetékbe. Megmérjük a nyugalmi korróziós potenciáit. Ezt követően a középső és a szélső szondákra adott áramerősségeket különböző értékeiknél úgy állítjuk be, hogy az áhaiuk létrehozott potenciál 1 - 15 mV között legyen, és hogy arányaik rncgteleyenek a kalibrációs állandó értékének. Ennek a feltételnek: a tartásával a referencia elektród és a földpotencíál között megmérjük a polarizált potenciált, amit célszerűen a korróziós potenciálhoz képest ±1 ···· 20 mV értékre választjuk. A középső szondára adott áramerősség és a referencia-elektród potenciáljából számított polarizáció értékeket felhasználva kiszámítjuk a középső szonda terének a polarizációs· ellenállását. A nagyfrekvenciás (1 -- 10 kHz) elektrokémiai impedanciaspektroszkópiai adatokból ugyanezen elrendezésben számítjuk az oídatellenállást az elektrokémiai impedancia-méréseknél is. A két szélső és a középső szondára adott áramerősségek hányadosát a kalibrációs állandó értékével azonosra állítjuk be. Kiszámítjuk az ölöatellenáilást a középső szondára vonatkoztatva, aminek az értékével korrigáljuk a polarizációs ellenállás értékéi. Az így kapott korrigált polarizációs ellenállás értéket a középső szonda által polarizált felületrészre számítjuk. A í.éwm korróziós áramerősség meghatározását követően meghatározzuk az évi korróziósebességet a harmadik, egyenlettel
Találmányunk továbbá eljárás acél csővezetékek belső oldali korróziósebességének az előzőekben ismertetett eljárásokkal való meghatározására. Ennek során labnratónurni körülmények között meg határozzuk a kalibrációs állandót. Ezt követően a kalibrációs állandó alkalmazásával terepi körülményeket modellezünk laboratóriumi körülmények között, és meghatározzuk a ke rróz «sebességet Ezt követően terepi körülmények között a laboratóriumi körülmények közötti modellezéssel azonos módon meghatározzuk a korróziósebességet.
Találmányunk továbbá mérési elrendezés acél csővezetékek belső oldali korróziósebességére vonatkozó kalibrációs állandó és korróziósebesség meghatározására az előzőekben ismertetett eljárásokkal megvalósítására labor és terepi körülmények között. A mérési elrendezés kétcsatornás teljesítmény-kimenettel, potenciálmérő bemenettel, és földelő csatlakozással rendelkező polarizáló és méröegységböl. vezérlő és adattároló egységből és három, elleneiektrödokkai ellátott szondából van felépítve. Legalább egy szonda továbbá referencia elektróddal ís el van iátva. A csővezeték három, két szélső és egy középső csőszakaszból áll. A szondák az acél csővezeték alkotója mentén, egy vonalban vannak az egyes szakaszokban elrendezve,, egymástól azonos távolságra. A távolságuk legfeljebb a csővezeték átmérőjének 115%-a. A szakaszhatárok a szondák távolságának felénél vannak kialakítva. Az elektródok elektromosan el vannak szigetelve egymástól és a csővezetéktől A középső csőszakaszban elhelyezett középső szonda referenda elektródból és eltenelekkődból áll. A referencia elektródja a potenciálmérő bemenethez, az eilenelektródsa az első teljesítmény kimenethez van csatlakoztatva. A csővezeték a földelő csatlakozással össze van kapcsolva. Labor körülmények között· kalibrációs mérési elrendezés esetén a csőszakaszok egymástól galvanikusan le vannak választva, célszerűen a csővezetékbe iktatott közdarabokkal. A szélső helyzetekben elhelyezett szondák feszültség mentes állapotban vannak a csővezetékbe rögzítve. Terepi körülmények labor körülmények közötti modellezése és terepi körülmények közötti mérés esetén az egyes csőszakaszok egymással galvanikus kapcsolatba vannak kapcsolva A szélső szondák ellenelektródjaí közösítve vannak és a második teljesítmény kimenethez vannak csatlakoztatva. A vezérlő és adattároló egység kimenete a polarizáló és mérőegység bemenetéhez van kapcsolva.
A találmányunkat részletesen az ábrák alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a szonda egy lehetséges kialakítása oldalnézetben, részben metszetben. A 2. ábra a kalibrációs mérési összeállítás elvi ábrázolása.
A 3. ábra a terepi körülményeket modellező laboratóriumi körülmények között végzett mérési összeállítás elvi ábrázolása.
A 4 ábra a terepi körülmények között végzett mérési összeállítás elvi ábrázolása.
Találmányunk szerinti eljárás acél 1 csővezetékek belső oldali korróziósebességének meghatározására szolgál, amelynek a végrehajtásához egy megfelelő mérés) elrendezést, is kidolgoztunk. Ennek során egy olyan eljárást dolgoztunk ki. amelynek segítségévei labor körülmények között meghatározhatunk egy olyan kalibrációs állandót, amelynek segítségével nagypontossággal meghatározhatjuk a terepen lévő acélcsövek korróziósebességét Laboratóriumi körülmények között az eljárás során lineáris polarizációs ellenállás méréssel (LPR) és célszerűen elektrokémiai impedancia spektroszkópia (EIS) alkalmazásával dolgozunk. Ez utóbbival meghatározzuk az oldatellenállást és ezzel az értékkel korrigáljuk a lineáris polarizációs ellenállás méréssel kapott polarizációs ellenállás értéket. A mérés során az 1 csővezeték falán keresztül két 15 szélső szondát és egy 14 középső szondát alkalmazunk az 1 csővezetéktől galvanikusan elszigetelve. A 8 szondák 7 eilenelektródokat, és legalább a 14 középső szonda 9 referencia elektródot is tartalmaz (1. ábra). Három csőszakaszból, két 10 szélső csőszakaszból és egy 11 középső csőszakaszból álló 1 csővezetéket alkalmazunk. A 8 szondákat az acél 1 csővezeték alkotója mentén, egy vonalban iktatjuk az 1 csővezeték egyes 10,11 csőszakaszaiba, egymástól azonos távolságra. A távolság legfeljebb az 1 csővezeték 12 átmérőjének 115%-a. előnyösen azonos a 12 átmérővel. A 12. átmérő alatt a cső belső átmérőjét értjük. Adott esetben nem jelentJelentős pontatlanságot, ha a mérés során a távolság a külső átmérővel egyezik. Természetesen a 8 szondák elhelyezése az általunk javasolt távolságtól eltérő is lehet, lehetnek még távolabb is, de ez a mérés pontosságát leronthatja. A T0, 11 csőszakaszok 13 határait a 8 szondák közötti távolság felénél alakítjuk ki. A 11 középső csőszakaszba helyezett 14 középső szondái a 15 szélső szondák közötti távolság felénél helyezzük a 11 középső csőszakaszba. Az. eljárás során először kalibrációs mérést végzünk laboratóriumi körülmények között, egy kalibrációs modellen. Ennek során a 10, 11 csőszakaszokat egymástól galvanikusan leválasztjuk. A 15 szélső szondák 7 ellenelektródjait szabadon hagyjuk feszültség mentes állapotban (2. ábra). A polarizációs ellenállás (L.PR) meghatározása során a 9 referencia elektród és a földpotenciálon lévő 1 csővezeték között megmérjük a nyugalmi korróziós potenciált. Eízt követően a mérésnél alkalmazott -· a 14 középső szonda 7 eilenelektródja és a földpotenciái közé kapcsolt - feszültséget a korróziós potenciálhoz képest ü - 20 mV értékre választjuk. A 14 középső szonda 9 referenciaelektródja és a földpotenciálra kapcsolt 1 csővezeték között mérjük az (E ·· E.:!ij polarizált potenciál értéket, és mérjük az így keletkezett (J) áramerősséget. A mérési eredményekből meghatározzuk a polarizációs ellenállást (RJ az „ _ U' ~ ^corr') Kp J első egyenlettel. Ahol E - Ecorr a korrodálódó fémfelület polarizált potenciálja és korróziós (nyugalmi) potenciálja közötti különbség, / az aktuális polarizált potenciálhoz tartozó polarizációs áramerősség, RP a polarizációs ellenállás. Ezután impedanciaspektroszkópiával (EiS) meghatározzuk az oldatellenállást, majd az. óidat ohmikus eiienáiiasával korrigált egységnyi felület polarizációs ellenállását. Ezt kővetően kiszámítjuk a korróziós áramerősséget (Jcorr) az
- “°3 4.....έ)) X második egyenlettel, aminek eredményéből a korróziósebességet meghatározzuk. A m és Z ez ün. anódos és katódos dekadAus Tafetmeredekségek. értékük konvencionálisán --- 0.06V és éí? ··· í'.12F. Ezt követően terepi körülményeket modellezünk laboratóriumi körülmények között úgy, hogy a 10, 11 csőszakaszok közötti gaívanikus leválasztást megszüntetjük. A 14 középső szonda kalibrációs mérésnél alkalmazott elektromos kapcsolását változatlanul hagyjuk A két 15 szélső szonda 7 ellenelektródjaít párhuzamosan kapcsoljuk (3. ábra). A párhuzamosan kapcsolt 7 ellenelektródok és a földpotenciál közé akkora feszültséget kapcsolunk, hogy a 14 középső szondán a kimenő áramerősség és a mért polarizáció áltat meghatározott polarizációs ellenállás értéke lényegében megegyezzen a kalibrációs mérésben meghatározott poianzaaós ellenállás értékkel· Ezt követően meghatározzuk a rendszer kalibrációs állandóját úgy, hogy a két 15 szélső szondán es a 14 középső szondán mért áramerősség-értékek hányadosát képezzük
A találmányunk továbbá eljárás acél 1 csővezetékek belső oldali korróziósebességének az előzőekben ismertetett eljárással meghatározott kalibrációs állandóval való meghatározására, terepi körülmények között. Ennek során az 1 csővezeték falán keresztül két 15 szélső szondát és egy 14 középső szondát alkalmazunk az 1 csővezetéktől galvanikusan elszigetelve. A 8 szondák 7 ellenelektródokat. és legalább a 14 középső szonda 9 referencia elektródot, is tartalmaz. A 8 szondákat az. acél 1 csővezeték alkotója mentén, egy vonalban iktatjuk az 1 csővezetékbe, egymástól azonos távolságra A távolság legfeljebb az 1 csővezeték 12 átmérőiének 115%-a. A 14 középső szondát a 15 szélső szondák közötti távolság felénél helyezzük az 1 csővezetékbe. Megmérjük a nyugalmi korróziós potenciált. Ezt követően a 14 középső szondára és a 15 szélső szondákra adott áramerősségeket különböző értékeknél úgy állítjuk be. hogy az általuk létrehozott potenciál 1 - 15 mV között legyen, és hogy arányaik megfeleljenek a kalibrációs állandó értékének. Ennek a feltételnek a tartásával a 9 referencia elektród és a föld'potenciál között megmérjük a polarizált potenciált. Ezt célszerűen a korróziós potenciálhoz képest ±1 - 20 mV értékre választjuk. A 14 középső szondára adott áramerősség és a 9 referencia-elektród potenciáljából számított polarizáció értékeket felhasználva kiszámítjuk a 14 középső szonda terének a polarizációs ellenállását A nagyfrekvenciás (1 - 10 kHz) elektrokémiai impedancia-spektroszkópiai adatokból ugyanezen elrendezésben számítjuk az oldatellenáílást, az elektrokémiai impedanciaméréseknél is. A két 15 szélső, szondára és a 14 középső szondára adott áramerősségek hányadosát a kalibrációs állandó értékével azonosra állítjuk be. Ezt követően kiszámítjuk az oldatellenállást a 14 középső szondára vonatkoztatva, armnek az értékével korrigáljuk a polarizációs ellenállás értékét. Az igy kapott korrigált polarizációs ellenállás értéket a 14 középső szonda által polarizált felületrészre számítjuk, majd a (Jcom korróziós áramerősség meghatározását követően meghatározzuk az évi korróziósebességet a
Jcorr^i-e AnF harmadik egyenlettel. Az egyenletben a A a korróziósebesség (dimenziója. [iömeg/idö/hosszúság2], jellemző mértékegysége: g/év/cm2), A a korrodálódó felület (d2rr), n a korróziós folyamat oxidációs száma, vasra és acélokra értéke 2, ! a Faraday-állandó, értéke 96494 As/mol és a vas moláris tömege, 55,845 g/mol és s az egy évben levő másodpercek száma, 31536000 A korróziósebesség meghatározására vonatkozó egyenlet tehát.
A találmányunk továbbá mérési elrendezés acél 1 csővezetékek belső oldali korröziösebességére vonatkozó kalibrációs állandó meghatározására az előzőekben ismertetett eljárások megvalósítására. A mérési elrendezés kétcsatornás 2 teljesitmény-kimenettel, 3 potenciálmérő bemenettel, és 4 földelő csatlakozással rendelkező 5 polarizáló és mérőegységből, 6 vezérlő és adattároló egységből és három. 7 ellenelektródokkai ellátott 8 szondából van felépítve.
Az 5 polarizáló és méröegység kétcsatornás 2 teljesitmény-kimenettel rendelkező egység., amely két 2 teljesitmény-kimenettel rendelkezik, amelyek kimeneti feszültsége egymástól függetlenül beállítható a közös 4 földelő csatlakozáshoz képest. A legalább egy 3 potenciálmérő bemenet szintén a 4 földelő csatlakozáshoz képest méri a feszültséget. A 4 földelő csatlakozás az 1 csővezetékhez van csatlakoztatva.
A 6 vezérlő és adattároló egység vezérli és értékeli ki az 5 polarizáló és mérőegységgel végrehajtandó mérési folyamatot. Továbbá tárolja és adott esetben kiértékeli az adatokat, illetve biztosítja azok továbbítását.
A mérőrendszer három 8 szondát tartalmaz, amelyek kivitelükben teljesen azonosak, de a bekötésükben különbségek vannak. A 8 szondák közötti távolságnak meg kell egyeznie az 1 csővezeték belső 12 átmérőjével. Kisebb eltérés (±15%) elfogadható A 8 szondákban két elektród van elhelyezve, a 7 ellenelektród és a 9 referencia elektród. A 7 ehenelektród és a 9 referencia elektród elektromosan el vannak szigeteivé egymástói és az 1 csővezetéktől. A 7 eilenelekiródok viszonylag nagyobb felületű fómelektródbói vannak kialakítva. Célszerűen, de nem szükségszerűen rozsdamentes acélból. esetleg szerkezeti acélból készítve. Az a feladata, hogy zárja az 1 csővezetéket polarizáló áramkört. A 9 referencia elektród egy kisebb felületű gyűrű, rozsdamentes acélból vagy valami egyéb fémből, amelynek a potenciálja stabilan beáll az 1 csővezetékben szállított közegben. Az a feladata, hogy mérje az 1 csővezeték potenciálját. Lehetséges egy kommerciális 9 referencia elektród (pl ezüst/ezüst-klorid) beépítése is. A valós kivitelben a 9 referencia elektród csatlakoztatása is a 8 szonda tokozásában fel. de az 1 ábrán a jobb követhetőség érdekében kívül van vezetve. Bár a három 8 szonda kivitele teljesen megegyezik, a használatuk különböző A középen álló 14 középső szonda 9 referencia elektródja mindig be van kötve az 5 polarizáló és méröegység 20 bemenetére. Ha az 5 polarizáló és méröegység több 3 potenciálmérő 20 bemenetel tartalmaz, akkor a két 15 szélső szonda 9 referencia elektródja is beköthető a mérés és kiértékelés pontosságának a növelése érdekében, de ez nem feltétlenül szükséges. Ezt a kivitelt egyértelműsége miatt, nem ábrázoltuk.
A 8 szondák 7 ellenelektródjait elektrokémiaílag polarizáljuk az 1 csővezeték belső falához képest és ennek következtében valamennyi áram fog folyni a 7 ellenelektródok es az 1 csővezeték fala között. Mindegyik 7 ellenelektród az 1 csővezeték falának egy bizonyos hányadát fogja polarizálni. A két 15 szélső szonda 7 elleneiektródja korlátozni fogja a 14 középső szonda 7 elleneiektródja állal polarizálható területet. A két 15 szélső szonda 7 ellenelektródja és a 14 középső szonda 7 elleneiektródja által polarizált íeíületrészek arányait a két 15 szélső szonda 7 ellenelektródjára és a 14 középső szonda 7 ellenelektródjára jutó áramerősség szabályozásával tudjuk váliozlatm. Mindezt abbéi a célból, hogy a 14 középső szonda 7 elleneiektródja éppen a két 15 szélső szonda 7 ellenelektródja által közrefogott csőfal·felütetrész felét polarizálja. A beállítást a két 15 szélső szonda 7 ellenelektródját és a 14 középső szonda 7 ellenelektródját polarizáló 16 első teljesítmény kimenetre és 18 második teljesítmény kimenetre adott potenciálok értékeinek a változtatásával tudjuk megtenni Az optimális arányokat a kalibrációs mérési eljárásban kapjuk meg. A korróziósebesség. meghatározása bármelyik jói ismén elektrokémiai módszerrel elvégezhető, de praktikus okokból a lineáris polarizációs ellenállás mérést (Linear Polarization Measurement (LPR)) és/vagy az elektrokémiai impedancia spektroszkópiát (Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS)) célszerű alkalmazni, vagy esetleg a kettő valamilyen kombinációját (pl. az EÍS méréssel meghatározzuk az oídatellenállást és ezzel az értékkel korrigáljuk az LPR módszerrel kapott polarizációs ellenállás értéket) léhát. amint az előzőekben ismertettük, legalább egy 8 szonda továbbá 9 referencia elektróddal is el van látva Az 1 csővezeték három, két 10 szélső csőszakaszból és egy 11 középső csőszakaszból áll. A 8 szondák az acél 1 csővezeték alkotója mentén, egy vonalban vannak az egyes 10, 11 csőszakaszokban elrendezve, egymástól azonos távolságra. A távolság legfeljebb az 1 csővezeték 12 átmérőjének 115%-a. A 10. 11 csőszakaszok 13 határai a 8 szondák egymástól veti távolságának felénél vannak kialakítva. A 7 ellenelektródok elektromosan el vannak szigetelve egymástól és az 1 csővezetéktől· A 11 középső csőszakaszban elhelyezett 14 középső szonda 9 referencia elektródból és 7 ellenelekfródbó! áll. A 9 referencia elektród a 3 potenciálmérő bemenethez, a 7 ellenelektród a 15 első teljesítmény kimenethez van csatlakoztatva. Az 1 csővezeték a 4 földelő csatlakozással össze van kapcsolva. Kalibrációs mérés; elrendezés esetén (2 ábra) a 10, 11 csőszakaszok egymástól galvomlmsan le vannak választva, célszerűen az 1 csővezetékbe iktatott 17 kőzdarabokkal. A szélső helyzetekben elhelyezett 15 szélső szondák feszültség mentes állapotban vannak az 1 csővezetékbe rögzítve. Laboratóriumi körülmények között terepi körülmények modellezése esetén az egyes 10, 11 csőszakaszok egymással gaívanikus kapcsolatba vannak kapcsolva. A 15 szélső szondák 7 ellenelektródjai közösítve vannak és a 18 második teljesítmény kimenethez vannak csatlakoztatva. A 6 vezérlő és adattároló egység 19 kimenete az 5 polarizáló és mérőegység 20 bemenetéhez van kapcsolva. Ezzel az elrendezéssel modellezzük a terepi körülményeket úgy. hogy a TŰ. 11 csőszakaszokon 21 csatlakozó pontok vannak kialakítva. Ezeket a laboratóriumi körülmények közötti terepi körülmények modellezése során a 22 rövidzárral galvanikusan összekapcsoljuk (3 ábra) Természetesen a 17 kozdarabok eltávolításával is létrehozhatjuk a gaívanikus kapcsolatot az egyes 10. 11 csőszakaszok kozott, de a 22 rövidzár alkalmazása egyszerűbb és gyorsabb. A 7 ellenelektródokka! ellátott 15 szélső szondák opcionálisan 9 referencia elektródokkal is el vannak látva. A 9 referencia-elektródok mindegyikének ebben az esetben elvileg ugyanazt az értéket keltene mérnie, az óidat ohmikus potenciálesésének a kalibrációs konstanstól függő lokális eltéréseitől eltekintve. A 15 szélső szondák 9 referencia elektródjaival való mérés a rendszer hneantáaának kiegészítő ellenőrző adata lehet, amit a szennyezett, ipari vizekben iörténö alkalmazás okozta pontosság-csökkenés ellensúlyozása indokolhat
Abból a célból, hogy meghatározzuk az optimális áramerősség kimenet arányt a 16 első teljesítmény kimenet és a 18 második teljesítmény kimenet (a 8 szondákban lévő 7 ellenelektródok) között, fejlesztettük ki a kalibrációs mérési rendszert a kalibrációs állandó meghatározására. Ennek a sematikus rajzát a 2. ábrán mutatjuk be. Ez az elrendezés modellezi a rendszer geometriai viszonyait, azzal a különbséggel, hogy a 8 szondák közé az 1 csővezetékbe szimmetrikusan két szigetelő 17 közdarab van behelyezve, továbbá 21 csatlakozó pontok vannak kiképezve a kábelcsatlakozási lehetőségek biztosítására a szigetelő 17 közdarabok rövidre zárása céljából. A kalibrációs elrendezés két mérési üzemmóddal rendelkezik- a valós terepi mérés· üzemmóddal és a szigetelt kalibrációs üzemmóddal. Ha a szigetelő 17 közdarabok rövidre vannak zárva a 22 rövidzárral, akkor a rendszer lényegében úgy mér, mintha a folytonos 1 csővezetéken mérne. Ha a 22 rövidzárat eltávolítjuk, a 11 középső csőszakasz elektromosan elszigeteltté válik a szomszédos 10 szélső csőszakaszoktól Ebben az esetben a 11 középső csőszakaszon egy jó! definiált elkülönített területen mérhetünk korrőziósebességet valamelyik ismertetett elektrokémiai korróziósebesség-mérö eljárással. Ha meg tudtuk határozni a kalibrációs üzemmódban a 11 középső csőszakasz pontos korróziósebességét, akkor ezt az értéket össze tudjuk hasonlítani a valós terepi üzemmódban kapott korróziósebességértékkel és ha szükséges, akkor a mérés bemenő paraméterei (a 14 középső szonda és a kél 15 szélső szonda 7 ellenelektródjain a potenciál· illetve áramerősség arányok) megfelelően változtathatók,
A találmányunk szerinti megoldást kiviteli példán szemléltetjük
Első lépésben meghatározzuk az. áramerősség arányokat, azaz a kalibrációs állandót a mérőberendezés mérési elrendezésének és a találmányunk szerinti eljárás segítségével. A kalibrációs állandó meghatározását a 2. ábra szerinti mérési módban végezzük Példánkban a cső belső 12 átmérője 100 mm, a 17 közdarabokkal elszigetelt 10, 11 csőszakasz hossza szintén 100 mm Az 1 csővezeték 12 átmérője és a 8 szondák közötti távolság egyenlősége célszerű követelmény, azonban elvben bármilyen csőátmérőre hasonló módon elvégezhető a kalibrációs állandó meghatározása. A 17 közdarabokkal elszigetelt 11 középső csőszakasz felülete 3140 cm2 nyugalmi potenciál mérés a földp.otenciálhoz képest néhányszor 10 mV - 100 mV A korábban ismertetett elektród kialakítást alkalmazzuk, mert az általánosan használt, úgynevezett nem sztenderd elektródával kialakítani a mérési elrendezést túlzottan bonyolult lenne. Nagy nyomásokon biztonságtechnikai problémát okozna. Először a polarizációs ellenállást (LPR) határozzuk meg, ehhez a korróziós („nyugalmi) potenciálhoz képest ±2 - 14 mV eltolást (polarizációt) végzünk a potenciál értékében, a 14 középső szonda 9 referencia-elektródján mérve, és mérjük a kapott áramerősséget nagy belső ellenállású voltmérővel (>10Mohm) A mérési eredmények az alábbiak;
| (ó -· | -r) | J |
| Polanzáció/V | Áramerősség / A | |
| 0 002 | 0.00274 | |
| 0.004 | 0 00048 | |
| 0 006 | 0 00823 | |
| 0.008 | 0.0109 | |
| 0.01 | 0.01372 | |
| 0.012 | 0.01646 | |
| 0.014 | 0.01921 |
A gyakorlatban ezt a mérést általában automatizálva végzik, ahol a feszültség {polarizáció) változtatásához általában 0,1-1Hz frekvenciájú fűrészfog jelet alkalmaznak·, amelynek az amplitúdóját változtatják a feszültség intervallumon belül. A mérési eredményekből meghatározzuk a polarizációs ellenállást az első egyenlettel.
am; 0.729 Ohmnak adódik Ezután ismert módon impedancia-spektroszkópiával meghatározzuk az oldatellenállást 1 és 10 kHz közötti mérésekkel. Az oldatellenállás 0.08 Ohmnak adódik, tehát az oldat ohmikus potenciálesésével korrigált polarizációs ellenállás 0 729-0.08=0.649 Ohm.
A második egyenlettel meghatározzuk a korróziós áramerősséget:
| - [kon 2,30 bA = 0.060 és bc · -0 1 | \ '·1 / 1 1 \\ 2 -................ ) ' bc J J Rp = 0.649 Ohm cm2 |
kp 57,6) \ azaz, AZa m/l
A korróziós áramerősség értékének a felhasználásával kiszámítjuk a harmadik egyenlettel a korróziósebességei
A - Jc^;· ' 91 26/A A - l^r x 9126/314 am- ö 078 g/év/cmének adódik.
Ahol A a korróziósebesség (dimenziója: [tömeg/idö/hosszúság2], jellemző mértékegysége, g/év/em2), A a korrodálódó felület (d2n) (jellemző mértékegysége cmA. A 10 cm-es 11 középső csőszakaszra 314 cm2, n a korróziós folyamat sztochiometrrai száma (oxidációs száma), vasra és acélokra, értéke 2, F a faradayállandó, értéke 96494 As/mol és 4-0.,. a vas moláris tömege, 55,845 g/mol és 5 az egy évben levő másodpercek száma, 31536000 s/év.
Ezután összekötjük a 10, 11 csőszakaszokat a 22 rövidzárral és a két 15 szélső szondát párhuzamosan bekötjük a 18 második teljesítmény kimenetbe. Meghatározzuk, hogy a két 15 szélső szondára és a 14 középső szondára kiadott áramerősség hányszorosát kell juttatni, hogy a 14 középső szondán kimenő áramerősség és a mért polarizáció - a 9 referencia-elektródon mért potenciál-eltérés a nyugalmi, nem polarizált állapothoz képest --. illetve az ezekből az adatokból számolható polarizációs ellenállás a lehető legnagyobb mértékben megközelítse a táblázatban ismertetett mérési értékeket, illetve a polarizációs ellenállás a korábban számolt 0 729 Ohmos értéket. Ekkor feljegyezzük a két 15 szélső szondára és a 14 középső szondára kiadott áramerősség értékek hányadosát. Ez az érték lesz a rendszer kalibrációs állandója.
Ezt követően meghatározzuk a kerrózíósebességet terepi körülmények között a kalibrációs állandó felhasználásával. Terepi körülmények között a 4 ábrán látható módón a vezeték nincs szakaszolva a szigetelő 17 közdarabok által. Amikor terepi körülmények között mérünk, akkor tehát csatlakoztatjuk a két 15 szélső szondát is. a 3. ábrán látható módon. A 14 középső szondára és a 15 szélső szondákra adott áramerősségeket úgy állítjuk be. hogy arányaik megfeleljenek a kalibrációs állandó értékének. Ennek a feltételnek a tartásával megmérjük az áramerősséget több különböző polarizáció-értéknél (amint azt a táblázat is mutatja) és a 14 középső szondára adott áramerősség és a 9 referencia-elektród potenciáljából számított polarizációs eiíenáliásértékeket felhasználva kiszámítjuk a 14 középső szonda terének a polarizációs ellenállását A nagyfrekvenciás (1 - 10 kHz) elektrokémiai impedanciaspektroszkópiai adatokból ugyanezen elrendezésben számítjuk az oldatellenáHást. Az elektrokémia? impedancia méréseknél is fenntartjuk a követelményt, hogy a két 15 szélső szondára és a 14 középső szondára adott áramerősségek hányadosa meg keik hogy egyezzen a kalibrációs állandó értékével. Ennek betartásával nagy pontossággal számítható az oldatellenállás a 14 középső szondára, aminek az értékével korrigáljuk a polarizációs ellenállás értékét. Az így kapott korrigált polarizációs ellenállás értéket a 14 középső szonda által polarizált felületrészre számítjuk. Ennek a felületnek az értéke az 4 -- d'-π összefögéssel egyszerűen számítható, ahol d az 1 csővezeték 12 átmérője, ami egyben a 8 szondák egymástól való távolságával is megegyezik. A kapott ériék tehát az egységnyi felületre számított polarizációs ellenállás, amiből az első, a második és a harmadik egyenlet felhasználásával kiszámítjuk a korróziósebességet.
Hangsúlyozni kell, hogy amennyiben az üzemi csővezeték geometriája megfelel a követelményeknek (tehát a 8 szondák közötti távolság lényegében megegyezik a cső 12 átmérőjével), akkor a kalibrációs mérőberendezés és a terepi mérőberendezés geometriája hasonló. Tehát a kalibrációs konstans bármilyen átmérőjű 1 csővezetékre alkalmazható, ha a 8 szondák távolsága lényegében megegyezik az 1 csővezeték belső 12 átmérőjével
A találmány szerinti mérőrendszer és kalibrációs mérőberendezés és eljárás előnyei a jelenleg üzemelő ipari rendszerekkel szemben:
A jelenleg üzemelő ipari korróziósebesség-mérő rendszerek (LPR, EIS és ERrendszerek) munkaelektródjai (amelyeknek a korróziósebességét meghatározzák) a szondákban vannak elhelyezve A szondák tehát nem a csőfal korróziósebességét, hanem a munkaelektródok korróziósebességét mérik. Ezért nem meghatározható, hogy a csőfal mekkora felületére vonatkoznak a mérési eredmények. Mivel a munkaelektródok anyagminősége, geometriája, előélete (a rendszerben töltött időtartama), felületi állapota stb, jelentősen eltérhet a csőfal vonatkozó paramétereitől, ezért a mérés eredménye csak egy jelentős bizonytalansággal terhelve ad információt a csőfal korróziósebességéröl A találmány szerinti rendszer ezzel szemben közvetlenül a csőfalon végzi a mérést, és eredményként annak a korróziósebességét adja meg. ennek következtében lényegesen megbízhatóbb eredményeket ad.
A jelenleg üzemelő rendszerekben az elektródok viszonylag gyorsan tönkremennek (részben korróziós, részben geometriai, részben anyagvastagsági okokból), ezért tipikusan 6-12 havonta cserélni kell azokat. A cserét követően az új elektródok anyaga teljes mértékben eltér a már elhasználódott elektródokétól A szondákban lévő elektródok anyaga éppen azért kötött, mivel azoknak is valamilyen mértékben korrodálódó anyagból kell készülniük. A találmány szerinti rendszerben közvetlenül a csőfal poianzálásávai mérjük a csőfal korrózióját, az elektródokat (az ellenelektródot és a referencia elektródot) lehet rozsdamentes acélból készíteni, ami több éves megbízható működést tesz lehetővé, amivel a rendszer megbízhatósága, rendelkezésre állása jelentősen javítható, üzemeltetési és karbantartási költségei pedig jelentősen csökkenthetők.
A jelenleg üzemelő rendszerek (LPR, EIS és ER-rendszerek) a jelentős lokális korrózió hatására pontatlan eredményeket szolgáltatnak. A találmány szerinti rendszer egyfelől érzékelni, detektálni képes a lokális korrózió jelenlétét (a csőfal potenciál időbeni változásainak a figyelésével), másfelől viszont jelentős lokális korrózió esetén is korrekt adatot ad a korröziösebesség átlagos értékére.
A jelenleg üzemelő korróziós monitoring rendszerek ···· a tömegveszteség-mérési rendszerek kivételével - nem alkalmazhatóak kén-hidrogén tartalmú közegekben, elsősorban azért, mert a vas-szulfid kiül a felületekre és vezető bevonatot hoz létre, ami megváltoztatja a szondák elektromos ellenállásviszonyait. A találmány szerinti rendszer esetében megoldható a geometriai szeparáció (nagyobb távolságokra lehetnek az elektródok), illetve olyan szigetelő elemek beiktatása, amelyeken nem tapad meg a vas-szulfid és ennek következtében a mérési eredmények megfelelőek lesznek.
Claims (6)
- Szabadalmi igénypontok1. Eljárás acél csővezetékek belső oldali korróziósebességének meghatározására szolgáló mérési elrendezés kalibrációs állandójának meghatározására, lineáris polarizációs ellenállás méréssel (LPR) és elektrokémiai impedancia spektroszkópia alkalmazásával (EIS), ahol meghatározzuk az oldatellenállást EIS méréssel és ezzel az értékkel korrigáljuk az LPR módszerrel kapott polarizációs ellenállás értéket, amelynek során a csővezeték falán keresztül két szélső és egy középső szondát alkalmazunk a csővezetéktől galvanikusan elszigetelve, amelyek ellenelektródokat, és legalább a középső szonda referencia elektródot is tartalmaz, továbbá a polarizációs ellenállást az (E - Ecorr) p = 1 első egyenlettel határozzuk meg, ahol az (E - Ecorr) a polarizált potenciál érték a korróziós áramerősséget (Jcorr) az (\ -1Jcorr 2,303 (7--7-)) \bA bc /J a második egyenlettel határozzuk meg laboratóriumi körülmények között azzal jellemezve, hogy három csőszakaszból (10, 11), két szélső csőszakaszból (10) és egy középső csőszakaszból (11) álló csővezetéket (1) alkalmazunk, ahol a szondákat (8) az acél csővezeték (1) alkotója mentén, egy vonalban iktatjuk a csővezeték (1) egyes csőszakaszaiba (10, 11), egymástól azonos távolságra, amely távolság legfeljebb a csővezeték (1) átmérőjének (12) 115%-a, továbbá a csőszakaszok (10, 11) határait (13) a szondák (8) közötti távolság felénél alakítjuk ki, a középső csőszakaszba (11) helyezett középső szondát (14) a szélső szondák (15) közötti távolság felénél helyezzük a középső csőszakaszba (11);az eljárás során először kalibrációs mérést végzünk egy kalibrációs modellen, ennek során a csőszakaszokat (10, 11) egymástól galvanikusan leválasztjuk, a szélső szondák (15) ellenelektródjait (7) szabadon hagyjuk feszültség mentes állapotban, a polarizációs ellenállás meghatározása során a referencia elektród (9) és a földpotenciálon lévő csővezeték (1) között megmérjük a nyugalmi korróziós potenciált, ezt követően a mérésnél alkalmazott -- a középső szonda (14) ellenelektródja (7) és a földpotenciál közé kapcsolt -- feszültséget a korróziós potenciálhoz képest ±1 -- 20 mV értékre választjuk, és a középső szonda (14)213827!referencia elektródja (9) és a földpotenciálra kapcsolt csővezeték (1) között mérjük az (E - Ecorr) polarizált potenciál értéket, és mérjük az így keletkezett (J) áramerősséget, a mérési eredményekből meghatározzuk a polarizációs ellenállást (Rp) az első egyenlettel, ezután impedancia-spektroszkópiával meghatározzuk az oldatellenállást, majd az oldat ohmikus ellenállásával korrigált egységnyi felület polarizációs ellenállását, ezt követően kiszámítjuk a korróziós áramerősséget (Jcorr) a második egyenlettel, aminek eredményéből a korróziósebességet meghatározzuk, ezt követően terepi körülményeket modellezünk laboratóriumi körülmények között azzal, hogy a csőszakaszok (10, 11) közötti galvanikus leválasztást megszüntetjük, a középső szonda (14) kalibrációs mérésnél alkalmazott elektromos kapcsolását változatlanul hagyjuk, a két szélső szonda (15) ellenelektródjait (7) párhuzamosan kapcsoljuk és a párhuzamosan kapcsolt ellenelektródok (7) és a föld potenciál közé akkora feszültséget kapcsolunk, hogy a középső szondán (14) a kimenő áramerősség és a mért polarizáció által meghatározott polarizációs ellenállás értéke lényegében megegyezzen a kalibrációs mérésben meghatározott polarizációs ellenállás értékkel, és ezt követően meghatározzuk a rendszer kalibrációs állandóját úgy, hogy a két szélső szondán (15) és a középső szondán (14) mért áramerősségértékek hányadosát képezzük.
- 2. Eljárás acél csővezetékek belső oldali korróziósebességének az 1. igénypont szerinti eljárással meghatározott kalibrációs állandóval való meghatározására, terepi körülményeket modellező laboratóriumi körülmények között, amelynek során a csővezeték (1) falán keresztül két szélső szondát (15) és egy középső szondát (14) alkalmazunk a csővezetéktől (1) galvanikusan elszigetelve, amelyek ellenelektródokat (7), és legalább a középső szonda (14) referencia elektródot (9) is tartalmaz, továbbá az évi korróziósebességet a ,, Jcorr ^Fe K =------SAnF harmadik egyenlettel határozzuk meg, ahol K a korróziósebesség, n a korróziós folyamat oxidációs száma vasra és acélokra, F a faraday-állandó, MFe a vas moláris tömege, A a korrodálódó felület és s az egy évben levő másodpercek száma, azzal jellemezve, hogy a szondákat (8) az acél csővezeték (1) alkotója mentén, egy vonalban iktatjuk a csővezetékbe (1), egymástól azonos távolságra,213827!amely távolság legfeljebb a csővezeték (1) átmérőjének (12) 115%-a, továbbá a középső szondát (14) a szélső szondák (15) közötti távolság felénél helyezzük a csővezetékbe (1), megmérjük a nyugalmi korróziós potenciált, ezt követően a középső szondára (14) és a szélső szondákra (15) adott áramerősségeket különböző értékeknél úgy állítjuk be, hogy az általuk létrehozott potenciál 1-15 mV között legyen, és hogy arányaik megfeleljenek a kalibrációs állandó értékének, ennek a feltételnek a tartásával a referencia elektród (9) és a földpotenciál között megmérjük a polarizált potenciált, és a középső szondára (14) adott áramerősség és a referencia-elektród (9) potenciáljából számított polarizáció értékeket felhasználva kiszámítjuk a középső szonda (14) terének a polarizációs ellenállását, nagyfrekvenciás (1 - 10 kHz) elektrokémiai impedancia-spektroszkópiai adatokból ugyanezen elrendezésben számítjuk az oldatellenállást az elektrokémiai impedancia-méréseknél is, a két szélső szondára (15) és a középső szondára (14) adott áramerősségek hányadosát a kalibrációs állandó értékével azonosra állítjuk be, majd kiszámítjuk az oldatellenállást a középső szondára (14) vonatkoztatva, aminek az értékével korrigáljuk a polarizációs ellenállás értékét, az így kapott korrigált polarizációs ellenállás értéket a középső szonda (14) által polarizált felületrészre számítjuk, majd a (Jcorr) korróziós áramerősség meghatározását követően meghatározzuk az évi korróziósebességet a harmadik egyenlettel.
- 3. Eljárás acél csővezetékek belső oldali korróziósebességének az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárással való meghatározására, azzal jellemezve, hogy laboratóriumi körülmények között meghatározzuk a kalibrációs állandót, majd ezt követően a kalibrációs állandó alkalmazásával terepi körülményeket modellezünk laboratóriumi körülmények között, és meghatározzuk a korróziósebességet, majd ezt követően terepi körülmények között a laboratóriumi körülmények közötti modellezéssel azonos módon meghatározzuk a korróziósebességet.
- 4. Mérési elrendezés acél csővezetékek belső oldali korróziósebességére vonatkozó kalibrációs állandó és korróziósebesség meghatározására az 1., 2. vagy 3. igénypont szerinti eljárás megvalósítására labor vagy terepi körülmények között, amely kétcsatornás teljesítmény-kimenettel (2), potenciálmérő bemenettel (3), és földelő csatlakozással (4) rendelkező polarizáló és mérőegységből (5), vezérlő és adattároló egységből (8) és három, ellenelektródokkal (7) ellátott szondából (8) van213827!felépítve, ahol legalább egy szonda (8) továbbá referencia elektróddal (9) is el van látva, azzal jellemezve, hogy a mérési elrendezésben a csővezeték (1) három, két szélső csőszakaszra (10) és egy középső csőszakaszra (11) van felosztva, a szondák (8) az acél csővezeték (1) alkotója mentén, egy vonalban vannak az egyes csőszakaszokban (10, 11) elrendezve, egymástól azonos távolságra, amely távolság legfeljebb a csővezeték (1) átmérőjének (12) 115%-a, továbbá a csőszakaszok (10, 11) határai (13) a szondák (8) távolságának felénél vannak kialakítva, az elektródok (8) elektromosan el vannak szigetelve egymástól és a csővezetéktől (1), a középső csőszakaszban (11) elhelyezett középső szonda (14) referencia elektródból (9) és ellenelektródból (7) áll, és a referencia elektródja (9) a potenciálmérő bemenethez (3), az ellenelektródja (7) az első teljesítmény kimenethez (16) van csatlakoztatva, továbbá a csővezeték (1) a földelő csatlakozással (4) össze van kapcsolva, labor körülmények közötti kalibrációs mérési elrendezés esetén a csőszakaszok (10,11) egymástól galvanikusan le vannak választva, célszerűen a csővezetékbe (1) iktatott közdarabokkal (17), a szélső csőszakaszokban (10) elhelyezett szélső szondák (15) feszültség mentes állapotban vannak a csővezetékbe (1) rögzítve, miközben terepi körülmények labor körülmények közötti modellezése és terepi körülmények közötti mérés esetén az egyes csőszakaszok (10, 11) egymással galvanikus kapcsolatba vannak kapcsolva, és a szélső szondák (15) ellenelektródjai (7) közösítve vannak és a második teljesítmény kimenethez (18) vannak csatlakoztatva, továbbá a vezérlő és adattároló egység (6) kimenete (19) a polarizáló és mérőegység (5) bemenetéhez (20) van kapcsolva.
- 5. A 4. igénypont szerinti mérési elrendezés, azzal jellemezve, hogy a csőszakaszokon (10, 11) csatlakozó pontok (21) vannak kialakítva, és a laboratóriumi körülmények közötti terepi körülmények modellezése során az egyes csőszakaszok (10, 11) csatlakozó pontjai (21) közé rövidzár (22) van iktatva.
- 6. A 4. vagy 5. igénypont szerinti mérési elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szélső szondák (15) referencia elektródokkal (9) is el vannak látva.213827!
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU2000060A HU231267B1 (hu) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korróziósebességének meghatározására |
| CA3163618A CA3163618A1 (en) | 2020-02-20 | 2021-02-15 | Method and measuring arrangement for determining the internal corrosion rate of steel structures |
| PCT/HU2021/050012 WO2021165709A1 (en) | 2020-02-20 | 2021-02-15 | Method and measuring arrangement for determining the internal corrosion rate of steel structures |
| EP21757662.8A EP4107508A4 (en) | 2020-02-20 | 2021-02-15 | METHOD AND MEASURING ARRANGEMENT FOR DETERMINING THE INTERNAL CORROSION RATE OF STEEL STRUCTURES |
| US17/800,764 US20230102362A1 (en) | 2020-02-20 | 2021-02-15 | Method and measuring arrangement for determining the internal corrosion rate of steel structures |
| JP2022550696A JP2023515125A (ja) | 2020-02-20 | 2021-02-15 | 鋼構造物の内部腐食速度を決定するための方法および測定構成 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU2000060A HU231267B1 (hu) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korróziósebességének meghatározására |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HUP2000060A1 HUP2000060A1 (hu) | 2021-08-30 |
| HU231267B1 true HU231267B1 (hu) | 2022-07-28 |
Family
ID=89993072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU2000060A HU231267B1 (hu) | 2020-02-20 | 2020-02-20 | Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korróziósebességének meghatározására |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230102362A1 (hu) |
| EP (1) | EP4107508A4 (hu) |
| JP (1) | JP2023515125A (hu) |
| CA (1) | CA3163618A1 (hu) |
| HU (1) | HU231267B1 (hu) |
| WO (1) | WO2021165709A1 (hu) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7104326B2 (ja) * | 2018-09-27 | 2022-07-21 | 日本電信電話株式会社 | 腐食性評価装置とその方法 |
| WO2022029862A1 (ja) * | 2020-08-04 | 2022-02-10 | 株式会社 東芝 | 電極評価方法 |
| CN114199973A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-18 | 中国电建集团江西省电力设计院有限公司 | 一种流动加速腐蚀实验测试分析方法及其系统 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080179198A1 (en) * | 2007-01-29 | 2008-07-31 | Burgess Michelle S | System and method of use for electrochemical measurement of corrosion |
| US7719292B2 (en) * | 2007-10-12 | 2010-05-18 | Honeywell International Inc. | Method and apparatus for electrochemical corrosion monitoring |
| US8298390B2 (en) * | 2008-11-26 | 2012-10-30 | Xiaodong Sun Yang | Electrochemical probes for corrosion monitoring in hydrogen sulfide systems and methods of avoiding the effect of electron-conducting deposits |
| NL2011758C2 (en) * | 2012-11-09 | 2015-05-19 | Johannes Jacobus Maria Heselmans | Field measurement of corrosion and erosion. |
| WO2015200899A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-30 | Analatom Incorporated | Linear polarization resistance flex sensors and methods that involve structure as working electrode(s) |
| CN107991224A (zh) * | 2017-11-20 | 2018-05-04 | 无锡市永兴金属软管有限公司 | 一种金属波纹管耐腐蚀性实验方法 |
-
2020
- 2020-02-20 HU HU2000060A patent/HU231267B1/hu unknown
-
2021
- 2021-02-15 US US17/800,764 patent/US20230102362A1/en active Pending
- 2021-02-15 JP JP2022550696A patent/JP2023515125A/ja active Pending
- 2021-02-15 EP EP21757662.8A patent/EP4107508A4/en active Pending
- 2021-02-15 WO PCT/HU2021/050012 patent/WO2021165709A1/en unknown
- 2021-02-15 CA CA3163618A patent/CA3163618A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023515125A (ja) | 2023-04-12 |
| EP4107508A1 (en) | 2022-12-28 |
| CA3163618A1 (en) | 2021-08-26 |
| US20230102362A1 (en) | 2023-03-30 |
| EP4107508A4 (en) | 2024-03-13 |
| HUP2000060A1 (hu) | 2021-08-30 |
| WO2021165709A1 (en) | 2021-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| HU231267B1 (hu) | Eljárás és mérési elrendezés acélszerkezetek belső oldali korróziósebességének meghatározására | |
| US4752360A (en) | Corrosion probe and method for measuring corrosion rates | |
| EP1137926B1 (en) | Electrochemical noise technique for corrosion | |
| US8111078B1 (en) | Oxidizing power sensor for corrosion monitoring | |
| NL2011758C2 (en) | Field measurement of corrosion and erosion. | |
| JP2007532887A (ja) | 複数電極アレイ・センサを用いた局所腐食度を測定する改良された方法 | |
| US2947679A (en) | Corrosion rate sensing assembly | |
| US6919729B2 (en) | Corrosivity measuring device with temperature compensation | |
| CN108362637B (zh) | 腐蚀电化学测试装置及腐蚀电化学测试方法 | |
| US4488939A (en) | Vapor corrosion rate monitoring method and apparatus | |
| JP2010266342A (ja) | 金属の腐食診断方法 | |
| US5275704A (en) | Method and apparatus for measuring underdeposit localized corrosion rate or metal corrosion rate under tubercles in cooling water systems | |
| US3436320A (en) | Method and apparatus for determination of redox current in redox solutions | |
| US20020153249A1 (en) | Corrosion monitoring | |
| US2987685A (en) | Corrosion test probe | |
| RU2397452C1 (ru) | Устройство для измерения объемного или массового потока среды | |
| RU2491538C1 (ru) | Контактный датчик удельной электрической проводимости жидкости | |
| EP0024753B1 (en) | Making and using corrosion measuring probes for fluid conveying conduits | |
| RU2392613C1 (ru) | Контактный датчик удельной электрической проводимости жидкости | |
| US3102979A (en) | Apparatus for measuring corrosion having probe with cathodically-protected, temperature compensating element | |
| GB2365977A (en) | Corrosion monitoring system for use in multiple phase solutions | |
| Brossia | The use of probes for detecting corrosion in underground pipelines | |
| CN112782256A (zh) | 用于腐蚀监测的多参数探头、腐蚀检测系统 | |
| CN113884435B (zh) | 一种基于阵列四探针电势降技术的腐蚀监测传感器、测量系统及测量分析方法 | |
| Liu | Corrosion Monitoring |