RU2510496C2 - Device for control over local corrosion penetration into metal structures - Google Patents
Device for control over local corrosion penetration into metal structures Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510496C2 RU2510496C2 RU2011154124/28A RU2011154124A RU2510496C2 RU 2510496 C2 RU2510496 C2 RU 2510496C2 RU 2011154124/28 A RU2011154124/28 A RU 2011154124/28A RU 2011154124 A RU2011154124 A RU 2011154124A RU 2510496 C2 RU2510496 C2 RU 2510496C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- metal
- plate
- metal structure
- medium
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к контролю протекания коррозионных процессов и может быть применено для определения степени опасности проникновения локальной коррозии, в частности питтинговой коррозии, в металлические конструкции (реакторы, теплообменники, емкости, трубопроводы и т.д.), контактирующие с электропроводными коррозионными средами.The present invention relates to the control of corrosion processes and can be used to determine the degree of danger of penetration of local corrosion, in particular pitting corrosion, into metal structures (reactors, heat exchangers, tanks, pipelines, etc.) in contact with electrically conductive corrosive media.
Известен блок индикаторов скорости коррозии металлических сооружений, содержащий три индикатора скорости коррозии толщиной 0,3; 0,4; 0,5 мм и шириной не более 2 мм. Одним концом индикаторы присоединены на точечной сварке к контрольной пластине, к противоположным концам индикаторов присоединены контрольные проводники с указателями толщины индикаторов. Индикаторы и контрольная пластина изготавливаются из того же материала, что и металлическое сооружение, на поверхность которого устанавливают блок индикаторов, вмонтированных в специальный корпус. Перед установкой блока индикаторов в корпус внутренняя поверхность индикаторов должна быть изолирована антикоррозионным покрытием. Контрольная пластина присоединяется к металлическому сооружению. Путем периодического измерения электропроводимости цепи «индикатор - металлическое сооружение» определяется момент разрушения индикатора. (Патент РФ 2161789, МПК8 G01N 17/00, G01N 27/30, опубл. 10.01.2001.)Known block indicators of the corrosion rate of metal structures, containing three indicators of the corrosion rate of a thickness of 0.3; 0.4; 0.5 mm and a width of not more than 2 mm. At one end, the indicators are connected in spot welding to the control plate, to the opposite ends of the indicators are connected control wires with indicators of the thickness of the indicators. The indicators and the control plate are made of the same material as the metal structure, on the surface of which a block of indicators mounted in a special housing is installed. Before installing the indicator block in the housing, the inner surface of the indicators must be insulated with an anti-corrosion coating. The control plate is attached to a metal structure. By periodically measuring the electrical conductivity of the "indicator - metal structure" circuit, the moment of destruction of the indicator is determined. (RF patent 2161789, IPC 8 G01N 17/00, G01N 27/30, publ. 10.01.2001.)
Основными недостатками этого устройства являются:The main disadvantages of this device are:
- очень малая величина рабочей площади индикатора - не более 0,4 см2, что не дает возможности реального отображения развития коррозионных процессов;- a very small value of the working area of the indicator is not more than 0.4 cm 2 , which does not allow real display of the development of corrosion processes;
- невозможность фиксирования единичных питтинговых сквозных разрушений, так как они не оказывают существенного влияния на электропроводимость цепи «индикатор - металлическое сооружение»;- the impossibility of fixing a single pitting end-to-end damage, since they do not have a significant effect on the electrical conductivity of the circuit “indicator - metal structure”;
- определение кинетики процесса коррозии по моменту разрушения индикатора, а не по изменению величины электропроводимости, так, как даже у практически полностью прокорродировавшего индикатора, находящегося в специальном корпусе, сохранится электропроводимость.- determination of the kinetics of the corrosion process by the moment of destruction of the indicator, and not by the change in the value of electrical conductivity, since even almost completely corroded indicator, located in a special case, the electrical conductivity will remain.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для контроля степени локальной коррозии металлических сооружений в проводящих средах, состоящее из электрически замкнутого на сооружение объекта воздействия коррозионной среды - корпуса, изготовленного из того же материала, что и сооружение, причем весь корпус или контактирующая со средой его часть имеет меньшую, чем стенка сооружения, заранее установленную толщину. Полость корпуса заполнена непроводящим инертным капиллярно-пористым материалом, в который введен металлический электрод, при этом между корпусом и электродом включен регистрирующий прибор (Патент РФ 2143107, G01N 17/00, G01N 17/02, опубл. 20.12.1999 г. - прототип).The closest in technical essence and the achieved result is a device for monitoring the degree of local corrosion of metal structures in conductive media, consisting of an electrically closed to the structure of the object of exposure to a corrosive environment - the housing made of the same material as the structure, the entire housing or in contact with part of the medium has a smaller thickness than the wall of the structure. The cavity of the housing is filled with a non-conductive inert capillary-porous material into which a metal electrode is inserted, and a recording device is included between the housing and the electrode (RF Patent 2143107, G01N 17/00, G01N 17/02, publ. 12/20/1999 - prototype) .
При локальной коррозионной перфорации корпуса или его более тонкой части происходит всасывание среды внутрь полости с последующим через некоторый промежуток времени смачиванием металлического электрода, вследствие чего изменяется сопротивление в цепи «корпус-электрод» и возникает разность электродных потенциалов между корпусом и электродом, что регистрируется соответствующими приборами: либо омметром, либо вольтметром, на основании чего определяется степень локальной коррозии.In case of local corrosion perforation of the housing or its thinner part, the medium is sucked into the cavity, followed by wetting of the metal electrode after a certain period of time, as a result of which the resistance in the housing-electrode circuit changes and the electrode potential difference arises between the housing and the electrode, which is recorded by the corresponding devices : either an ohmmeter or a voltmeter, based on which the degree of local corrosion is determined.
Существенным недостатком данного устройства является то, что оно выполняет одноразовую функцию: после перфорации и определения локальной коррозии оно подлежит практически полной замене, за исключением металлического электрода. Кроме того, это устройство не позволяет определять кинетику развития коррозионного процесса, для определения которой предлагается использовать несколько таких устройств с разной толщиной стенки корпуса, что значительно повысит стоимость контроля. Также при эксплуатации устройства в условиях повышенных давлении и температуры необходимы ограничения по минимальной толщине корпуса и требуется тщательная герметизация полости корпуса и участков ввода металлического электрода и токоподвода, соединяющего корпус с металлическим сооружением.A significant drawback of this device is that it performs a one-time function: after perforation and determination of local corrosion, it is subject to almost complete replacement, with the exception of the metal electrode. In addition, this device does not allow to determine the kinetics of the development of the corrosion process, for the determination of which it is proposed to use several such devices with different wall thicknesses of the case, which will significantly increase the cost of control. Also, when operating the device under conditions of elevated pressure and temperature, restrictions are required on the minimum thickness of the housing and careful sealing of the cavity of the housing and the input sections of the metal electrode and current lead connecting the housing to the metal structure is required.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности дистанционного диагностирования коррозионного состояния металлических конструкций, контактирующих с коррозионной средой, независимо от давления, температуры, движения среды и типа конструкции.The technical task of the invention is to increase the reliability of remote diagnosis of the corrosion state of metal structures in contact with a corrosive medium, regardless of pressure, temperature, movement of the medium and type of structure.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является увеличение объема информационных данных о развитии коррозионного процесса, позволяющие эффективно его контролировать, при значительном упрощении конструкции и стоимости устройства.The technical result of the invention is to increase the amount of information about the development of the corrosion process, allowing it to be effectively controlled, with a significant simplification of the design and cost of the device.
Технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для контроля локальной коррозии состоит из объектов воздействия коррозионной среды - металлических пластин, имеющих заранее меньшую и различную между собой толщины, чем стенка металлической конструкции, и изготовленных из того же материала, что и металлическая конструкция, причем одна сторона каждой пластины обращена в сторону коррозионной среды, а другая путем известных способов электрически и механически присоединена к протектору тех же размеров, что и пластина, и изготовленному из металла, имеющего более отрицательный потенциал коррозии в данной среде, чем металл пластины, при этом каждые пластина и протектор образуют датчики, которые электрически изолированы друг от друга, а протектор и от среды, антикоррозионным диэлектрическим покрытием, причем каждый датчик помещен в общий корпус из коррозионно-стойкого диэлектрического материала и имеет через блок переключателей и токоизмерительный прибор электрический контакт с металлической конструкцией.The technical result is achieved by the fact that the proposed device for controlling local corrosion consists of objects exposed to a corrosive environment - metal plates having previously smaller and different thicknesses than the wall of the metal structure, and made of the same material as the metal structure, and one the side of each plate is turned towards the corrosive medium, and the other, by known methods, is electrically and mechanically connected to the tread of the same dimensions as the plate, and from made of metal having a more negative corrosion potential in this medium than the metal of the plate, with each plate and protector forming sensors that are electrically isolated from each other, and the protector from the medium, with an anti-corrosion dielectric coating, and each sensor is placed in a common housing made of corrosion-resistant dielectric material and has electrical contact with a metal structure through a switch block and a current-measuring device.
Если конструкция изготовлена из многослойного металлического материала с чередующимися защитными и протекторными слоями, то датчики изготовлены из этого же материала, но с заранее меньшими и различными между собой толщинами защитных слоев, контактирующего с коррозионной средой.If the structure is made of a multilayer metal material with alternating protective and tread layers, then the sensors are made of the same material, but with previously smaller and different thicknesses of the protective layers in contact with the corrosive medium.
На чертеже представлена схема варианта предлагаемого устройства для контроля проникновения локальной коррозии металлических конструкций, изготовленной из монометалла.The drawing shows a diagram of a variant of the proposed device for controlling the penetration of local corrosion of metal structures made of monometall.
Устройство, погруженное в коррозионную среду К, содержит цельные металлические пластины 1-3 и пластины 4, 5 с центральным поперечным сварным швом 6. Толщину пластин (δ1-δ5) целесообразно принимать в интервале 0,3-0,75 от толщины стенки (δс) металлической конструкции С, поэтому δ1≈0,3δc; δ2≈0,5δс; δ3≈0,7δс; δ4≈0,5δс; δ5≈0,7δс. Пластины, путем известных способов, например электроосаждения, наплавки, сварки ввзрывом и т.д., электрически и механически присоединены к протекторам 7, которые вместе образуют датчики Δ1-Δ5. К каждому датчику открытыми концами припаяны изолированные проводники I-V. Через проводники, блок переключателей П1-П5 и токоизмерительный прибор А датчики электрически замкнуты на стенку С металлической конструкции (участок перехода проводников к блоку переключателей не показан). Протекторы 7, торцевые стороны датчиков и места спаев изолированы антикоррозионным покрытием 8. Датчики помещены в корпус 9 с перегородками 10, изготовленных из коррозионно-стойкого диэлектрического материала.The device, immersed in a corrosive medium K, contains solid metal plates 1-3 and plates 4, 5 with a central transverse weld 6. The thickness of the plates (δ 1 -δ 5 ) should be taken in the range of 0.3-0.75 of the wall thickness (δ c ) of the metal structure C; therefore, δ 1 ≈0.3δ c ; δ 2 ≈0.5δ s ; δ 3 ≈0.7δ s ; δ 4 ≈0.5δ s ; δ 5 ≈0.7δs. The plates, by known methods, for example, electrodeposition, surfacing, explosion welding, etc., are electrically and mechanically connected to the treads 7, which together form the sensors Δ 1 -Δ 5 . Insulated conductors IV are soldered to each sensor with open ends. Through the conductors, the switch block P 1 -P 5 and the current measuring device A, the sensors are electrically closed to the metal structure wall C (the section of the transition of the conductors to the switch block is not shown). The protectors 7, the end faces of the sensors and the junctions are insulated with an anti-corrosion coating 8. The sensors are placed in the housing 9 with partitions 10 made of a corrosion-resistant dielectric material.
Для контроля проникновения локальной коррозии металлических конструкций, изготовленных из многослойного металлического материала с чередующимися защитными и протекторными слоями, датчиками являются пластины из этого же материала, но с толщинами защитных слоев, удовлетворяющих вышеприведенным условиям. Кроме того, в данном случае устройство может содержать дополнительный контрольный датчик, изготовленный из материала защитного слоя, но имеющий заранее большую, чем защитный слой, толщину.To control the penetration of local corrosion of metal structures made of a multilayer metal material with alternating protective and tread layers, sensors are plates made of the same material, but with the thickness of the protective layers satisfying the above conditions. In addition, in this case, the device may include an additional control sensor made of a material of the protective layer, but having a thickness greater than the protective layer in advance.
В зависимости от условий эксплуатации, агрессивности коррозионной среды и требуемого объема информации о развитии коррозионного процесса количество датчиков может быть либо увеличено, либо уменьшено.Depending on the operating conditions, aggressiveness of the corrosive environment and the required amount of information on the development of the corrosion process, the number of sensors can either be increased or decreased.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
В начальный момент эксплуатации устройства все переключатели находятся в положении «включено» и так, как пластины 1-5 и стенка С электрозамкнуты, то их поверхности практически эквипотенциальны, вследствие чего ток в цепи имеет очень низкие фоновые значения. Протекание процесса коррозии пластин и стенки металлической конструкции, характеризуются потенциалами коррозии пластин ЕКПЛ и стенки ЕКСТ, которые близки друг к другу и намного положительное потенциала коррозии протектора ЕКПР. При достижении перфорации какой-либо пластины (очевидно в первую очередь наиболее тонкой - 1) происходит контакт коррозионной среды с протектором, а так как ЕКПЛ>ЕКПР, то ЕКПЛ значительно сместится в отрицательную сторону и соответственно станет отрицательнее ЕКСТ, вследствие чего в цепи «датчик - стенка» появится электрический ток, который зафиксирует токоизмерительный прибор А и величина которого в большой степени превосходит фоновый ток. Номер датчика, где произошла перфорация, легко устанавливают за счет манипуляций с переключателями и затем этот датчик отключают, остальные переключатели включены и ток в цепи принимает фоновые значения. После перфорации пластин каких-либо других датчиков их номера также устанавливают и затем отключают. В первую очередь ими окажутся датчики 2 и 4, и, возможно, первым в данном случае будет сигнал с 4-го датчика, так как объектом воздействия коррозионной среды у него является пластина со сварным швом. Полученные данные дают основание судить о кинетике развития коррозионного процесса и степени его опасности. Срабатывание датчиков 3 и 5 указывает на то, что эксплуатацию данной металлической конструкции необходимо прекратить, затем провести обследование и произвести ремонт, а если скорость процесса оказалась выше нормативной, то принять меры по обеспечению противокоррозионной защиты.At the initial moment of operation of the device, all switches are in the “on” position and since the plates 1-5 and wall C are electrically closed, their surfaces are almost equipotential, as a result of which the current in the circuit has very low background values. The progress of the corrosion process plates and the walls of the metal structure, characterized by the corrosion potentials EKPL and wall plates E FTC, which are close to each other much more positive E and CRC tread corrosion potential. Upon reaching the perforation of any plate (obviously the thinnest first - 1), the corrosive medium contacts the tread, and since E KPL > E KPR , then E KPL will significantly shift to the negative side and, accordingly, will become more negative than E KST , as a result of which an electric current will appear in the “sensor-wall” circuit, which will fix the current-measuring device A and the magnitude of which greatly exceeds the background current. The number of the sensor where the perforation occurred is easily set by manipulating the switches and then this sensor is turned off, the remaining switches are turned on and the current in the circuit takes background values. After perforation of the plates of any other sensors, their numbers are also set and then turned off. First of all, they will be sensors 2 and 4, and perhaps the first signal in this case will be the signal from the 4th sensor, since the object of exposure to the corrosive environment is a plate with a weld. The data obtained give reason to judge the kinetics of the development of the corrosion process and the degree of its danger. The triggering of sensors 3 and 5 indicates that the operation of this metal structure must be stopped, then an inspection and repair should be carried out, and if the process speed is higher than the norm, then take measures to ensure corrosion protection.
При контроле коррозии многослойной металлической конструкции с чередующимися защитными и протекторными слоями, дополнительный контрольный датчик обеспечит определение ресурса работы защитного слоя, контактирующего с коррозионной средой: в момент появления сквозной коррозии защитного слоя в цепи «стенка - контрольный датчик» возникнет электрический ток, но только обратного по сравнению с токами с других датчиков, направления.When monitoring the corrosion of a multilayer metal structure with alternating protective and tread layers, an additional control sensor will determine the working life of the protective layer in contact with the corrosive medium: at the time of through corrosion of the protective layer in the circuit “wall - control sensor” an electric current will occur, but only the reverse in comparison with currents from other sensors, directions.
Ниже приведены примеры практических и лабораторных испытаний предлагаемого устройства и прототипа.The following are examples of practical and laboratory tests of the proposed device and prototype.
Пример 1.Example 1
Необходимо осуществить контроль проникновения питтинговой коррозии металлического бака аэрации слабоминерализованной воды, изготовленного из листовой стали 12Х15Г9НД (AISI 201) толщиной 3 мм, размером 1,2×1,0×1,2 м со сварными швами, рабочим объемом 1,2 м3 и площадью рабочей поверхности 5,6 м2. Состав коррозионной среды: 800-1200 мг/л хлорид-ионов; 80-100 мг/л сульфат-ионов и 30-50 мг/л карбонат-ионов; температура 18-22°С, скорость протока - 60 л/час. Потенциал коррозии стенки бака составлял 0,09 В относительно шкалы стандартного водородного электрода (далее значения потенциалов приводятся по этой шкале).It is necessary to control the penetration of pitting corrosion of a metal tank for aeration of weakly mineralized water made of sheet steel 12X15G9ND (AISI 201) with a thickness of 3 mm, a size of 1.2 × 1.0 × 1.2 m with welds, a working volume of 1.2 m 3 and work surface area of 5.6 m 2 . The composition of the corrosive medium: 800-1200 mg / l of chloride ions; 80-100 mg / l sulfate ions and 30-50 mg / l carbonate ions; temperature 18-22 ° С, flow rate - 60 l / h. The corrosion potential of the tank wall was 0.09 V relative to the scale of a standard hydrogen electrode (hereinafter, the potential values are given on this scale).
Объекты воздействия коррозионной среды изготавливали из такой же стали и такой же поставки в виде 3-х пластин 30×80 мм с толщинами 1,1; 1,6; 2,2 мм и 2-х пластин с поперечным центральным сварным швом, имеющих толщину 1,6 и 2,2 мм. Потенциалы коррозии пластин были практически идентичными и составляли 0,092 В.The objects exposed to the corrosive medium were made of the same steel and the same supply in the form of 3 plates 30 × 80 mm with a thickness of 1.1; 1.6; 2.2 mm and 2 plates with a transverse central weld, having a thickness of 1.6 and 2.2 mm. The corrosion potentials of the plates were almost identical and amounted to 0.092 V.
На одну из сторон каждой пластин электроосаждали цинковое покрытие из раствора, содержащего 450 г/л ZnSO4·7H2O и 30 г/л Al2(SO4)3·18H2O при комнатной температуре, силе тока - 3А в течение 2-х часов при перемешивании, получая при этом электрически и механически присоединенный к пластине протектор толщиной (400±20) мкм с потенциалом коррозии, равным - 0,58 В. Таким образом, пластины и осажденные на них протекторы образовывали 5-ть датчиков. К протекторам припаивали свободными концами изолированные проводники, имеющими свою индивидуальную маркировку под номерами 1-5. Протекторы, торцевые участки датчиков и места спаев изолировали антикоррозионным твердеющим гуммировочным составом VODIPREN90. Далее датчики помещали в корпус из полипропилена, а изолированные проводники другими свободными концами припаивали к 5-ти однополюсным переключателям: 1-й проводник к 1-ому переключателю, 2-ой ко 2-ому и т.д., другие полюса переключателей объединяли и соединяли с отрицательной клеммой миллиамперметра, имеющего цену деления на самой чувствительной шкале, равной 5 мкА. Положительную клемму миллиамперметра соединяли с внешней стенкой бака аэрации. Устройство устанавливали на глубине 50 см в 10-ти см от стенки бака.A zinc coating was electrodeposited on one side of each plate from a solution containing 450 g / l ZnSO 4 · 7H 2 O and 30 g / l Al 2 (SO 4 ) 3 · 18H 2 O at room temperature, current 3A for 2 hours under stirring, while receiving a protector electrically and mechanically attached to the plate with a thickness of (400 ± 20) μm with a corrosion potential of 0.58 V. Thus, the plates and the protectors deposited on them formed 5 sensors. Insulated conductors having their individual markings numbered 1-5 were soldered to the treads with free ends. The treads, end sections of the sensors and junctions were isolated with a VODIPREN90 anti-corrosion hardening gum composition. Next, the sensors were placed in a polypropylene housing, and the insulated conductors were soldered to the 5 single-pole switches with the other free ends: the 1st conductor to the 1st switch, the 2nd to the 2nd, etc., the other switch poles were combined and connected to the negative terminal of a milliammeter having a division value on the most sensitive scale equal to 5 μA. The positive terminal of a milliammeter is connected to the outer wall of the aeration tank. The device was installed at a depth of 50 cm in 10 cm from the tank wall.
Было также изготовлено устройство, принятое за прототип (пример 2 в описании патента), с толщиной дна 1,6 мм и площадью рабочей поверхности ≈23 см2. В качестве регистрирующего прибора использовали милливольтметр. Это устройство устанавливали рядом с предлагаемьм устройством.It was also made a device adopted for the prototype (example 2 in the patent description), with a bottom thickness of 1.6 mm and a working surface area of ≈23 cm 2 . A millivoltmeter was used as a recording device. This device was installed next to the proposed device.
Результаты испытаний предлагаемого устройства и прототипа представлены в таблице.The test results of the proposed device and prototype are presented in the table.
Как следует из данных таблицы сигнал на первом датчике появился через 2024 час, что свидетельствовало о развитии интенсивной питтинговой коррозии с глубиной питтинга 1,1 мм. Этот датчик отключили. Вслед за первым через 824 часа был зарегистрирован ток на четвертом датчике, у которого в качестве объекта воздействия коррозионной среды являлась пластина со сварным швом и толщиной 1,6 мм. В это время у прототипа напряжение отсутствовало и только через 368 часов на нем практически одновременно со вторым датчиком был зафиксирован сигнал. Далее устройство, принятое за прототип, уже никаких результатов не давало, т.е. являлось источником одноразовой информации. Соответственно через 3644 и 3872 часа на датчиках 5 и 3 регистрировали токи силой 925 и 685 мкА, что свидетельствовало о перфорации пластин толщиной 2,2 мм. На основании этих данных было принято решение о прекращении эксплуатации бака аэрации, обследование внутренней поверхности которого показало наличие, главным образом, питтингов глубиной от 1,5 до 2,2 мм в количестве 3-5-ти питтингов на 1 дм2 внутренней рабочей поверхности. Бак был отремонтирован и покрыт изнутри антикоррозионным покрытием «Галлополим-2». Внутри бака было установлено предлагаемое устройство, содержащее два датчика под номерами 1 и 4, у которых пластины также были покрыты «Галлополимом-2». Вновь изготавливаемые баки аэрации подлежали обязательному покрытию антикоррозионным составом с установкой предлагаемого устройства.As follows from the table, the signal on the first sensor appeared after 2024 hours, which indicated the development of intense pitting corrosion with a pitting depth of 1.1 mm. This sensor has been disabled. Following the first, after 824 hours, a current was recorded at the fourth sensor, for which a plate with a weld and a thickness of 1.6 mm was the object of exposure to a corrosive medium. At this time, the prototype had no voltage and only after 368 hours a signal was recorded on it almost simultaneously with the second sensor. Further, the device adopted as a prototype did not give any results, i.e. was a source of one-time information. Accordingly, after 3644 and 3872 hours, currents of 925 and 685 μA were recorded on sensors 5 and 3, which indicated the perforation of wafers 2.2 mm thick. Based on these data, it was decided to stop the operation of the aeration tank, an examination of the inner surface of which showed the presence of mainly pits with a depth of 1.5 to 2.2 mm in the amount of 3-5 pits per 1 dm 2 of the inner working surface. The tank was repaired and internally coated with a Gallopolim-2 anti-corrosion coating. Inside the tank, the proposed device was installed, containing two sensors numbered 1 and 4, in which the plates were also coated with Gallopolim-2. Newly made aeration tanks were subject to mandatory coating with an anti-corrosion compound with the installation of the proposed device.
Пример 2.Example 2
Проведение контроля проникновения питтинговой коррозии стенки металлической конструкции, изготовленной из трехслойного металлического материала, включающий первый защитный слой из стали 08Х18Н10Т, второй протекторный слой из Ст10 и третий, также защитный, из стали 08Х18Н10Т. Толщина защитных слоев составляла 0,7 мм, протекторного - 2 мм. Данный металлический материал был изготовлен по технологии сварки взрывом.Monitoring the penetration of pitting corrosion of the wall of a metal structure made of a three-layer metal material, including the first protective layer of 08Kh18N10T steel, the second tread layer from St10 and the third, also protective, from 08Kh18N10T steel. The thickness of the protective layers was 0.7 mm, and the tread layer was 2 mm. This metal material was manufactured using explosion welding technology.
Датчики в виде пластин 20×80 мм в количестве трех штук изготавливали из того же материала, что и стенка, причем у первого датчика толщины защитных слоев составляли 0,3 мм, протекторного - 1,3 мм, у второго и третьего датчиков толщины защитных слоев были равными - 0,5 мм, протекторных - 1,7 мм, но только третий датчик имел поперечный сварной шов. Изготовили также и четвертый, контрольный датчик из стали 08Х18Н10Т в виде пластины 20×80 мм и толщиной 2 мм, т.е. почти в три раза большей толщины защитного слоя контролируемой металлической конструкции. К одному из защитных слоев первых трех датчиков и одной стороне контрольного датчика припаивали изолированные проводники. Защитные слои, сторону, где был припаян изолированный провод для контрольного датчика, места спаев и торцы изолировали покрытием VODIPREN90. Далее выполняли операции в соответствии с примером 1. Испытания проводили в коррозионной среде следующего состава: раствор - 0,17M NaCl+0,13М KCl+0,008М Na2SO4+0,008М NaHCO3. Эта среда имитирует природные хлоридные воды, в которой потенциалы коррозии защитных слоев и пластины контрольного датчика имели значение (0,82±0,01)В, а ЕКПР=-0,41 В. Стенку конструкции имитировал лист из вышеуказанного трехслойного материала размером 20×50 см. К одной стороне листа припаивали изолированный провод. Эту сторону, место спая и торцы изолировали покрытием VODIPREN90. Предлагаемое устройство и лист полностью погружали в раствор объемом 80 литров, содержащийся в полиэтиленовом баке с внутренними размерами 30×40×80 см. Лист жестко устанавливали вблизи одной из стенок бака изолированной к ней стороной листа. Примерно на середине глубины погружения листа и на расстоянии ~8 см от его центра было установлено устройство.Sensors in the form of plates of 20 × 80 mm in the amount of three pieces were made of the same material as the wall, with the first sensor having a thickness of protective layers of 0.3 mm, the tread one of 1.3 mm, and the second and third sensors with a thickness of protective layers were equal - 0.5 mm, tread - 1.7 mm, but only the third sensor had a transverse weld. The fourth control sensor was also manufactured from 08Kh18N10T steel in the form of a plate 20 × 80 mm and a thickness of 2 mm, i.e. almost three times the thickness of the protective layer of a controlled metal structure. Isolated conductors were soldered to one of the protective layers of the first three sensors and one side of the control sensor. The protective layers, the side where the insulated wire for the control sensor was soldered, the junctions and ends were insulated with VODIPREN90 coating. Next, operations were performed in accordance with Example 1. The tests were carried out in a corrosive medium of the following composition: solution — 0.17 M NaCl + 0.13 M KCl + 0.008 M Na 2 SO 4 + 0.008 M NaHCO 3 . This medium imitates natural chloride waters, in which the corrosion potentials of the protective layers and the plates of the control sensor were set to (0.82 ± 0.01) V and E CR = -0.41 V. The structure wall was imitated by a sheet of the above three-layer material of size 20 × 50 cm. An insulated wire was soldered to one side of the sheet. This side, junction and ends were isolated with a VODIPREN90 coating. The proposed device and the sheet was completely immersed in a solution of 80 liters contained in a polyethylene tank with an internal size of 30 × 40 × 80 cm. The sheet was rigidly installed near one of the tank walls with the sheet side insulated to it. A device was installed approximately in the middle of the sheet immersion depth and at a distance of ~ 8 cm from its center.
В начальный период испытаний фоновый ток не превышал 15-ти мкА, но через 2076 часов в цепи первого датчика появился ток силой 375 мкА, что показало наличие развития питтинговой коррозии, а по прошествии еще 1612 часов практически одновременно на втором и третьем датчиках возник токовый сигнал с силой тока 390 и 415 мкА соответственно, т.е. скорости питтинговой коррозии защитных слоев со сварным швом и без него мало чем отличались друг от друга. Через 5224 часа появился ток в цепи контрольного датчика силой 405 мкА, что свидетельствовало о том, что ресурс работы защитного слоя толщиной 0,7 мм в данной коррозионной среде составил 5224 часа или 216,7 суток.In the initial test period, the background current did not exceed 15 μA, but after 2076 hours a current of 375 μA appeared in the circuit of the first sensor, which showed the development of pitting corrosion, and after another 1612 hours a current signal appeared almost simultaneously on the second and third sensors with a current strength of 390 and 415 μA, respectively, i.e. The pitting corrosion rates of the protective layers with and without a weld did not differ much from each other. After 5224 hours, a current appeared in the control sensor circuit with a force of 405 μA, which indicated that the service life of the protective layer with a thickness of 0.7 mm in this corrosive medium was 5224 hours or 216.7 days.
Необходимо отметить, что устройство будет эффективно работать при повышенных давлениях, так как в датчиках отсутствуют какие-либо полости, независимо от состава и движения среды и от температуры (изоляция и корпус должны быть термостойкими).It should be noted that the device will work effectively at elevated pressures, since there are no cavities in the sensors, regardless of the composition and movement of the medium and temperature (insulation and the housing must be heat-resistant).
Таким образом, устройство для контроля проникновения локальной коррозии металлических конструкций, являющееся предметом настоящего предлагаемого изобретения, в отличие от прототипа, обладает многофункциональностью, позволяет определять кинетику развития коррозионного процесса, степень его опасности, вовремя принимать меры по выводу конструкции из эксплуатации, избегая тем самым аварийных утечек коррозионных сред, особенно ядовитых, устанавливать ресурс работы защитных слоев и покрытий, и обеспечивать защиту от коррозии металлических конструкций при постоянном дистанционном диагностировании их коррозионного состояния.Thus, the device for monitoring the penetration of local corrosion of metal structures, which is the subject of the present invention, unlike the prototype, has multifunctionality, allows you to determine the kinetics of the development of the corrosion process, its degree of danger, take timely measures to decommission the structure, thereby avoiding emergency leaks of corrosive media, especially toxic ones, to establish the life of the protective layers and coatings, and to provide protection against metal corrosion structures with constant remote diagnosis of their corrosive state.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011154124/28A RU2510496C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Device for control over local corrosion penetration into metal structures |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011154124/28A RU2510496C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Device for control over local corrosion penetration into metal structures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011154124A RU2011154124A (en) | 2013-07-10 |
| RU2510496C2 true RU2510496C2 (en) | 2014-03-27 |
Family
ID=48787387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011154124/28A RU2510496C2 (en) | 2011-12-29 | 2011-12-29 | Device for control over local corrosion penetration into metal structures |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2510496C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686185C1 (en) * | 2015-10-13 | 2019-04-24 | Вертек Гмбх | Agent based on oil, wax or fat for corrosion protection of metal structure, especially prestressed steel reinforcement |
| RU2692118C2 (en) * | 2017-09-11 | 2019-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Баромембранная технология" | Method and device for continuous control of pitting corrosion of metal structures inner walls |
| RU2715474C1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное Предприятие "СОНАР" (ООО НПП "СОНАР") | Device for controlling uneven corrosion of inner surface of pipelines |
| EA036906B1 (en) * | 2017-12-19 | 2021-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Баромембранная технология" (ООО "БМТ") | Method and device for continuous control of pitting corrosion of inner walls of metal structures |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107063984A (en) * | 2017-03-13 | 2017-08-18 | 李铁骑 | Corrosion sensor and corrosion monitoring system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU371483A1 (en) * | 1971-04-01 | 1973-02-22 | И. Б. Жилинский , В. И. Краснов Московский институт химического машиностроени | DEVICE FOR CONTROL OF THE DEGREE OF CORROSION AND EROSION DESTRUCTION |
| US5139627A (en) * | 1986-05-12 | 1992-08-18 | Capcis Limited | Corrosion monitoring |
| RU2143107C1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-12-20 | Фрейман Ленэр Иосифович | Gear testing degree of local corrosion of metal structures |
| RU2296977C2 (en) * | 2005-06-17 | 2007-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод газовой аппаратуры "НС" | Non self-polarizing comparison electrode |
-
2011
- 2011-12-29 RU RU2011154124/28A patent/RU2510496C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU371483A1 (en) * | 1971-04-01 | 1973-02-22 | И. Б. Жилинский , В. И. Краснов Московский институт химического машиностроени | DEVICE FOR CONTROL OF THE DEGREE OF CORROSION AND EROSION DESTRUCTION |
| US5139627A (en) * | 1986-05-12 | 1992-08-18 | Capcis Limited | Corrosion monitoring |
| RU2143107C1 (en) * | 1998-01-23 | 1999-12-20 | Фрейман Ленэр Иосифович | Gear testing degree of local corrosion of metal structures |
| RU2296977C2 (en) * | 2005-06-17 | 2007-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод газовой аппаратуры "НС" | Non self-polarizing comparison electrode |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2686185C1 (en) * | 2015-10-13 | 2019-04-24 | Вертек Гмбх | Agent based on oil, wax or fat for corrosion protection of metal structure, especially prestressed steel reinforcement |
| RU2692118C2 (en) * | 2017-09-11 | 2019-06-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Баромембранная технология" | Method and device for continuous control of pitting corrosion of metal structures inner walls |
| EA036906B1 (en) * | 2017-12-19 | 2021-01-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Баромембранная технология" (ООО "БМТ") | Method and device for continuous control of pitting corrosion of inner walls of metal structures |
| RU2715474C1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-02-28 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное Предприятие "СОНАР" (ООО НПП "СОНАР") | Device for controlling uneven corrosion of inner surface of pipelines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011154124A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2510496C2 (en) | Device for control over local corrosion penetration into metal structures | |
| US6683463B2 (en) | Sensor array for electrochemical corrosion monitoring | |
| CA3045150C (en) | Apparatus for measuring a cathodic protection condition of a buried steel structure, and method | |
| JP6144205B2 (en) | Cathodic protection monitoring probe | |
| US5469048A (en) | Cathodic protection measurement apparatus | |
| US8623185B2 (en) | Planar multi-electrode array sensor for localized electrochemical corrosion detection | |
| CN110455705A (en) | A kind of erosion corrosion monitoring sensor and monitoring method | |
| US8926823B2 (en) | Sub-coating coated metal corrosion measurement | |
| Chin et al. | Current distribution and electrochemical environment in a cathodically protected crevice | |
| WO2017104498A1 (en) | Sacrificial anode assembly, service life expectancy-predicting diagnostic system for sacrificial anode assembly, and pump provided with same | |
| US3649492A (en) | Method for determining the completeness of cathodic protection of corrodible metal structure | |
| KR20190051016A (en) | Corrosion monitoring device | |
| KR20180018291A (en) | Friction detection system and sensor for external motion | |
| RU2692118C2 (en) | Method and device for continuous control of pitting corrosion of metal structures inner walls | |
| JP3821004B2 (en) | Sacrificial anode inspection method and inspection apparatus | |
| KR101928779B1 (en) | Apparatus for measuring corrosion, apparatus for simulating corrosion and method for monitering corrosion of structure in tidal zone | |
| RU98588U1 (en) | DISCRETE INDICATOR OF LOCAL CORROSION OF METAL STRUCTURES | |
| JP2019215290A (en) | Detection device for corrosion of steel structure | |
| RU2122047C1 (en) | Nonpolarizable reference electrode | |
| US4107017A (en) | Anode analyzer | |
| JPH07333188A (en) | Polarization resistance measuring method of under-film metal and polarization resistance measuring sensor therefor | |
| Huo | A study of the effects of potential excursions and the environment on the effectiveness of cathodic protection | |
| RU2296977C2 (en) | Non self-polarizing comparison electrode | |
| JP2019168383A (en) | Electrode structure | |
| Dong et al. | Multielectrode penetration sensor for monitoring localized and general corrosion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171230 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190117 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191230 |