RU2536779C1 - Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation - Google Patents

Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2536779C1
RU2536779C1 RU2013142780/28A RU2013142780A RU2536779C1 RU 2536779 C1 RU2536779 C1 RU 2536779C1 RU 2013142780/28 A RU2013142780/28 A RU 2013142780/28A RU 2013142780 A RU2013142780 A RU 2013142780A RU 2536779 C1 RU2536779 C1 RU 2536779C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corrosion
combined
thickness
rate
type
Prior art date
Application number
RU2013142780/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Викторович Агиней
Александр Федорович Пужайло
Сергей Викторович Савченков
Евгений Апполинарьевич Спиридович
Андрей Юрьевич Михалев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр" filed Critical Открытое акционерное общество "Гипрогазцентр"
Priority to RU2013142780/28A priority Critical patent/RU2536779C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2536779C1 publication Critical patent/RU2536779C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: device for determination of rate of corrosion consisting of the reference sample and two piezoelectric converters of separated combined and combined type, is placed in corrosion medium, sequentially, using the converter of each type the current thickness of the sample is determined by the time of acceptance of bottom echo signals. Then the rate is calculated, and the type of corrosion is determined by change of current values of the thickness of the reference sample with reference to initial one.
EFFECT: simplification of the method of determination of rate of corrosion for its use in the corrosion monitoring systems of trunk pipelines and creation of the device implementing the method using the standard ultrasonic inspection devices.
2 cl

Description

Изобретение относится к области оценки коррозионной поврежденности подземных сооружений и может применяться в нефтяной и газовой промышленности в составе систем дистанционной оценки скорости коррозии и определения вида коррозии (поверхностной равномерной, неравномерной, язв и питтингов) подземных трубопроводов.The invention relates to the field of assessing corrosion damage of underground structures and can be used in the oil and gas industry as part of systems for remote assessment of the corrosion rate and determining the type of corrosion (surface uniform, uneven, ulcers and pits) of underground pipelines.

Известны способы определения скорости коррозии, в частности гравиметрический, заключающийся в оценке изменения массы образца, подверженного коррозии [Коррозионная стойкость оборудования химических производств: Способы защиты оборудования от коррозии. Справ. изд. / Под ред. A.M. Сухотина. - Л.: Химия, 1987. - С.6-12], способ определения коррозионной поврежденности поверхности при помощи механического микрометра, заключающийся в измерении глубины коррозионных повреждений поверхности [Коррозионная стойкость оборудования химических производств: Способы защиты оборудования от коррозии. Справ. изд. / Под ред. A.M. Сухотина. - Л.: Химия, 1987. - С.22-23]. Также известен способ определения скорости коррозии по поляризационным кривым [Александров Ю.В. Коррозия газонефтепроводов. Электрохимические методы защиты / Ю.В. Александров. - СПб.: «Недра», 2011. - С.70-85], заключающийся в проведении потенциостатических измерений с использованием образцов металла с построением поляризационных кривых, скорость коррозии оценивается по углу наклона построенных кривых. Данные способы неприменимы для дистанционного контроля, для реализации способов требуется доступ к поверхности сооружения или образца, либо они реализуются в лабораторных условиях.Known methods for determining the corrosion rate, in particular gravimetric, which consists in assessing the change in mass of the sample susceptible to corrosion [Corrosion resistance of chemical equipment: Methods for protecting equipment from corrosion. Ref. ed. / Ed. A.M. Sukhotina. - L .: Chemistry, 1987. - P.6-12], a method for determining surface corrosion damage using a mechanical micrometer, which consists in measuring the depth of surface corrosion damage [Corrosion resistance of chemical equipment: Methods for protecting equipment from corrosion. Ref. ed. / Ed. A.M. Sukhotina. - L .: Chemistry, 1987. - S.22-23]. Also known is a method of determining the corrosion rate from polarization curves [Alexandrov Yu.V. Corrosion of gas pipelines. Electrochemical methods of protection / Yu.V. Alexandrov. - St. Petersburg: "Nedra", 2011. - P.70-85], which consists in conducting potentiostatic measurements using metal samples with the construction of polarization curves, the corrosion rate is estimated by the angle of inclination of the constructed curves. These methods are not applicable for remote monitoring, for the implementation of the methods requires access to the surface of the structure or sample, or they are implemented in laboratory conditions.

Известен резистометрический способ определения скорости коррозии, основанный на оценке изменения электрического сопротивления проводника вследствие его корродирования [Акользин П.А. Коррозия и защита металла теплоэнергетического оборудования / П.А. Акользин. - М.: Энергоиздат, 1982. - С.251], заключающийся в том, что датчик, состоящий из чувствительного элемента (чаще всего проволоки) помещают в коррозионную среду, измеряют сопротивление проводника, по изменению сопротивления проводника во времени судят о скорости коррозии. Способ пригоден для дистанционного контроля, однако, как правило, имеется различие физико-химических свойств чувствительных элементов датчиков и металла сооружения, которое приводит к некорректной оценке скорости коррозии, кроме этого, размеры чувствительных элементов (прежде всего площадь корродирующей поверхности) не позволяют полностью имитировать коррозионные процессы, происходящие на поверхности сооружений, так как на поверхности сооружения образуются электрохимические элементы, приводящие к неравномерной коррозии.A known resistometric method for determining the corrosion rate, based on the assessment of changes in the electrical resistance of the conductor due to its corrosion [Akolzin P.A. Corrosion and metal protection of heat power equipment / P.A. Akolzin. - M .: Energoizdat, 1982. - P.251], which consists in the fact that a sensor consisting of a sensitive element (most often wire) is placed in a corrosive medium, the resistance of the conductor is measured, the corrosion rate is judged by the change in the resistance of the conductor over time. The method is suitable for remote monitoring, however, as a rule, there is a difference in the physicochemical properties of the sensitive elements of the sensors and the metal of the structure, which leads to an incorrect assessment of the corrosion rate, in addition, the dimensions of the sensitive elements (primarily the area of the corroding surface) do not completely simulate the corrosion processes occurring on the surface of structures, since electrochemical elements are formed on the surface of the structure, leading to uneven corrosion.

Известен способ контроля скорости коррозии металлических сооружений, основанный на оценке затухания электромагнитной волны и заключающийся в том, что устанавливают чувствительный элемент рядом с сооружением, находящимся в коррозионной среде, возбуждают электромагнитную волну со смещением энергии магнитного поля в области между чувствительным элементом и поверхностью металлического сооружения для возбуждения в ней тока, измеряют изменение замедления возбуждаемой электромагнитной волны, о скорости коррозии металлического объекта судят по этому изменению замедления [Пат. №2110784. Способ контроля скорости коррозии металлических объектов. Опубл. 10.05.1998, МПК G01N 17/00]. Недостатком способа является невозможность определения вида коррозии, протекающей на поверхности сооружения.A known method of controlling the corrosion rate of metal structures, based on the assessment of the attenuation of an electromagnetic wave, which consists in installing a sensitive element near a structure located in a corrosive environment, exciting an electromagnetic wave with a shift of the magnetic field energy in the region between the sensitive element and the surface of the metal structure for excitation current in it, measure the change in deceleration of the excited electromagnetic wave, the corrosion rate of a metal object udyat this change in deceleration [Pat. No. 2110784. A method of controlling the corrosion rate of metal objects. Publ. 05/10/1998, IPC G01N 17/00]. The disadvantage of this method is the inability to determine the type of corrosion that occurs on the surface of the structure.

Известно устройство, позволяющее оценить скорость коррозии посредством измерения времени прохождения ультразвуковой волны через образец-свидетель, имитирующий незащищенный изоляционным покрытием участок трубопровода [ПМ №123525. Датчик скорости коррозии. Опубл 27.12.2012. МПК G01N 17/02]. В устройстве используется пьезоэлектрический преобразователь совмещенного типа, создающий ультразвуковой импульс в металле образца-свидетеля и принимающий отраженные донные эхо-сигналы. Толщина образца рассчитывается по времени прихода донного эхо-сигнала, скорость коррозии оценивается по изменению толщины образца во времени. Для оценки скорости коррозии сооружений, защищенных средствами электрохимической защиты, дополнительным проводником создается контакт с сооружением. Недостатком является то, что при помощи известного устройства невозможно оценивать скорость локальной коррозии (язвы, питтинги), также невозможно определить вид и дифференцированно оценить скорость коррозии при сочетании различных видов коррозии.A device is known that makes it possible to estimate the corrosion rate by measuring the transit time of an ultrasonic wave through a test specimen that simulates a section of a pipeline that is not protected by an insulating coating [PM No. 123525. Corrosion rate sensor. Published on 12/27/2012. IPC G01N 17/02]. The device uses a combined type piezoelectric transducer that generates an ultrasonic pulse in the metal of the witness specimen and receives reflected bottom echo signals. The thickness of the sample is calculated by the time of arrival of the bottom echo signal, the corrosion rate is estimated by the change in thickness of the sample over time. To assess the corrosion rate of structures protected by electrochemical protection, an additional conductor creates contact with the structure. The disadvantage is that using a known device it is impossible to assess the rate of local corrosion (ulcers, pitting), it is also impossible to determine the type and differentially evaluate the rate of corrosion with a combination of different types of corrosion.

Известен способ оценки скорости коррозии и устройство для его реализации, использующие ультразвуковой метод исследования веществ, выбранные в качестве прототипа [US Patent 6,490,927. Опубл. 10.12.2002. МПК G01N 29/10]. В коррозионную среду помещают образец-свидетель, изготовленный из металла, идентичного металлу контролируемого сооружения, с установленным на него преобразователем, способный возбуждать ультразвуковые колебания и принимать эхо-сигналы. С помощью преобразователя в образце генерируется импульс, осуществляется прием отраженных от поврежденной коррозией поверхности эхо-сигналов, анализируются полученные данные. Скорость коррозии и размеры дефекта оцениваются по времени прихода эхо-сигналов, являющихся следствием отражения ультразвуковой волны от поверхности дефектов и регистрируемых между зондирующим импульсом и донным эхо-сигналом.A known method of assessing the corrosion rate and a device for its implementation using the ultrasonic method for the study of substances selected as a prototype [US Patent 6,490,927. Publ. 12/10/2002. IPC G01N 29/10]. A test specimen made of a metal identical to the metal of the building under control with a transducer mounted on it is placed in a corrosive environment, capable of exciting ultrasonic vibrations and receiving echo signals. Using a converter, a pulse is generated in the sample, echoes reflected from the surface damaged by corrosion are received, and the data obtained is analyzed. The corrosion rate and size of the defect are estimated by the time of arrival of the echo signals, which are the result of reflection of the ultrasonic wave from the surface of the defects and recorded between the probe pulse and the bottom echo signal.

К недостаткам относится необходимость использования прецизионного оборудования и необходимость создания определенных условий контроля (результат измерения зависит от положения преобразователя относительно дефекта), например, с помощью стандартных средств ультразвукового контроля в трубных сталях невозможно зарегистрировать используемые в способе эхо-сигналы отражения ультразвуковой волны от дефектов, возникающие между зондирующим импульсом и донным эхо-сигналом, что затрудняет применение способа в составе систем дистанционной оценки скорости коррозии и определения вида коррозии.The disadvantages include the need to use precision equipment and the need to create certain control conditions (the measurement result depends on the position of the transducer relative to the defect), for example, using standard ultrasonic testing tools in pipe steels, it is impossible to register the echoes of reflection of ultrasonic waves from defects that occur in the method between the probe pulse and the bottom echo signal, which complicates the application of the method as part of remote tsenki corrosion rate and determining the type of corrosion.

Задачей изобретения является упрощение способа оценки скорости коррозии для применения его в составе систем коррозионного мониторинга магистральных трубопроводов и создание устройства, реализующего способ с применением стандартных средств ультразвукового контроля.The objective of the invention is to simplify the method of assessing the corrosion rate for use as part of corrosion monitoring systems of pipelines and to create a device that implements the method using standard ultrasonic testing tools.

В части устройства задача решается тем, что в устройстве для оценки скорости коррозии, состоящем из образца-свидетеля, изготовленного из металла, идентичного металлу контролируемого сооружения, и установленного на него преобразователя, способного возбуждать ультразвуковые колебания и принимать эхо-сигналы, для возбуждения ультразвуковых колебаний и приема эхо-сигналов используется набор из двух стандартных пьезоэлектрических преобразователей разного типа: совмещенного и раздельно-совмещенного, установленных на его поверхность. Конструкция устройства поясняется эскизом (фиг.1).In terms of the device, the problem is solved in that in the device for assessing the corrosion rate, consisting of a witness specimen made of metal identical to the metal of the structure under control, and a transducer mounted on it, capable of generating ultrasonic vibrations and receiving echo signals to excite ultrasonic vibrations and receiving echo signals, a set of two standard piezoelectric transducers of a different type is used: combined and separately combined, mounted on its surface. The design of the device is illustrated by a sketch (figure 1).

На образец-свидетель 1 через контактный слой 2 установлены совмещенный 3 и раздельно-совмещенный 4 пьезоэлектрические преобразователи, для передачи электрических сигналов к преобразователям и от них используются проводники 6, от внешней среды конструкция изолирована защитным покрытием 5.A combined 3 and separately-combined 4 piezoelectric transducers are installed on the test specimen 1 through the contact layer 2, conductors 6 are used to transmit electrical signals to the transducers, and the structure is isolated from the external environment by a protective coating 5.

В части способа задача решается тем, что в способе определения скорости коррозии подземных сооружений, включающем размещение устройства для оценки скорости коррозии в коррозионной среде, возбуждение ультразвуковых колебаний в образце-свидетеле, прием отраженных от поврежденной коррозией поверхности образца-свидетеля эхо-сигналов, анализ эхо-сигналов, расчет толщины образца по времени прихода эхо-сигналов, определение скорости и вида коррозии по изменению значений текущей толщины образца-свидетеля относительно начальной, для возбуждения и приема эхо-сигналов используется два пьезоэлектрических преобразователя разного типа: раздельно-совмещенный и совмещенный. Измерения проводят последовательно каждым преобразователем и анализируют полученные результаты в следующем порядке (фиг.2): оценивают текущую толщину образца по результатам измерений раздельно-совмещенным преобразователем, в случае отсутствия изменений толщины образца-свидетеля по сравнению с первоначальной, делают вывод об отсутствии коррозии, в случае измения толщины производят измерение преобразователем совмещенного типа. Если изменения толщины образца-свидетеля не выявлены по результатам измерения совмещенным преобразователем, то это свидетельствует о наличии только локальных дефектов (язвы или питтинга), если изменения зафиксированы, то сравнивают значения толщины, определенные по результатам измерения каждым из преобразователей. При равенстве значений толщин, измеренных разными пьезоэлектрическими преобразователями, делают вывод о наличии равномерной поверхностной коррозии, их различие говорит о развитии локальной коррозии на фоне равномерной.In terms of the method, the problem is solved in that in the method for determining the corrosion rate of underground structures, including the placement of a device for assessing the corrosion rate in a corrosive environment, the excitation of ultrasonic vibrations in the witness specimen, the reception of echoes reflected from the corrosion-damaged surface of the witness specimen, echo analysis -signals, calculating the thickness of the sample by the time of arrival of the echo signals, determining the speed and type of corrosion by changing the values of the current thickness of the witness sample relative to the initial one, for excitation To receive and receive echo signals, two different types of piezoelectric transducers are used: separately-combined and combined. The measurements are carried out sequentially by each transducer and analyze the results in the following order (figure 2): evaluate the current thickness of the sample according to the results of measurements by a separately-combined transducer, in the absence of changes in the thickness of the witness sample compared to the original, conclude that there is no corrosion, in in the case of a change in thickness, the transducer is combined type. If changes in the thickness of the witness specimen are not revealed by the results of measuring with a combined transducer, then this indicates the presence of only local defects (ulcers or pitting), if the changes are fixed, then the thickness values determined by the measurement results of each of the transducers are compared. If the thickness values measured by different piezoelectric transducers are equal, they conclude that there is uniform surface corrosion, their difference indicates the development of local corrosion against a uniform background.

Скорость коррозии Vкор., мм/год, определяется отношением убыли толщины образца-свидетеля Δh, мм, являющейся разницей значений начальной hn, мм, и текущей измеренной толщины hn+1, мм, ко времени между двумя измерениями τ, лет:Corrosion rate V cor. , mm / year, is determined by the ratio of the decrease in the thickness of the test specimen Δh, mm, which is the difference between the values of the initial h n , mm and the current measured thickness h n + 1 , mm, to the time between two measurements τ, years:

Figure 00000001
Figure 00000001
V к о р . = h n h n + 1 τ . ( 1 )
Figure 00000002
V to about R . = h n - h n + one τ . ( one )
Figure 00000002

Толщину образца-свидетеля h, мм, определяют как произведение скорости распространения продольных ультразвуковых волн в металле образца-свидетеля, υ, м/с, и половины времени возврата донного эхо-сигнала, t, с:The thickness of the test specimen h, mm, is defined as the product of the propagation velocity of longitudinal ultrasonic waves in the metal of the test specimen, υ, m / s, and half the time of the return of the bottom echo signal, t, s:

h = υ t 2 . ( 2 )

Figure 00000003
h = υ t 2 . ( 2 )
Figure 00000003

Поскольку определение толщины образца-свидетеля проводится с помощью совмещенного и раздельно-совмещенного пьезоэлектрических преобразователей, и измеренные значения могут отличаться, для расчета скорости коррозии разделяют эти значения на h n C

Figure 00000004
и h n P C
Figure 00000005
соответственно.Since the thickness of the test specimen is determined using combined and separately combined piezoelectric transducers, and the measured values may differ, these values are divided by h n C
Figure 00000004
and h n P C
Figure 00000005
respectively.

Пример 1. Из фрагмента трубы магистрального газопровода изготовлен образец-свидетель, марка стали 17Г1С, начальная толщина 10 мм. Для проведения измерения скорости коррозии предложенным методом коррозионные повреждения создавались искусственно в лабораторных условиях. На внешней стороне образца-свидетеля в ходе коррозионных испытаний по ГОСТ 9.308-85 в течение 120 дней переменным погружением в электролит (раствор хлористого натрия концентрацией 30±3 г/дм3) создавалась равномерная коррозия с потерей металла 0,8 мм. После этого искусственно имитировались локальные коррозионные дефекты: сверлением выполнены три повреждения диаметрами 2, 3 и 4 мм, с глубиной относительно корродированной поверхности 3,2, 2,2 и 1,2 мм соответственно. На внутреннюю поверхность образца-свидетеля установлены два пьезоэлектрических преобразователя (ПЭП): раздельно-совмещенный ПЭП Panametrics D799 с рабочей частотой 5 МГц и совмещенный ПЭП A551S с рабочей частотой 5 МГц. Для измерения времени возврата донного эхо-сигнала использовался ультразвуковой дефектоскоп Panametrics EPOCH LT. Согласно справочной информации принимают что, скорость распространения продольных ультразвуковых волн в металле образца-свидетеля составляет 5990 м/с.Example 1. A test specimen, steel grade 17G1S, and an initial thickness of 10 mm were made from a pipe fragment of the main gas pipeline. To measure the corrosion rate by the proposed method, corrosion damage was created artificially in the laboratory. On the outside of the test specimen during corrosion tests in accordance with GOST 9.308-85 for 120 days by uniform immersion in an electrolyte (sodium chloride concentration of 30 ± 3 g / dm 3 ), uniform corrosion was created with a metal loss of 0.8 mm. After this, local corrosion defects were artificially simulated: three damage with a diameter of 2, 3 and 4 mm were made by drilling, with a depth of 3.2, 2.2 and 1.2 mm relative to the corroded surface, respectively. Two piezoelectric transducers (PECs) are installed on the inner surface of the witness specimen: a separately-combined Panametrics D799 probes with an operating frequency of 5 MHz and a combined A551S probes with an operating frequency of 5 MHz. The Panametrics EPOCH LT ultrasonic flaw detector was used to measure the return time of the bottom echo. According to the reference information, it is accepted that the propagation velocity of longitudinal ultrasonic waves in the metal of the test specimen is 5990 m / s.

Перед созданием искусственных коррозионных повреждений провели измерения каждым преобразователем, время прихода донного эхо-сигнала t составило 3,33 мкс, следовательно, измеренная начальная толщина образца h P C n

Figure 00000006
равна измеренной начальной толщине h n C
Figure 00000007
и соответствуют фактической толщине образца-свидетеля:Before the creation of artificial corrosion damage, measurements were made by each transducer, the time of arrival of the bottom echo signal t was 3.33 μs, therefore, the measured initial thickness of the sample h P C n
Figure 00000006
equal to the measured initial thickness h n C
Figure 00000007
and correspond to the actual thickness of the witness specimen:

h = υ t 2 = 5990 3 , 33 10 6 2 = 10 , 00 м м

Figure 00000008
h = υ t 2 = 5990 3 , 33 10 - 6 2 = 10 , 00 m m
Figure 00000008

Далее проводились измерения раздельно-совмещенным преобразователем, время прихода донного эхо-сигнала составляет 2,00 мкс, что соответствует текущей толщине h P C n + 1

Figure 00000009
образца-свидетеля 6 мм, зафиксирована убыль металла Δh=4, что соответствует наиболее глубокому (самому опасному) искусственно созданному локальному дефекту. Поскольку толщина не соответствует первоначальной h P C n
Figure 00000010
, проводят измерения совмещенным преобразователем. Время прихода эхо-сигнала, зафиксированное совмещенным преобразователем, составляет 3,07 мкс, что соответствует толщине 9,2 мм. Толщина образца h C n + 1
Figure 00000011
, определенная по результатам измерения совмещенным преобразователем, не соответствует первоначальной h C n
Figure 00000012
и толщине h P C n + 1
Figure 00000013
, определенной с помощью раздельно-совмещенного преобразователя. Таким образом выявлена локальная коррозия с убылью толщины образца-свидетеля Δh=4 мм на фоне поверхностной коррозии с глубиной повреждения в 0,8 мм.Next, measurements were made by a separately combined transducer; the time of arrival of the bottom echo signal was 2.00 μs, which corresponds to the current thickness h P C n + one
Figure 00000009
of the test specimen 6 mm, metal loss Δh = 4 was recorded, which corresponds to the deepest (most dangerous) artificially created local defect. Since the thickness does not match the original h P C n
Figure 00000010
, carry out measurements by the combined converter. The arrival time of the echo signal recorded by the combined transducer is 3.07 μs, which corresponds to a thickness of 9.2 mm. Sample Thickness h C n + one
Figure 00000011
determined by the results of measurements with a combined transducer does not correspond to the original h C n
Figure 00000012
 and thickness h P C n + one
Figure 00000013
determined using a separately-combined transducer. Thus, local corrosion with a decrease in the thickness of the witness specimen Δh = 4 mm against the background of surface corrosion with a damage depth of 0.8 mm was revealed.

Определим скорость искусственно воспроизведенной коррозии для условий Примера 1:Define the rate of artificially reproduced corrosion for the conditions of Example 1:

V л о к . к о р . = h n P C h n + 1 P C τ = 10 4 120 = 0 , 05 м м / с у т = 18 , 25 м м / г о д

Figure 00000014
; V l about to . to about R . = h n P C - h n + one P C τ = 10 - four 120 = 0 , 05 m m / from at t = eighteen , 25 m m / g about d
Figure 00000014
;

V р а в н . к о р . = h n C h n + 1 C τ = 10 9 , 2 120 = 0 , 0067 м м / с у т = 2 , 43 м м / г о д

Figure 00000015
. V R but at n . to about R . = h n C - h n + one C τ = 10 - 9 , 2 120 = 0 , 0067 m m / from at t = 2 , 43 m m / g about d
Figure 00000015
.

Пример 2. Необходимо оценить эффективность работы системы электрохимической защиты подземного магистрального газопровода путем определения скорости коррозии, трубы которого изготовлены из стали марки 09Г2С. Для изготовления устройства используется образец-свидетель из стали марки 09Г2С толщиной 10 мм, изготовленный из трубы аварийного запаса, раздельно-совмещенный преобразователь D1762 с рабочей частотой 5 МГц и совмещенный преобразователь S3567 с рабочей частотой 2,5 МГц, регистрирубщий блок изготовлен на базе ультразвукового толщиномера А1210. Площадь поверхности образца-свидетеля, контактирующей с коррозионной средой, составляет 2 см2. Опыт эксплуатации магистральных газопроводов показывает, что наиболее часто встречающиеся локальные повреждения изоляции имеют сопоставимые размеры. Устройство для оценки скорости коррозии помещается в околотрубное пространство газопровода, проводником создается электрический контакт образца-свидетеля и газопровода.Example 2. It is necessary to evaluate the effectiveness of the electrochemical protection system of an underground gas pipeline by determining the corrosion rate, the pipes of which are made of steel grade 09G2S. For the manufacture of the device, a test specimen is used from steel grade 09G2S with a thickness of 10 mm, made from an emergency reserve pipe, a separately combined D1762 transducer with an operating frequency of 5 MHz and a combined S3567 transducer with an operating frequency of 2.5 MHz, the register block is made on the basis of an ultrasonic thickness gauge A1210. The surface area of the witness specimen in contact with the corrosive medium is 2 cm 2 . Operating experience of gas pipelines shows that the most common local insulation damage is of comparable size. A device for assessing the corrosion rate is placed in the near-pipe space of the gas pipeline, the conductor creates an electrical contact between the witness sample and the gas pipeline.

Через полгода после размещения устройства в грунт проведены измерения. Время прихода донного эхо-сигнала от раздельно-совмещенного преобразователя составило 3,32 мкс, соответствует толщине h P C n + 1 = 9 , 94 м м

Figure 00000016
. Текущая толщина образца h P C n + 1
Figure 00000017
отличается от начальной, поэтому далее проводят измерение совмещенным преобразователем, время прихода донного эхо-сигнала составило 3,32 мкс, что соответствует толщине 9,94 мм. Значения толщины образца-свидетеля h P C n + 1
Figure 00000018
и h C n + 1
Figure 00000019
, определенные по результатам двух измерений, равны, таким образом делают вывод о том, что выявлена поверхностная равномерная коррозия.Six months after the device was placed in the ground, measurements were taken. The time of arrival of the bottom echo signal from a separately combined transducer was 3.32 μs, which corresponds to the thickness h P C n + one = 9 , 94 m m
Figure 00000016
. Current sample thickness h P C n + one
Figure 00000017
differs from the initial one, therefore, a combined transducer is then measured, the time of arrival of the bottom echo signal is 3.32 μs, which corresponds to a thickness of 9.94 mm. Thicknesses of the witness specimen h P C n + one
Figure 00000018
and h C n + one
Figure 00000019
determined by the results of two measurements are equal, thus conclude that revealed surface uniform corrosion.

Определим скорость коррозии для условий Примера 2:Determine the corrosion rate for the conditions of Example 2:

V р а в н . к о р . = h n C h n + 1 C τ = 10 9 , 94 0 , 5 = 0 , 12 м м / г о д

Figure 00000020
. V R but at n . to about R . = h n C - h n + one C τ = 10 - 9 , 94 0 , 5 = 0 , 12 m m / g about d
Figure 00000020
.

Согласно СТО Газпром 9.0-001-2009 «Защита от коррозии. Основные положения», скорость коррозии на обследуемом участке соответствует интервалу 0,1-0,3 мм/год, что говорит о повышенной коррозионной опасности, рекомендуется произвести корректировку режимов работы системы электрохимической защиты.According to STO Gazprom 9.0-001-2009 “Protection against corrosion. Basic Provisions ”, the corrosion rate in the surveyed area corresponds to an interval of 0.1-0.3 mm / year, which indicates increased corrosion hazard, it is recommended that the operating modes of the electrochemical protection system be adjusted.

Claims (2)

1. Способ определения скорости коррозии подземных сооружений, включающий размещение устройства для оценки скорости коррозии в коррозионной среде, возбуждение ультразвуковых колебаний в образце-свидетеле, прием отраженных от поврежденной коррозией поверхности образца-свидетеля эхо-сигналов, анализ эхо-сигналов, расчет толщины образца по времени прихода эхо-сигналов, определение скорости и вида коррозии по изменению значений текущей толщины образца-свидетеля относительно начальной, отличающийся тем, что последовательно возбуждают ультразвуковые колебания и принимают эхо-сигналы от корродированной поверхности двумя типами преобразователей: раздельно-совмещенным и совмещенным, рассчитывают начальную и текущую толщины образца-свидетеля по результатам измерения времени прихода эхо-сигнала от раздельно-совмещенного и совмещенного пьезоэлектрического преобразователя, сопоставляют начальные и текущие значения толщины образца-свидетеля, рассчитанные для результатов измерения преобразователем каждого типа, определяют скорость коррозии и судят о виде коррозии.1. A method for determining the corrosion rate of underground structures, including the placement of a device for assessing the corrosion rate in a corrosive environment, the excitation of ultrasonic vibrations in a witness specimen, the reception of echoes reflected from the surface of a corrupted corrosion specimen, the analysis of echo signals, and the calculation of the thickness of the sample from the time of arrival of the echo signals, determining the speed and type of corrosion by changing the values of the current thickness of the witness specimen relative to the initial one, characterized in that ultrasonic vibrations and receive echo signals from a corroded surface by two types of transducers: separately-combined and combined, calculate the initial and current thickness of the witness sample according to the results of measuring the time of arrival of an echo from a separately-combined and combined piezoelectric transducer, compare the initial and current values the thickness of the witness specimen, calculated for the measurement results by the transducer of each type, determines the corrosion rate and judges the type of corrosion. 2. Устройство для реализации способа по п. 1, включающее в себя образец-свидетель из металла, идентичного металлу подземного сооружения, пьезоэлектрический преобразователь совмещенного типа, пьезоэлектрический преобразователь раздельно-совмещенного типа, соединительные проводники, внешнее защитное покрытие. 2. A device for implementing the method according to claim 1, comprising a witness specimen of a metal identical to the metal of an underground structure, a piezoelectric transducer of a combined type, a piezoelectric transducer of a separately combined type, connecting conductors, an external protective coating.
RU2013142780/28A 2013-09-19 2013-09-19 Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation RU2536779C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013142780/28A RU2536779C1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013142780/28A RU2536779C1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2536779C1 true RU2536779C1 (en) 2014-12-27

Family

ID=53287462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013142780/28A RU2536779C1 (en) 2013-09-19 2013-09-19 Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2536779C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653122C1 (en) * 2017-06-28 2018-05-07 Акционерное общество "Научно-Технический Центр Эксплуатации и Ресурса Авиационной Техники" Method for detecting corrosive damages on hard to reach surfaces of products
RU2714868C1 (en) * 2019-06-04 2020-02-19 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of detecting pitting corrosion
RU2761382C1 (en) * 2021-03-23 2021-12-07 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" Method for determining speed and type of corrosion
CN117214076A (en) * 2023-09-14 2023-12-12 大连理工大学 Comprehensive analysis device and monitoring method for corrosion state of marine structure

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU88154U1 (en) * 2009-06-08 2009-10-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" MOBILE VISUALIZATION SYSTEM FOR RAIL DEFECTS IN THE WHOLE VOLUME OF METAL WITH CALCULATION OF RESIDUAL RESOURCE
RU130768U1 (en) * 2012-09-21 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "РДМ-контакт" KIT BLOCK OF REPLACEABLE PIEZOELECTRIC CONVERTERS FOR RADIATION AND RECEIVING OF ULTRASONIC WAVES

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU88154U1 (en) * 2009-06-08 2009-10-27 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" MOBILE VISUALIZATION SYSTEM FOR RAIL DEFECTS IN THE WHOLE VOLUME OF METAL WITH CALCULATION OF RESIDUAL RESOURCE
RU130768U1 (en) * 2012-09-21 2013-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "РДМ-контакт" KIT BLOCK OF REPLACEABLE PIEZOELECTRIC CONVERTERS FOR RADIATION AND RECEIVING OF ULTRASONIC WAVES

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2653122C1 (en) * 2017-06-28 2018-05-07 Акционерное общество "Научно-Технический Центр Эксплуатации и Ресурса Авиационной Техники" Method for detecting corrosive damages on hard to reach surfaces of products
RU2714868C1 (en) * 2019-06-04 2020-02-19 Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") Method of detecting pitting corrosion
RU2761382C1 (en) * 2021-03-23 2021-12-07 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром проектирование" Method for determining speed and type of corrosion
CN117214076A (en) * 2023-09-14 2023-12-12 大连理工大学 Comprehensive analysis device and monitoring method for corrosion state of marine structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Song et al. Corrosion monitoring of reinforced concrete structures–a review
RU2485388C2 (en) Device and group of sensors for pipeline monitoring using ultrasonic waves of two different types
Sharma et al. Ultrasonic guided waves for monitoring corrosion in submerged plates
RU2299399C2 (en) Method for determining object surface profile
JPH0352908B2 (en)
Krause et al. Ultrasonic imaging methods for investigation of post-tensioned concrete structures: a study of interfaces at artificial grouting faults and its verification
RU2536779C1 (en) Method of determination of rate of corrosion of metal buildings and device for its implementation
US10585069B2 (en) Detection, monitoring, and determination of location of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
US20200191754A1 (en) Detection, monitoring, and determination of location of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
Yu et al. Laboratory evaluation of time-domain reflectometry for bridge scour measurement: Comparison with the ultrasonic method
Fröjd et al. Frequency selection for coda wave interferometry in concrete structures
US10352696B2 (en) Ultrasonic cathodic protection test station
Ju et al. Monitoring of corrosion effects in pipes with multi-mode acoustic signals
Hong GPR based periodic monitoring of reinforcement corrosion in chloride contaminated concrete
WO2019209654A1 (en) Detection, monitoring, and determination of location of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
Kwan et al. Building diagnostic techniques and building diagnosis: the way forward
RU2613624C1 (en) Method for nondestructive ultrasonic inspection of water conduits of hydraulic engineering facilities
JP4919396B2 (en) Nondestructive inspection method for the degree of corrosion of reinforcing bars in concrete structures
Cheng et al. Corrosion damage detection in reinforced concrete using Rayleigh wave-based method
RU2761382C1 (en) Method for determining speed and type of corrosion
Kuchipudi et al. Imaging of vertical surface-breaking cracks in concrete members using ultrasonic shear wave tomography
JP2004125570A (en) Salinity inspection method and device in concrete by electromagnetic wave
RU2671296C1 (en) Method of metal corrosion loss assessment in pipeline inaccessible area
JP2017096678A (en) Eddy current flaw detection probe for detecting thinned state of ground contact portion of object to be inspected and method for detecting reduction in thickness using eddy current flaw detection probe
Riahi et al. Health monitoring of aboveground storage tanks’ floors: A new methodology based on practical experience

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20160902