管道腐蚀测试仪

应用背景近几年来，随着经济的发展，我国已经成为了特种设备使用大国，特别是承压类特种设备数量剧增，其运行风险逐渐增大，其中年限较长的压力管道出现了腐蚀、泄露等安全隐患，其运行安全问题成为了特种设备安全生产的重中之重。传统的无损检测方法只能为检验检测人员和设备管理人员提供设备的当前缺陷状态，无法给出造成承压类设备缺陷的原因。而造成设备缺陷的成因分析，可以为检验检测人员及设备使用单位提供缺陷原因，为后期的设备维护与防腐提供了很好的数据支持，帮助特种设备管理单位对承压累特种设备缺陷的来龙去脉进行合理有效地监控。目前，国内外已有研究人员将X 射线衍射仪（XRD）技术应用于承压类特种设备的检验检测及成因分析中，获得良好的运用效果。如：马磊（2015）利用X 射线衍射仪（XRD）分析了工业锅炉的水垢成分及成因，给出了后期工业锅炉除垢的技术依。本文结合压力管道的检验检测实际情况利用更加高效的便携式X 射线衍射（pXRD）分析仪，定性定量分析湖北某化工厂工业管道内腐蚀层的腐蚀物，通过对腐蚀物的成分分析，推断出其物质来源，给出压力管道内腐蚀的可能成因，为进一步防止压力管道内腐蚀的再次产生和后期保养维护提供参考依据，同时能够为承压类特种设备的安全事故调查提供新的重要线索。石油和天然气资产中的结垢从勘探和萃取环节到石油管线和精炼厂的整个石油和天然气供应链中的设备都可能受到结垢和腐蚀的影响。了解结垢和腐蚀产物的组成成分有助于维护团队立即采取适当的防垢处理措施，或者施用有效的防腐蚀添加剂。例如：盐酸通常用于去除碳酸钙结垢，而硫酸钙结垢可以使用螯合剂去除，如：乙二胺四乙酸（EDTA）。过去，维护团队需要将样本送到远离现场的实验室进行分析，一般要等待几天或几个星期才会得到分析结果，或者使用耗资较高的化学处理方法尝试进行处理（后者可能会有损坏设备的风险）。不过，石油和天然气资产中常见的结垢和腐蚀产物的数量一般来说较为有限，而XRD分析仪可以快速有效地完成这类检测，因此而成为一款受到用户青睐的选择。淤泥沉积物淤泥沉积物常见于精炼厂，通常由以下物质组成：l 碳氢化合物（如：润滑油和油脂）l 液体（如：水和油）l 非碳氢化合物或无机物（如：结垢和腐蚀）使用XRD分析仪了解淤泥的无机物成分，有助于完成淤泥的去除过程，并防止再次出现淤泥。二氯甲烷可用于从淤泥中分离出无机成分（结垢和腐蚀产物），从而可以（通过去除非晶相的方法）对结垢和腐蚀产物进行更详细的表征。X 射线衍射仪原理X射线衍射仪（XRD）属于基于无损探测的射线分析仪器的一种，它通过研究样本的晶体结构，定性定量地分析出样本中的主要成分，在医学、化工、材料、生物、地质等研究领域有着广泛的应用。传统的X射线衍射仪（XRD）主要以放于大型的实验室内的XRD仪器为主，主要包含设计较为复杂的测角仪、外部水冷凝系统等附属设备，其体积庞大、耗能大、需要专业人员定期进行校准的特点在实际使用工作中带来有了诸多的限制。在这种情况下，便携式X 射线衍射分析仪的优势逐渐显现出来，它具有样本准备便捷、高效节能、不需要定期校准以及便携等特性，越来越多地应用于野外实地的快速检测之中，并且其定量分析结果的精度与传统大型实验室内的X射线衍射仪（XRD）的精度具有很好的线性相关性，具有很高的参考价值。 映SHINE仪器是由浪声公司研发生产的一款便携式XRD/XRF设备, 映SHINE仪器移动式XRD系统是一款高性能、全封闭、电池操作、封闭射线式便携XRD分析仪，可以通过对镁到铀元素进行的一次性快速XRF扫查，提供材料主要成份、次要成份或微量成份的全晶相ID信息。系统对样品进行极少准备的技术及其独特的样品舱，可使操作人员在野外对样品进行快速的分析。映SHINE的分析速度极快、数据质量极高，而且就在用户最需要得知检测结果的样本检测现场，为用户实时提供定量化学成份值。映SHINE一起同时运送给用户的附件中有一个必需的软件（CrystalX分析软件），用于处理X射线衍射数据结果。这个软件中集成了AMCSD矿石数据库、ICDD矿石数据库、ICSD矿石数据库,支持用户进行跨数据库物相匹配。针对定量分析，CrystalX分析软件提供了参考密度比率（RIR）定量分析方式以及对各种衍射图案进行分析的工具。此外，映SHINE还可以多种文件格式提供XRD图案数据，从而可使用户方便地获得第三方项目中的XRD图案的判读信息。 常见的腐蚀产物金属腐蚀比较复杂，通常包括氧化腐蚀、硫化腐蚀、高温氢化腐蚀、海水腐蚀及电化学腐蚀等，由于金属所处环境不同其腐蚀机理不同，导致腐蚀的产物也相差万别。常见的腐蚀产物包括如铁的氧化腐蚀产物有磁铁矿、针铁矿、水铁矿、纤铁矿、六方纤铁矿、四方纤铁矿、赤铁矿、方铁矿，这些腐蚀产物主要生产于碳钢管道之中，此外常见于石油天然气管道之中的有重晶石、碳酸钙、石膏、方解石、天青石等。对于城市供水，则常见于石英、钠长石、石膏、绿泥石、伊利石、微斜长石、黄钾铁矾、析出铁及碳酸盐等。这些东西很容易被X射线衍射仪（XRD）检测并且分析出来。水垢是最早被发现的腐蚀产物，它是在管道和容器中慢慢堆积而成。附着在金属表面的锈蚀也是腐蚀物的一种。分析腐蚀物，鉴定其种类可以判定腐蚀物的成因，比如溶解元素混合、温度变化、PH值变化、细菌作用以及氧化作用。通过了解这些信息，可以找出清除腐蚀物的方法及预防方案。最新的腐蚀调查结果显示，我国由于腐蚀带来的损失和防腐蚀投入，总额超过两万亿人民币。因此及时找出金属的腐蚀成因，寻找解决方案防止腐蚀的产生尤为重要。样品/制样本实验采用浪声公司的映SHINE便携式X射线衍射（XRD）分析仪，对某水箱底部管道内腐蚀/水垢层进行检测分析，采集现场的水箱底部管道内腐蚀物样本若干。将块状管道内腐蚀层样本，在120摄氏度烘箱中烘干2小时，通过浪声提供的口袋制样盒制取小于100um粉末样品，将样本放入样本舱内进行检测并获得样本衍射图谱，使用CrystalX分析软件对衍射图谱进行成分定性及定量分析。 口袋制样盒腐蚀物分析流程仪器配置仪器型号：SHINE映靶材：Co靶管压：30kV分析时间：10分钟 分析结果 由浪声公司的映SHINE便携式X射线衍射（XRD）分析仪测试结果可知，腐蚀物/水垢中主要成分为镁方解石，说明该管道设备经常与含矿物水质接触，并且矿物在该设备处富积。另外，从分析结果中可知，存在一定量的石英成分，可能来源于管道内介质附带的杂质。综上所述，分析结果反应出腐蚀物样本产生于高矿物质水质环境的事实，印证了实验采样现场的基本情况。结论从分析结果表明，通过浪声公司SHINE映便携式XRD分析仪现场快速的分析腐蚀物，水垢，可及时获得腐蚀成分信息，有助于了解腐蚀成因，并寻找解决方案防止腐蚀产生。 制作部门：浪声-太湖之光实验室报告日期：2021/07/14

适用于管道和储罐完整性检测的全面腐蚀监测工具箱油气管道和储罐的预防性维护有助于确保人员安全，保持原料流动畅通。作为先进无损探伤设备制造商，我们的DC系列（DC1-DC5）双晶换能器可以为管道和储罐完整性检测提供全面腐蚀监测工具箱。这类针对腐蚀和薄壁材料进行优化的多功能、紧凑型换能器可与各种无损探伤仪器和超声检查程序配合使用。该换能器所有型号的信号均比同类产品更干净，振动周期更少，因此有助于分辨更细微的缺陷，可以更加贴近表面进行检测，并且能够区分两种信号指示。DC1和DC2换能器：耐用可靠且功能全面采用7.5 MHz频率和小屋顶角的DC1和DC2双晶换能器可以为0.30–2英寸（7.6–50.8毫米）钢材提供较佳的近表面分辨率。主要优点：• 各种薄材的理想选择• 在厚度测量、腐蚀成像和缺陷定量方面表现出色• 可提供标准型（DC1）和厚壁型（DC2）外壳• 厚壁耐磨型外壳（DC2）让其即便频繁发生刮擦也可确保持久耐用• 适用于外径小至1英寸（25.4毫米）的管道• 具有至高可达150°C（300°F）的耐热延迟块，特别适用于高温管道和储罐检查• 适合狭小空间：厚度较薄（18毫米高）和0.455英寸（DC1）/0.56英寸末端直径（DC2）• 滚花外壳方便握持• 可与非模制BNC或LEMO连接器广泛兼容• 经过改进的弹簧应力释放设计（限于BNC连接器）能够尽可能减少电缆损坏DC3–DC5换能器：可检测更薄材料，且功能不止于腐蚀监测DC3、DC4和DC5双元件换能器可以拓展您的检测能力。5 MHz频率以及较佳元件规格/检测位置让其能够检测更薄材料—检测深度在0-1.5英寸（0-38.1毫米）之间。DC3型采用的大角度设计让该型号换能器不止于用于腐蚀监测和厚度测量，还可用于薄壁管道焊缝检测和其他应用。DC3换能器：快速管道焊缝测试和薄壁材料检测采用5 MHz频率和大角度纵波的DC3双晶换能器可以在0至0.6英寸（0至15.24毫米）极薄材料检测方面实现较佳近表面分辨率。主要优点： • 大角度纵波：针对薄壁材料进行不止于腐蚀监测的检测 • 快速、可靠的超声波薄壁管道焊缝检查工具 • 可以实现与同类产品类似的高速手动焊缝检查 • 采用更高能量的双压电复合材料晶片• 避免串扰的音高捕获技术噪音屏障 • 适用于在狭小空间对难以接触的部位进行检测（如锅炉管路） • 集成式楔块让换能器尺寸更加紧凑 • 可与各种无损探伤仪器配合使用的Microdot 连接器 应用包括：• 薄壁管道、锅炉管路和其他薄壁部件的高速手动检查 • 平面缺陷分析和定量 • 根据指示区分焊缝根部几何形状• 管道长缝和环缝检查 • 锅炉管路焊缝 • 制药管道• 热交换器管道 • 核工业薄壁部件DC4和DC5换能器：专门优化用于薄型材料的缺陷检测以及厚度测量采用5 MHz频率、小倾角元件和0度纵波的DC4和DC5双晶换能器能够对0–1.5英寸（0–38.1毫米）范围的薄壁材料进行强化的厚度测量和缺陷检测。适用于DC4和DC5换能器的替用楔块套装适合特殊检测标准的换能器混合和搭配使用根据您的应用不同，五种换能器任何一种型号或型号组合均可实现更出色的腐蚀监测和缺陷定量。现场检测条件千变万化，使用总厚度范围0–2英寸（0–50.8毫米）的全套换能器以及配有DC3型换能器的管道焊缝特别检查工具可以让您占尽优势。在与EPOCH™ 650或6LT探伤仪或38DL PLUS™ 厚度规*配合使用的情况下，在评估标称壁厚、点蚀和缺陷类型/定量时可以实现准确、高效的腐蚀成像。*由于屋顶角之故，DC1、DC2、DC4和DC5换能器可能需要手动进行V-型路径校正。DC1-DC5换能器计数参数和外形尺寸已通过ISO 9001、ISO 14001和OHSAS 18001认证。*所有规格如有更改，恕不另行通知。所有品牌均为其各自所有者和第三方实体的商标或注册商标。Olympus、Olympus logo、EPOCH和38DL PLUS均为Olympus Corporation或其子公司的商标。

主题为“面向石油、天然气和海洋工程的腐蚀电化学”的2016全国腐蚀电化学及测试方法学术交流会于7月13日~7月15日在中国青岛顺利举行。本次会议由腐蚀与防护学会腐蚀电化学及测试方法专业委员会主办、中国石油大学（华东）协办，来自全国的腐蚀研究者共聚青岛，交流和展示最新成果，讨论腐蚀电化学学科的前沿和发展方向，探索如何进一步推动和拓展腐蚀电化学科学和技术在我国石油工程、天然气工程、海洋工程和水处理中的应用与发展。 美国Gamry电化学仪器公司是电化学专业仪器生产厂商。目前在中国的上海与北京有专门的技术人员与支持中心, 维修中心。 本次大会, 产品经理司国春与技术支持工程师谈天与到会的新、老客户进行了交流和互动。 针对腐蚀领域，Gamry将具有优异测试性能的Ref 600升级至Ref 600 Plus。升级后的Ref 600 Plus频率范围扩展至10μHz~5MHz，电流范围13个量程（600fA~600mA），仪器本身噪声低至μV，具有超高的阻抗测试范围和精度μΩ~TΩ（参考阻抗精度图），集恒电位计、恒电流计、ZRA为一身，可运行完整的直流技术、交流阻抗和电化学噪声测试。优异的浮地性能，轻松应用于石油、天然气管道在线监测，高温高压反应釜等领域。 Interface 1000是另一种最佳选择，包含应用腐蚀领域的各种直流、交流、噪声等测试方法，并可组成多通道，提高测试效率。Gamry多通道系统比较灵活，同型号或不同型号均可组成多通道，各个通道之间相互独立， 也可同时进行测试。 为了更好的让新、老客户了解和熟悉使用Gamry电化学工作站，Gamry计划提供系列培训方式，包括定期上海、北京培训，安装现场培训，网络在线培训以及阻抗/腐蚀专场培训（美国），各种培训详情请参考以下链接：http://cn.gamry.com/training-info.pdf 。诚挚欢迎新、老客户前来参加。