隧道多为钢筋混凝土结构,混凝土随着水分和氯离子的渗入,钢筋会发生腐蚀,生成腐蚀产物,产生膨胀应力,造成钢筋应力结构功能下降和混凝土覆盖层破裂和剥落,较终使混凝土遭到破坏,建筑结构面临风险。因此对钢筋混凝土的腐蚀状态的监测是必须的,能够监测腐蚀速率变化和混凝土状态,采取合适的防腐措施对混凝土进行修复,可节省大量的成本并提高安全保障。桥梁隧道的腐蚀监测,案例1:某桥梁悬索的腐蚀在线监测,项目内容及目的:1)研究桥梁悬索高强钢丝表面有矿脂包覆及其他涂层保护下水分渗透/聚集过程以及钢丝的腐蚀状态,用于判断不同涂层的保护效果以及失效机理;2)监测迎风面和背风面不同监测点的悬索的腐蚀情况和涂层失效情况。腐蚀监测技术能够及时发现腐蚀隐患,避免事故发生。云南在线腐蚀监测系统定制方案
电阻探针的优势在于不受腐蚀介质限制,在气相、液相、导电或不导电的介质中均可使用,在石油化工、煤化工、核电行业、风电行业以及桥梁等行业都有应用。另外,电阻探针可以实现腐蚀的连续监测,监测过程中不必将探针取出;相对腐蚀挂片,响应速率较大程度上提高,响应时间在1~20小时不等;电阻数据可以实时传输,可实现远程监测,便于后续的数据分析利用。电阻探针的局限在于以电阻来反映腐蚀速率,对电阻探针的加工精度要求高,且相对电感及线性极化探针的精度及相应时间都较低。云南在线腐蚀监测系统定制方案使用在线监测技术,能降低设备维护成本。
在线腐蚀监测为实时动态监测手段,能够实时在线测量并远程传输设备的腐蚀速率及相关参数,并通过系统软件对监测数据进行大数据分析及图表化展示,为智能管道建设提供感知层支持,为领导决策提供管理依据。在线腐蚀监测技术可以分为侵入式直接监测和非侵入式间接监测。电阻探针、电感探针、电化学探针以及电化学噪声探针需要放入到管道内部进行监测,属于侵入式直接监测方式;而非侵入式监测主要通过声、电、热等参数的监测来判断管道腐蚀情况,主要包括超声波测厚、氢通量探针、电指纹、光纤腐蚀监测等。
电指纹,电指纹(FSM)技术是将传感针或电极呈矩阵式焊接在管道表面(探针间距一般为壁厚的2~3倍),通过监测电极上采集电压与初始值的变化来检测由于腐蚀引起的金属损失、脆裂和凹坑。矩阵分布电极可以进行大面积腐蚀监测分析,判断凹坑和脆裂的位置和严重程度,计算腐蚀速率及趋势,敏感性是剩余壁厚的0.1%。由于其非插入式大面积监测的模式,其优点表现为:① 没有泄漏的危险,提高在硫化氢环境中的安全性,适用于困难的位置;② 不需耗材(探针、挂片),不需取放工具;③ 可以大面积测量,能够测量均匀腐蚀、局部腐蚀;④ 测量不受导电性硫化亚铁膜的影响,适用于无线、在线测量。FSM技术也存在自身的不足:① 监测时需要在管壁表面焊接矩阵电极,技术水平要求高,操作复杂;② 监测操作及数据分析复杂,设备昂贵。目前FSM的设备、监测技术和数据解析技术仍被国外公司所垄断。国内油气田以及炼化厂使用时仍以从国外进口设备为主,不只成本很高,而且后续的复杂数据解析还要依靠国外公司的技术服务。腐蚀监测技术能够预测设备腐蚀的发展趋势。
电化学噪声技术,电化学噪声技术是通过检测腐蚀发生引起腐蚀电位或电偶电流的微幅波动,来测量点蚀系数,计算初始点蚀及局部腐蚀趋势。化学噪声分析主要包括频域分析和时域分析。时域分析主要是利用电位、电流噪声标准偏差和孔蚀指数来评价腐蚀类型和腐蚀速率。电化学噪声技术是一种新兴的腐蚀监测技术,具有以下优势:首先,它是原位无损监测技术,不需要对被测电极施加可能改变腐蚀电极腐蚀过程的外界扰动;其次,无须提前构建待测体系的电极过程模型;然后,可以监测分析管道的局部腐蚀和点蚀,这是其他监测技术做不到的;然后,检测设备简单,并且可以实现远距离监测。腐蚀监测设备的安装和维护需要遵循相关标准。湖北在线腐蚀监测设备市场价格
在线腐蚀监测系统能够为企业提供全方面的腐蚀管理方案。云南在线腐蚀监测系统定制方案
电感探针,在20世纪90年代,为了提高腐蚀监测精度,科研人员在电阻原理的基础上,利用电感原理研发出了电感探针。随后,美国Cortest公司将高精度的电感探针推向市场。通过检测电磁场强度的变化来测试试样腐蚀变化情况。放入电磁线圈中的金属导磁材料会影响交流通电线圈中的磁场强度,金属试样厚度变化就会灵敏地反映出线圈电感量的变化。因此电感法相比电阻法,具有更高的测量精度(1~5 nm),对微小的腐蚀速率变化更为敏感。和电阻探针一样,它适用于各种介质、响应快(响应时间小于10分钟)、抗干扰性强,所以近些年发展很快,已经在很多场景下替代了部分电阻探针,特别是油气管道重点腐蚀监测部位,一般都会选择高精度腐蚀探针来进行实时监测。其不足之处在于价格相对电阻探针要高。云南在线腐蚀监测系统定制方案