管道内腐蚀检测装置及其检测方法
【专利摘要】本发明公开了一种管道内腐蚀检测装置及其检测方法，该管道内腐蚀检测装置包括阳极管和与阳极管连接的第一夹板，阳极管内设有第一电极和第二电极，第一夹板通过第二夹板夹持在被测管道上，第一夹板和第二夹板通过夹紧装置夹紧，阳极管设有凸台和灌装阳极溶液的进液口，凸台设有外螺纹，第一夹板设有与外螺纹配合的螺纹孔；该管道内腐蚀检测装置检测方法包括准备、安装、电镀和监测四个步骤，通过电流的大小反应管道腐蚀状况。本发明的管道内腐蚀检测装置，结构巧妙，成本低，使用方便；本发明的管道内腐蚀检测装置检测方法，操作简便，能够准确、直观地检测管道内腐蚀状况。
【专利说明】管道内腐蚀检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种检测仪器，具体涉及管道内腐蚀检测装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]管道运输是解决能源运输问题的一种经济，高效，洁净，安全的方式。目前，管道已成为世界范围内庞大的油气能源运输工具。油气田的采出液通常为油、水和气的混合物，所含腐蚀介质(如H2S, CO2等)对油气输送管道有很强的腐蚀性，易于造成管道的腐蚀，导致采出液的泄漏，甚至引起管道的爆炸。若能掌握腐蚀介质的腐蚀机理和规律以及了解管道的腐蚀情况，便可以采取有效措施，避免危险事故的发生。不过，目前现场获取管道内腐蚀情况的技术尚不成熟，例如超生检测，漏磁检测等，对人员操作技术要求高；一种发明管道腐蚀状况检测装置利用的X射线，对人体有一定的伤害，并且检测成本高，操作不方便，不利于提前预知突发性的事故和油田的安全生产。
【发明内容】
[0003]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种管道内腐蚀检测装置及其检测方法，能够在管道运输过程中实时、准确、直观地检测管道内腐蚀状况，成本低，使用方便。
[0004]技术方案:为解决上述技术问题，本发明的一种管道内腐蚀检测装置，包括阳极管和与阳极管连接的第一夹板，所述阳极管包含第一电极和第二电极，所述第一夹板通过第二夹板夹持在被测管道上，第一夹板和第二夹板通过夹紧装置夹紧，阳极管设有凸台和灌装阳极溶液的进液口，凸台设有外螺纹，第一夹板设有与外螺纹配合的螺纹孔。
[0005]作为优选，所述第一电极为钼电极，第二电极为Ir/IrO参比电极。
[0006]作为优选，所述第一夹板和第二夹板都为弧形状，第一夹板和第二夹板两端都设有连接板，连接板设有通孔，螺栓插入通孔中与螺母配合锁紧第一夹板和第二夹板。
[0007]作为优选，所述第一电极和第二电极与阳极管之间填充硅橡胶密封，凸台外螺纹上涂有硅橡胶密封。
[0008]一种基于上述管道内腐蚀检测装置的检测方法，包括以下步骤:
[0009](a)检测前准备工作:将需检测管道部位范围内除漆并打磨光滑；
[0010](b)安装:将第一夹板和第二夹板通过螺栓螺母夹紧在被测管道上，紧固于管道外表面，再将阳极管和第一夹板以螺纹方式连接，使之牢固，并且以硅橡胶填充螺纹之间的间隙。
[0011](C)电极与电化学工作站的连接:将第一电极和第二电极以导线与外部电化学工作站连接，第一电极和第二电极与阳极管之间用硅橡胶密封，且固定。
[0012](d)需检测管道外表面部位镀镍:镀镍液为硫酸镍、氯化镍和硼酸的混合液，由进液口向阳极管内加入镀镍液，直至槽内充满溶液，镀镍液中以lOmA/cm2之电流密度电镀60s,管道表面的镀层厚度可达0.2 μ m ;[0013](e)检测:镀镍完成后，将阳极管与第一夹板分离，倒出溶液后并清理阳极管，再将阳极管与第一夹板连接好，由进液口向阳极管内加入NaOH溶液，直至槽内充满溶液，同时选定电位200mv施加在被检测管道表面，保证管道内渗透过来的由于腐蚀而产生的氢原子立刻被氧化进而使管道外表面第一电极侧氢浓度为零；由第一电极和第二电极与计算机连接进行数据采集获得氢渗透电流强度与时间的曲线，以电流强度代表腐蚀状况，电流强度越高，腐蚀越严重。
[0014]作为优选，所述步骤(d)中镀镍液为将230g~270g的硫酸镍粉末、40g~50g的氯化镍粉末、40g的硼酸粉末与IL的蒸馏水混合的混合液。其中，硫酸镍粉末的纯度≥99.9%，氯化镍粉末的纯度≥98%、硼酸粉末的纯度≥99.5%。
[0015]作为优选，所述NaOH溶液浓度为0.lmol/L。
[0016]有益效果:本发明的管道内腐蚀检测装置及检测方法，具有以下优点:
[0017]1、本发明管道内腐蚀检测装置，可以将阳极管固定在被检测管道上，使之稳定，能够真实地反应正在运输油气的管道的腐蚀状况，还可以对不同材质管道的氢渗透行为进行研究；
[0018]2、本发明管道内腐蚀检测装置由于是在管道外部进行检测，并且安装拆卸十分方便，不影响管道正常运输，可以实现在线、不停产检测，获取实时腐蚀数据，提前预知突发性的危害； [0019]3、阳极管设有凸台，第一夹板设有螺纹孔，通过螺纹连接使传感器阳极管稳定，降低了仪器不稳定对传感器信号造成的干扰；
[0020]4、由于紧固装置半圈中部的圆孔是螺纹孔，可以在螺纹孔底部与管道接触不紧密处涂上硅橡胶，避免阳极管内溶液渗漏。
[0021]5、本发明的管道内腐蚀检测装置检测方法，操作简单，通过监测氢渗透电流强度达到监测管道腐蚀的目的，更直观的检测管道内腐蚀状况。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明结构示意图；
[0023]图2为阳极管的侧视图；
[0024]图3为阳极管的俯视图；
[0025]图4为第一夹板和第二夹板的侧视图；
[0026]图5为第一夹板和第二夹板的俯视图；
[0027]图6为氢渗透电流强度与时间的曲线图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
[0029]如图1至图5所示，本发明的一种管道内腐蚀检测装置，包括阳极管I和与阳极管I连接的第一夹板6,阳极管I内设有第一电极2和第二电极3,第一电极2为钼电极,第二电极3为Ir/IrO参比电极，第一电极2和第二电极3与阳极管I之间填充硅橡胶密封，第一夹板6通过第二夹板9夹持在被测管道上，第一夹板6和第二夹板9都为弧形状，第一夹板6和第二夹板9两端都设有连接板8，连接板8设有通孔，螺栓7插入通孔中与螺母配合锁紧第一夹板6和第二夹板9，阳极管I设有凸台5和灌装阳极溶液的进液口 9，凸台5设有外螺纹，第一夹板6设有与外螺纹配合的螺纹孔4，凸台5外螺纹上设有硅橡胶密封。
[0030]一种管道内腐蚀检测装置检测方法，包括以下步骤:
[0031](a)检测前准备工作:将需检测管道部位范围内除漆并打磨光滑；
[0032](b)安装:将第一夹板6和第二夹板9通过螺栓7螺母夹紧在被测管道上，紧固于管道外表面，再将阳极管I和第一夹板6以螺纹方式连接，使之牢固，并且以硅橡胶填充螺纹之间的间隙。
[0033](c)电极与电化学工作站的连接:将第一电极2和第二电极3以导线与外部电化学工作站连接，第一电极2和第二电极3与阳极管I之间用硅橡胶密封，且固定。
[0034](d)需检测管道外表面部位镀镍:镀镍液为将230g~270g的硫酸镍(粉末状，纯度≥99.9% )、40g~50g的氯化镍(粉末状，纯度≥98% )、40g的硼酸(粉末状，纯度≥ 99.5% )与IL的蒸馏水混合的混合液，由进液口 10向阳极管I内加入镀镍液，直至槽内充满溶液，镀镍液中以lOmA/cm2的电流密度电镀60s镀层厚度可达0.2ym；
[0035](e)检测:镀镍完成后，将阳极管I与第一夹板6分离，倒出溶液后并清理阳极管1，再将阳极管I与第一 夹板6连接好，由进液口 10向阳极管I内加入0.lmol/L NaOH溶液，直至槽内充满溶液，同时选定电位200mv施加在被检测管道表面，保证管道内渗透过来的由于腐蚀而产生的氢原子立刻被氧化成为H+进而使管道外表面侧氢浓度为零；由参比电极和钼电极与计算机连接进行数据采集获得氢渗透电流强度与时间的曲线，如图6所示，时间越长，氢渗透电流强度越大，腐蚀越严重。
[0036]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种管道内腐蚀检测装置，其特征在于:包括阳极管和与阳极管连接的第一夹板，所述阳极管包含第一电极和第二电极，所述第一夹板通过第二夹板夹持在被测管道上，第一夹板和第二夹板通过夹紧装置夹紧，阳极管设有凸台和灌装阳极溶液的进液口，凸台设有外螺纹，第一夹板设有与外螺纹配合的螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的管道内腐蚀检测装置，其特征在于:所述第一电极为钼电极，第二电极为Ir/IrO参比电极。
3.根据权利要求1所述的管道内腐蚀检测装置，其特征在于:所述第一夹板和第二夹板都为弧形状，第一夹板和第二夹板两端都设有连接板，连接板设有通孔，螺栓插入通孔中与螺母配合锁紧第一夹板和第二夹板。
4.根据权利要求1或2所述的管道内腐蚀检测装置，其特征在于:所述第一电极和第二电极与阳极管之间填充硅橡胶密封，凸台外螺纹上涂有硅橡胶密封。
5.一种基于权利要求1至4任一项所述的管道内腐蚀检测装置检测方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)检测前准备工作:将需检测管道部位范围内除漆并打磨光滑； (b)安装:将第一夹板和第二夹板通过螺栓螺母夹紧在被测管道上，紧固于管道外表面，再将阳极管和第一夹板以螺纹方式连接，使之牢固，并且以硅橡胶填充螺纹之间的间隙。 (C)电极与电化学工作站的连接:将第一电极和第二电极以导线与外部电化学工作站连接，第一电极和第二电极与阳极管之间用硅橡胶密封，且固定。 (d)需检测管道外表面部位镀镍:镀镍液为硫酸镍、氯化镍和硼酸的混合液，由进液口向阳极管内加入镀镍液，直至槽内充满溶液，镀镍液中以lOmA/cm2之电流密度电镀60s ； (e)检测:镀镍完成后，将阳极管与第一夹板分离，倒出溶液后并清理阳极管，再将阳极管与第一夹板连接好，由进液口向阳极管内加入NaOH溶液，直至槽内充满溶液，同时选定电位200mv施加在被检测管道表面，保证管道内渗透过来的由于腐蚀而产生的氢原子立刻被氧化进而使管道外表面第一电极侧氢浓度为零；由第一电极和第二电极与计算机连接进行数据采集获得氢渗透电流强度与时间的曲线，得出管道的腐蚀状况。
6.根据权利要求5所述的管道内腐蚀检测装置检测方法，其特征在于:所述步骤(d)中镀镍液为将230g?270g的硫酸镍粉末、40g?50g的氯化镍粉末、40g的硼酸粉末与IL的蒸馏水混合的混合液。
7.根据权利要求5所述的管道内腐蚀检测装置检测方法，其特征在于:所述NaOH溶液浓度为0.lmol/Lo
【文档编号】G01N27/26GK103983674SQ201410229390
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月27日 优先权日:2014年5月27日
【发明者】郑传波, 唐祝君, 益帼, 申小兰, 李春岭 申请人:江苏科技大学