氢通量测量技术学习教案.pptx

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1、会计学1氢通量测量氢通量测量(cling)技术技术第一页，共30页。Ion Science Ion Science 公司公司公司公司(n s)(n s)IonScienceIonScience公司生产的工业检测工具公司生产的工业检测工具；HydrosteelHydrosteel技术被发明于技术被发明于19961996年，商品化于年，商品化于20002000年。年。主要主要(zhyo)(zhyo)国际用户有：国际用户有：SaudiSaudi，AramcoAramco，壳牌，康非，壳牌，康非，ExxonMobilExxonMobil，BodycoteBodycote，BakerBaker，GEGE

2、，ChevronChevron，KNPCKNPC，KOCKOC，KuritaKurita，纳尔科，纳尔科，ADGASADGAS，SuncorSuncor，NorthAtlanticRefiningNorthAtlanticRefining，印度石油，印度石油,PDVSA,PDVSA等。等。Hydrosteel技术(jsh)生产厂家第1页/共30页第二页，共30页。氢通量的测量(cling)原理第2页/共30页第三页，共30页。氢渗透氢渗透氢渗透氢渗透(shntu)(shntu)技术介绍技术介绍技术介绍技术介绍n n氢通量是氢原子在钢铁中渗透的结果氢通量是氢原子在钢铁中渗透的结果(jigu)(j

3、igu)n n在管道和容器内部形成的部分氢原子相互结合成氢气在管道和容器内部形成的部分氢原子相互结合成氢气1 cm 2 钢表面 每秒渗出表面的氢的体积 V pL=flux in V pL/cm 2/sNote：1pL=10-12L.HHHHHHHHHHHHHHH-HH-HH-HH-H进入钢中的氢原子空气中氢分子Fe+2H+=Fe2+H2第3页/共30页第四页，共30页。Hydrosteel Hydrosteel 工作工作工作工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理泵排放(pifn)钢表面(biomin)收集检测仪毛细管确定的空气通入量氢气从确定面积 A上收集.检测通入空气中的H2量通量

4、=(空气量)x(检测的H2浓度)/(收集面积)第4页/共30页第五页，共30页。Hydrosteel技术(jsh)特点第5页/共30页第六页，共30页。Hydrosteel Hydrosteel 与其它与其它与其它与其它(qt)(qt)氢通量技术的比较氢通量技术的比较氢通量技术的比较氢通量技术的比较参数真空插入式压力插入式真空/压力通道电化学.铅电极Devan-athan(lab.cell)Hydro-steel6000Hydro-steel7000检测前准备时间1天1天30分30分以上数小时5分钟1天探针分辨率(pL/cm2/s)12120123211响应时间(forresolutionli

5、mit)数天数天数天数分1分2分钟10分.可容许表面形状*6”直径(手工)6”直径(手工)4”直径(固定）6”直径(手工)通常平面3.5”直径（固定）3.5”直径（固定）可容许表面温度,oC2002001008585500500重现性-难以确定-20%5%3%1%精度不确定-采用交换膜5%10%5%连续监测寿命由暴露在氢中的极限确定由暴露时间定40时(电池寿命)1年CopyrightIonScience2006.Allrightsreserved.分辨率(pL/cm2/s)12120123211响应时间(forresolutionlimit)数天数天数天数分1分2分钟10分.可容许表面形状*6

6、”直径(手工)6”直径(手工)4”直径(固定）6”直径(手工)通常平面3.5”直径（固定）3.5”直径（固定）可容许表面温度,oC2002001008585500500重现性-难以确定-20%5%3%1%精度不确定-采用交换膜5%10%5%连续监测寿命由暴露在氢中的极限确定由暴露时间定40时(电池寿命)1年第6页/共30页第七页，共30页。HydrosteelHydrosteel与其他腐蚀测量与其他腐蚀测量与其他腐蚀测量与其他腐蚀测量(cling)(cling)技术性能比较技术性能比较技术性能比较技术性能比较技术类型固定方式安装方式腐蚀信息_线性技术(LPR),固定开孔插入 腐蚀率,(实时数据

7、)电阻技术(ER)失重挂片固定开孔插入 腐蚀率,(历史数据)超声波 可移动 表面非插入厚度(hud)(历史数据)(UT)测量FSM电场固定表面焊接腐蚀率(滞后数据)氢通量可移动固定表面非插入氢通量腐蚀趋势（酸,HF,高温）第7页/共30页第八页，共30页。腐蚀监测地图(dt)和它的应用.Predictive scope测量(cling)分辨率要求(yoqi)宽广特殊技术指标,年小时 天 月失重挂片ERLPR添注分析UT氢通量FSM工艺分析维修计划Lab模拟腐蚀控制过程优化添注优化腐蚀检测技术:UT超声波测厚；LPR电化学法；ER电阻法；FSM电场法防腐蚀策略防HIC 策略HIC,PWHT活性-

8、根据测量分辨率和响应时间,选择不同测量方法-Hydrosteel氢通量具有灵敏度高响应时间短的特点，适用现场添注控制和过程优化.第8页/共30页第九页，共30页。HydrosteelHydrosteelHydrosteelHydrosteel氢通量腐蚀测量技术氢通量腐蚀测量技术氢通量腐蚀测量技术氢通量腐蚀测量技术(jsh)(jsh)(jsh)(jsh)应用范围应用范围应用范围应用范围适用环烷酸腐蚀、H2S 腐蚀、酸腐蚀、HF腐蚀缓蚀剂效果评价腐蚀风险部位普查和确定(qudng)内保护层完整性评估钢有效寿命和腐蚀控制机理研究第9页/共30页第十页，共30页。HydrosteelHydrostee

9、lHydrosteelHydrosteel氢通量仪的特点氢通量仪的特点氢通量仪的特点氢通量仪的特点(tdin)(tdin)(tdin)(tdin)非插入式测量，安全非插入式测量，安全 表面处理无特殊要求，测量简单表面处理无特殊要求，测量简单 高灵敏度，在几分钟内完成测量过程高灵敏度，在几分钟内完成测量过程 测量温度达测量温度达500500 可在管道任意角度安装可在管道任意角度安装 适用最小直径适用最小直径80mm80mm的装置的装置具有数据连续具有数据连续(linx)(linx)下载功能下载功能第10页/共30页第十一页，共30页。Hydrosteel 6000 Hydrosteel 6000

10、 便携式氢通量便携式氢通量便携式氢通量便携式氢通量仪仪仪仪Hydrosteel6000是便携式检测仪。用于腐蚀风险点查找和缓蚀剂效果跟踪，AT-S探针适用高温和普通温度(wnd)下测量第11页/共30页第十二页，共30页。技术指标：技术指标：电源：电源：5 5号号AAAA碱性电池碱性电池测量仪适用环境温度：测量仪适用环境温度：-20-205050LT-RLT-R探头：直接接触探头：直接接触(jich)(jich)的的钢材表面温度钢材表面温度150150HT-RHT-R探头：直接接触探头：直接接触(jich)(jich)的的钢材表面温度钢材表面温度500500分辨率：分辨率：1 pL/cm2/s

11、1 pL/cm2/s（pL=10-pL=10-12 L12 L）精度：读数的精度：读数的10%10%测量范围：测量范围：015000pl/cm2/s 015000pl/cm2/s测量周期：测量周期：3 3分钟分钟本质安全类型：本质安全类型：Ex II 2G EEx ia Ex II 2G EEx ia IIC T4IIC T4容量：容量：4000040000个带地址的数据个带地址的数据第12页/共30页第十三页，共30页。Hydrosteel 7000 Hydrosteel 7000 固定式氢通量固定式氢通量固定式氢通量固定式氢通量检测仪检测仪检测仪检测仪Hydrosteel7000是用于高危

12、点的连续式测量(cling)和腐蚀控制。Hydrosteel7000仪器(yq)氢通量,背景(bijng)和温度探头导气管15-24V电源第13页/共30页第十四页，共30页。n n技术指标：技术指标：n n电源：电源：24V DC24V DCn n测量仪适用测量仪适用(shyng)(shyng)环境温环境温度：度：-20-205555n n探头直接接触钢材表面温度探头直接接触钢材表面温度50080mm，测量温度200mm，测量温度(wnd)80mm，测量温度200mm，测量温度 1 mmpy第18页/共30页第十九页，共30页。35 days-氢渗透点测量可以比较有效地展示氢相关腐蚀现象。这

13、里是装置中15类连续测量，展示了两个趋势。在氢通量增加的个位置有相同的工艺(gngy)（酸冷）。腐蚀趋势(qsh)评估值与氢通量值对应关系氢通量-壁厚（乘积(chngj)）,pL/cm/s下表是氢通量对应的腐蚀率评估值，横坐标为氢通量与壁厚的乘积。向上对应的区间就是氢通量的腐蚀率评估值，该值只能作为评估使用，不能取代真实腐蚀率。第19页/共30页第二十页，共30页。n n氢通量测量(cling)的案例第20页/共30页第二十一页，共30页。国内用户(yngh)序号序号企业企业型号型号1中石化广州分公司Hydrosteel6000Hydrosteel70002中石化镇海炼化Hydrosteel6

14、0003中石化洛阳研究院Hydrosteel60004中石化齐鲁石化研究院Hydrosteel60005中石化石油化工科学研究院Hydrosteel60006中石油设计院西南分公司Hydrosteel60007茂名石化Hydrosteel60008合肥通用机械研究院Hydrosteel60009Nalco中国Hydrosteel6000合作伙伴我们作为英国IONSCIENCE公司在中国的总代理，与国内的众多石油化工企业和研究(ynji)单位有密切的合作关系，如中石化安工院、广州石化、镇海炼化、中石油西南研究(ynji)院、中石化科学研究(ynji)院等。第21页/共30页第二十二页，共30页。

15、国内企业(qy)的氢通量测量（例一）2006年底氢通量测量(cling)（注剂前后）序号位置材料注剂前 注剂后1 常压炉F 201一分八的其中一路入口管线 材料为Cr5MoCr5Mo2002入炉子的碳钢直管段20#70203低速转油线32140104P 214 Discharge出口弯头（电脱盐框架旁）20#50105P 216 Discharge出口弯头（电脱盐框架旁）316L2006P 219 出口弯头（底层靠外操）32120102007年初氢通量测量(cling)（油品变化前后）序号位置材料温度 管径氢通量12.08氢通量3.141E 210/4 管束出口弯头316L2333251040

16、2P 212 出口弯头316L30542610503F 202 一分六入口弯头316L305219201004二级减压炉入口弯头316L34021920305下面一碳钢直管20#33021950906P 218 出口弯头316L3203252030第22页/共30页第二十三页，共30页。国内企业(qy)的氢通量测量（例二）序号测量位置温度()材质壁 厚(mm)氢 通 量 值(pl/cm2s)1常压转油线350Cr5Mo14.341202常压转油线350Cr5Mo14.19303常压转油线35031614.70402008年9月氢通量测量(cling)（炼油厂）测量(cling)点位示意图氢通量

17、测量数据2008年上半年氢通量测量（注剂前后）序号监测点名称材料温度()壁厚(mm)注剂前08年1月注剂后08年5月1减底泵出口弯头Cr5Mo3708.4120202减三线泵出口控制（上）碳钢3009.3110303减压炉二路进料Cr5Mo36010.3100204E1033出口Cr5Mo30010130205减粘泵出口Cr5Mo3507.11901606常底油泵出口Cr5Mo35012.512020第23页/共30页第二十四页，共30页。氢通量测量(cling)的经验总结第24页/共30页第二十五页，共30页。无损伤表面的测量位置(wizhi)确定氢通量通常(tngchng)是展示管内的实时

18、腐蚀情况。活跃(huyu)腐蚀点最大氢渗透厚壁薄壁第25页/共30页第二十六页，共30页。在典型(dinxng)的装置测量位置确定CDU收集器.在湿的钢表面(biomin)有最大的氢渗透量.酸性凝结引发氢泡.3000155314600051523270000测量(cling)时液面顶,液面和下出口被选为测量点对于连续监测建议采用液面点.氢致破坏处第26页/共30页第二十七页，共30页。管底风险(fngxin)点确定05010015020025016111621263136Hydrogenflux,pi/cm2/sDistancealongpipe,feet12664,67,64000有腐蚀液体

19、停留在管的底部:在低流速管线的凝结常常造成腐蚀性物质在6点处凝结.变化主要发生在底线(dxin).普查用于泵的下游,冷酸中腐蚀氢渗透浓度第27页/共30页第二十八页，共30页。弯管氢渗透(shntu)量展示Directionofflow7855401050340375LaminarTurbulent酸性(sunxn)冷凝,100oC.通常(tngchng)建议在下游的转弯处观测冲刷腐蚀.环烷酸腐蚀,300oC.Directionofflow415300215230535 Flux in italics.Flux in italics.第28页/共30页第二十九页，共30页。第29页/共30页第三十页，共30页。