氢通量腐蚀测量技术精选文档.ppt

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1、氢通量腐蚀测量技术本讲稿第一页，共三十一页泵件上的环烷酸腐蚀，多见于高酸原油炼制工艺中。1）金属环烷酸腐蚀9英寸气管线的致裂初期，造成两人死亡和德国全国供气公司临时停止供气。2）氢致破坏氢通量测量的用途氢通量测量的用途本讲稿第二页，共三十一页Ion Science 公司公司IonScience公司生产的工业检测工具；Hydrosteel技术被发明于1996年，商品化于2000年。主要国际用户有：Saudi，Aramco，壳牌，康非，ExxonMobil，Bodycote，Baker，GE，Chevron，KNPC，KOC，Kurita，纳尔科，ADGAS，Suncor，North Atlant

2、ic Refining，印度石油,PDVSA等。Hydrosteel 技术生产厂家技术生产厂家本讲稿第三页，共三十一页氢通量的测量原理本讲稿第四页，共三十一页氢渗透技术介绍氢渗透技术介绍氢通量是氢原子在钢铁中渗透的结果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.H HH HH HH HH HH HH HH-HH-HH-HH-H进入钢中的氢原子空气中氢分子Fe+2H+=Fe2+H2本讲稿第五页，共三十一页Hydrosteel 工作原理工作原理泵泵排放排放钢表面钢表面收集

3、检测仪毛细管毛细管确定的空气通入量确定的空气通入量氢气从确定面积氢气从确定面积 A上收集上收集.检测通入空气中的检测通入空气中的H2 量量通量通量=(空气量空气量)x (检测的检测的H2 浓度浓度)/(收收集面积集面积)本讲稿第六页，共三十一页Hydrosteel技术特点本讲稿第七页，共三十一页Hydrosteel 与其它氢通量技术的比较与其它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)

4、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”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(forresolutionl

5、imit)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年本讲稿第八页，共三十一页Hydrosteel与其他腐蚀测量技术性能比较与其他腐蚀测量技术性能比较技术类型技术类型固定方式 安装方式腐蚀信息_线性技术线性技术(LPR),固定固定开孔插入腐蚀率,(实时数据)电阻技术电阻技术(ER)失

6、重挂片失重挂片 固定开孔插入腐蚀率,(历史数据)超声波超声波可移动表面非插入厚度(历史数据)(UT)测量测量FSM电场电场 固定表面焊接腐蚀率(滞后数据)氢通量氢通量 可移动固定表面非插入氢通量腐蚀趋势（酸,HF,高温）本讲稿第九页，共三十一页腐蚀监测地图和它的应用腐蚀监测地图和它的应用.Predictive scope测量分辨率测量分辨率要求宽广特殊技术指标,年小时 天 月失重挂片失重挂片ERLPR添注分析添注分析UT氢通量氢通量FSM工艺分析工艺分析维修计划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

7、,PWHT活性-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.本讲稿第十页，共三十一页HydrosteelHydrosteel氢通量腐蚀测量技术应用范围氢通量腐蚀测量技术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内保护层完整性评估钢有效寿命和腐蚀控制机理研究本讲稿第十一页，共三十一页HydrosteelHydrosteel氢通量仪的特点氢通量仪的特点非插入式测量，安全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测量温度达500可在管道任意角度安装适用

8、最小直径80mm的装置具有数据连续下载功能本讲稿第十二页，共三十一页Hydrosteel 6000 便携式氢通量便携式氢通量仪Hydrosteel 6000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下测量本讲稿第十三页，共三十一页技术指标：技术指标：电源：5号AA碱性电池测量仪适用环境温度：-2050LT-R探头：直接接触的钢材表面温度150HT-R探头：直接接触的钢材表面温度500分辨率：1 pL/cm2/s（pL=10-12 L）精度：读数的10%测量范围：015000pl/cm2/s测量周期：3分钟本质安全类型：Ex II 2G EEx ia II

9、C T4容量：40000个带地址的数据本讲稿第十四页，共三十一页Hydrosteel 7000 固定式氢通量固定式氢通量检测仪Hydrosteel 7000是用于高危点的连续式测量和腐蚀控制。Hydrosteel7000仪器氢通量,背景和温度探头导气管15-24V电源本讲稿第十五页，共三十一页技术指标：技术指标：电源：24V DC测量仪适用环境温度：-2055探头直接接触钢材表面温度80mm，测量温度200mm，测量温度80mm，测量温度200mm，测量温度 1 mmpy本讲稿第二十页，共三十一页35 days-氢渗透点测量可以比较有效地展示氢相关腐蚀现象。这里是装置中15类连续测量，展示了两

10、个趋势。在氢通量增加的个位置有相同的工艺（酸冷）。腐蚀趋势评估值与氢通量值对应关系腐蚀趋势评估值与氢通量值对应关系氢通量-壁厚（乘积乘积）,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。本讲稿第二十一页，共三十一页氢通量测量的案例本讲稿第二十二页，共三十一页国内用户序号序号企企业业型号型号1中石化广州分公司Hydrosteel6000Hydrosteel70002中石化镇海炼化Hydrosteel60003中石化洛阳研究院Hydrosteel60004中石化齐鲁石化研究院Hydrost

11、eel60005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、中石油西南研究院、中石化科学研究院等。本讲稿第二十三页，共三十一页国内企业的氢通量测量（例一）2006年底氢通量测量（注剂前后）序号位置材料注剂前注剂后1常压炉F201一分八的其中一路入口管线材料为Cr

12、5MoCr5Mo2002入炉子的碳钢直管段20#70203低速转油线32140104P214Discharge出口弯头（电脱盐框架旁）20#50105P216Discharge出口弯头（电脱盐框架旁）316L2006P219出口弯头（底层靠外操）32120102007年初氢通量测量（油品变化前后）序号位置材料温度 管径氢通量12.08氢通量3.141E210/4管束出口弯头316L23332510402P212出口弯头316L30542610503F202一分六入口弯头316L305219201004二级减压炉入口弯头316L34021920305下面一碳钢直管20#33021950906P2

13、18出口弯头316L3203252030本讲稿第二十四页，共三十一页国内企业的氢通量测量（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（炼油厂）测量点位示意图氢通量测量数据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Cr5Mo36010.31

14、00204E1033出口Cr5Mo30010130205减粘泵出口Cr5Mo3507.11901606常底油泵出口Cr5Mo35012.512020本讲稿第二十五页，共三十一页氢通量测量的经验总结本讲稿第二十六页，共三十一页无损伤表面的测量位置确定氢通量通常是展示管内的实时腐蚀情况。活跃腐蚀点活跃腐蚀点最大氢渗透最大氢渗透厚壁厚壁薄壁薄壁本讲稿第二十七页，共三十一页在典型的装置测量位置确定CDU收集器.在湿的钢表面有最大的氢渗透量在湿的钢表面有最大的氢渗透量.酸性凝结引发氢泡酸性凝结引发氢泡.3000155314600051523270000测量时液面测量时液面 顶顶,液面和下出口被选为测量点

15、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对于连续监测建议采用液面点.氢致破坏处氢致破坏处本讲稿第二十八页，共三十一页管底风险点确定05010015020025016111621263136Hydrogen flux,pi/cm2/sDistance along pipe,feet12664,67,64000有腐蚀液体停留在管的底部: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.普查用于泵的下游,冷酸中腐蚀氢渗透浓度本讲稿第二十九页，共三十一页弯管氢渗透量展示Directionofflow7855401050340375LaminarTurbulent酸性冷凝酸性冷凝,100 oC.通常建议在下游的转弯处观测冲刷腐蚀.环烷酸腐蚀环烷酸腐蚀,300 oC.Directionofflow415300215230535 Flux in italics.Flux in italics.本讲稿第三十页，共三十一页本讲稿第三十一页，共三十一页