油氣管道因腐蝕發(fā)生泄漏和開裂而引發(fā)的安全事故時有發(fā)生，腐蝕防護和腐蝕監(jiān)測越來越受到油氣行業(yè)的關(guān)注并成為其重點工作內(nèi)容。在線腐蝕監(jiān)測為實時動態(tài)監(jiān)測手段，能夠?qū)崟r在線測量并遠(yuǎn)程傳輸設(shè)備的腐蝕速率及相關(guān)參數(shù)，并通過系統(tǒng)軟件對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析及圖表化展示，為智能管道建設(shè)提供感知層支持，為領(lǐng)導(dǎo)決策提供管理依據(jù)。在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)可以分為侵入式直接監(jiān)測和非侵入式間接監(jiān)測。電阻探針、電感探針、電化學(xué)探針以及電化學(xué)噪聲探針需要放入到管道內(nèi)部進行監(jiān)測，屬于侵入式直接監(jiān)測方式；而非侵入式監(jiān)測主要通過聲、電、熱等參數(shù)的監(jiān)測來判斷管道腐蝕情況，主要包括超聲波測厚、氫通量探針、電指紋、光纖腐蝕監(jiān)測等。

一、侵入式在線腐蝕監(jiān)測

侵入式在線腐蝕監(jiān)測是通過探針侵入到油氣管道內(nèi)部，敏感元件與管道內(nèi)部介質(zhì)（油、氣、水等）直接接觸，來測量管道內(nèi)部介質(zhì)的腐蝕特性參數(shù)，以反映管道的內(nèi)腐蝕情況。侵入式探針能夠?qū)崟r快速檢測管道的腐蝕速率，但需要對管道進行動火開孔，操作相對復(fù)雜，本身破壞管道，且容易形成新的管道安全風(fēng)險點。

1、電阻探針

在線電阻探針經(jīng)過不斷的優(yōu)化改進，借助物聯(lián)網(wǎng)及可視化展示，已經(jīng)發(fā)展成為油氣企業(yè)應(yīng)用非常普遍和成熟的腐蝕監(jiān)測手段。電阻法常被稱為可自動測量的失重掛片法，當(dāng)敏感元件（電極）接觸管道內(nèi)腐蝕介質(zhì)時，發(fā)生腐蝕反應(yīng)，其厚度和截面積減少，電阻增加，通過電阻變化來測定腐蝕率。電阻探針根據(jù)敏感元件形狀的不同分為平面、圓柱及絲狀探針，以適用不同的監(jiān)測環(huán)境。電阻探針的優(yōu)勢在于不受腐蝕介質(zhì)限制，在氣相、液相、導(dǎo)電或不導(dǎo)電的介質(zhì)中均可使用，在石油化工、煤化工、核電行業(yè)、風(fēng)電行業(yè)以及橋梁等行業(yè)都有應(yīng)用。另外，電阻探針可以實現(xiàn)腐蝕的連續(xù)監(jiān)測，監(jiān)測過程中不必將探針取出；相對腐蝕掛片，響應(yīng)速率大大提高，響應(yīng)時間在1～20小時不等；電阻數(shù)據(jù)可以實時傳輸，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測，便于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析利用。電阻探針的局限在于以電阻來反映腐蝕速率，對電阻探針的加工精度要求高，且相對電感及線性極化探針的精度及相應(yīng)時間都較低。

2、電感探針

在20世紀(jì)90年代，為了提高腐蝕監(jiān)測精度，科研人員在電阻原理的基礎(chǔ)上，利用電感原理研發(fā)出了電感探針。隨后，美國Cortest公司將高精度的電感探針推向市場。通過檢測電磁場強度的變化來測試試樣腐蝕變化情況。放入電磁線圈中的金屬導(dǎo)磁材料會影響交流通電線圈中的磁場強度，金屬試樣厚度變化就會靈敏地反映出線圈電感量的變化。因此電感法相比電阻法，具有更高的測量精度（1～5 nm），對微小的腐蝕速率變化更為敏感。和電阻探針一樣，它適用于各種介質(zhì)、響應(yīng)快（響應(yīng)時間小于10分鐘）、抗干擾性強，所以近些年發(fā)展很快，已經(jīng)在很多場景下替代了部分電阻探針，特別是油氣管道重點腐蝕監(jiān)測部位，一般都會選擇高精度腐蝕探針來進行實時監(jiān)測。其不足之處在于價格相對電阻探針要高。

3、電化學(xué)探針

電化學(xué)探針也叫線性極化探針，是快速、高靈敏度的一種腐蝕速率測量技術(shù)。在溶液體系內(nèi)，通過測量極化電阻Rp，估算比例系數(shù)B，來測量介質(zhì)的腐蝕速率。腐蝕電流icorr等于極化常數(shù)B與極化電阻Rp的比值。由于需要測試電解質(zhì)腐蝕體系極化電阻，因此該技術(shù)主要用于含水介質(zhì)的腐蝕環(huán)境中，如循環(huán)冷卻裝置進出口等。

電化學(xué)探針的優(yōu)勢在于監(jiān)測靈敏度高（可以到納米級），響應(yīng)速率快（幾分鐘），并且電化學(xué)探針是一種原位、無損的腐蝕監(jiān)測技術(shù)。缺點在于只能應(yīng)用于電解質(zhì)腐蝕體系（主要是水系統(tǒng)），受電導(dǎo)率影響較大，很容易受到介質(zhì)的污染，現(xiàn)場應(yīng)用過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；另外，成本較高也是其應(yīng)用受限的原因之一。

以上三種在線腐蝕監(jiān)測探針加上腐蝕掛片是現(xiàn)在油氣管道企業(yè)監(jiān)測內(nèi)腐蝕常用的技術(shù)手段，這四種監(jiān)測手段的特點比較如下：

4、電化學(xué)噪聲技術(shù)

電化學(xué)噪聲技術(shù)是通過檢測腐蝕發(fā)生引起腐蝕電位或電偶電流的微幅波動，來測量點蝕系數(shù)，計算初始點蝕及局部腐蝕趨勢。電化學(xué)噪聲分析主要包括頻域分析和時域分析。時域分析主要是利用電位、電流噪聲標(biāo)準(zhǔn)偏差和孔蝕指數(shù)來評價腐蝕類型和腐蝕速率。電化學(xué)噪聲技術(shù)是一種新興的腐蝕監(jiān)測技術(shù)，具有以下優(yōu)勢：首先，它是原位無損監(jiān)測技術(shù)，不需要對被測電極施加可能改變腐蝕電極腐蝕過程的外界擾動；其次，無須提前構(gòu)建待測體系的電極過程模型；然后，可以監(jiān)測分析管道的局部腐蝕和點蝕，這是其他監(jiān)測技術(shù)做不到的；最后，檢測設(shè)備簡單，并且可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測。電化學(xué)噪聲技術(shù)是未來具有發(fā)展?jié)摿Φ母g監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)之一，不過要得到可靠的測量結(jié)果，要求測量者具有足夠的細(xì)心，且數(shù)據(jù)具體分析及具體應(yīng)用過程中的理論還需要進一步的研究。

二、非侵入式在線腐蝕監(jiān)測

非侵入式在線腐蝕監(jiān)測的監(jiān)測探頭安裝在管道外壁，通過監(jiān)測管道外壁相關(guān)的變化參數(shù)（壁厚、溫度、電阻及滲氫量等）來間接反映管道內(nèi)的腐蝕速率。非侵入式在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)最大的優(yōu)勢就是不需要對管道進行開孔破壞。

1、在線測厚

在線測厚主要是利用超聲波測厚探頭，結(jié)合低功耗線路板設(shè)計和無線傳輸技術(shù)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程無損在線腐蝕監(jiān)測。該技術(shù)利用壁厚的減薄量來計算管壁的內(nèi)腐蝕速率，是目前油氣管道較流行采用的一種設(shè)備壁厚或腐蝕速率監(jiān)測手段。

在線測厚技術(shù)原理明晰、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，相對電感探針價格便宜，無需插入管道，傳感器不受腐蝕，使用壽命長。但是，對于相對粗糙的管道內(nèi)壁，會大大影響測量效果；腐蝕速率是間接計算得出的，而且響應(yīng)時間慢，不能實時反映管道內(nèi)腐蝕速率，不能用于緩蝕劑效果評價及優(yōu)化工藝參數(shù)評價。從超聲波的激發(fā)類型上可分為壓電超聲在線測厚和電磁超聲在線測厚技術(shù)兩種類型。

① 壓電超聲在線測厚

壓電超聲在線測厚是目前應(yīng)用較為廣泛的一種超聲測厚技術(shù)，在油氣管道領(lǐng)域有不少應(yīng)用案例。其原理是利用壓電晶片換能器產(chǎn)生超聲波，通過耦合劑（低溫下）或者波導(dǎo)桿（可用于高溫）將超聲波傳入被測管壁，利用超聲發(fā)射和接受的時間差和波速即可計算出壁厚。

② 電磁超聲測厚

電磁超聲測厚是利用電磁耦合的方法激勵和接收超聲波，無需耦合劑，對被測管道表面要求不高，不需要對粗糙的被測管壁表面進行打磨和去掉保護層。但是相對于壓電超聲，電磁超聲換能器的效率低，現(xiàn)場使用時信噪比低，精度容易受環(huán)境影響；高溫容易使磁鐵的磁性降低，對于長期監(jiān)測來說，使用溫度不能超過150 ℃；雖然電磁超聲可實現(xiàn)非接觸測量，但最大提離高度不能超過6 mm。

2、氫通量探針

對于含氫元素的管道，氫分子（原子）由于其粒徑小，可以通過管壁晶隙、位錯、缺陷等路徑滲出管壁，通過收集器將滲氫送入到檢測儀中，通過監(jiān)測其中的氫含量來分析滲氫量，因此氫通量探針多以測試氫腐蝕為主。其主要應(yīng)用于HF、H2S、環(huán)烷酸等酸性腐蝕環(huán)境中。由于其具有高靈敏性，被廣泛用于緩蝕劑的評價、普查和確定腐蝕風(fēng)險部位、評估內(nèi)保護層完整性等。

3、電指紋

電指紋（FSM）技術(shù)是將傳感針或電極呈矩陣式焊接在管道表面（探針間距一般為壁厚的2～3倍），通過監(jiān)測電極上采集電壓與初始值的變化來檢測由于腐蝕引起的金屬損失、脆裂和凹坑。矩陣分布電極可以進行大面積腐蝕監(jiān)測分析，判斷凹坑和脆裂的位置和嚴(yán)重程度，計算腐蝕速率及趨勢，敏感性是剩余壁厚的0.1%。由于其非插入式大面積監(jiān)測的模式，其優(yōu)點表現(xiàn)為：① 沒有泄漏的危險，提高在硫化氫環(huán)境中的安全性，適用于困難的位置；② 不需耗材（探針、掛片），不需取放工具；③ 可以大面積測量，能夠測量均勻腐蝕、局部腐蝕；④ 測量不受導(dǎo)電性硫化亞鐵膜的影響，適用于無線、在線測量。FSM技術(shù)也存在自身的不足：① 監(jiān)測時需要在管壁表面焊接矩陣電極，技術(shù)水平要求高，操作復(fù)雜；② 監(jiān)測操作及數(shù)據(jù)分析復(fù)雜，設(shè)備昂貴。目前FSM的設(shè)備、監(jiān)測技術(shù)和數(shù)據(jù)解析技術(shù)仍被國外公司所壟斷。國內(nèi)油氣田以及煉化廠使用時仍以從國外進口設(shè)備為主，不僅成本很高，而且后續(xù)的復(fù)雜數(shù)據(jù)解析還要依靠國外公司的技術(shù)服務(wù)。

4、光纖傳感

光纖傳感技術(shù)是新興的一種監(jiān)測技術(shù)。管道腐蝕引起的變化可由管道外壁的周向多種參數(shù)反映，如管道腐蝕引起的管道壁厚變薄或腐蝕產(chǎn)生腐蝕裂紋，這些參數(shù)的變化都會引起管道周向應(yīng)變的變化，從而通過被光纖傳感器感知來評估管道的腐蝕狀況。這種技術(shù)的優(yōu)點是光纖“傳”“感”合一，可以分布式安裝，覆蓋面積大；同時由于光纖具有抗電磁干擾、耐腐蝕、輕質(zhì)、高韌性、寬傳輸頻帶等特點，適合在高溫高壓的環(huán)境下工作。但是，光纖需要在管道建設(shè)時期和管道一起進行鋪設(shè)，而且光纖傳感器易受到外界干擾，容易產(chǎn)生大量錯誤信號。所以對于光纖腐蝕在線監(jiān)測系統(tǒng)還需要后續(xù)大量的數(shù)據(jù)進行算法的優(yōu)化調(diào)整。

三、在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)智能化發(fā)展趨勢

油氣管道腐蝕監(jiān)測技術(shù)智能化一定是未來發(fā)展的趨勢，上述介紹的不同在線腐蝕監(jiān)測技術(shù)是智慧管網(wǎng)中的最基礎(chǔ)層——數(shù)據(jù)感知層，后續(xù)還需要通過不同監(jiān)測數(shù)據(jù)的融合、共享及深度挖掘應(yīng)用，來實現(xiàn)油氣管網(wǎng)管控一體化、監(jiān)控預(yù)警集中化及決策分析智能化，這將是智慧管道建設(shè)的重點。

四、夢能服務(wù)與支持

1、免費樣品

如果您對我公司的工業(yè)重防腐油漆產(chǎn)品有需要或者申請樣品試用，請與我們的客服人員取得聯(lián)系。400-878-0506

油漆樣品適用范圍：

用于新建項目：驗證油漆配套的可行性、檢驗附著力、效果圖與實際顏色的色差。

用于維修項目：驗證與舊涂層的兼容性。

用于日常修補：提供少量樣品用于修補破損處。

申請用量：在1KG以內(nèi)免費送貨上門。

2、免費打樣

如果您想看到工業(yè)重防腐油漆在產(chǎn)品上的實際應(yīng)用、外觀、性能測試，請與我們客服人員聯(lián)系，將樣板寄往夢能科技營銷部，由專業(yè)噴涂人員為樣板提供油漆打樣。

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夢能對技術(shù)服務(wù)團隊始終進行一系列的標(biāo)準(zhǔn)化管理，從專業(yè)培訓(xùn)到日常報告的管理都有一整套完善的體系。夢能公司每年都會對技術(shù)服務(wù)人員進行定期的技術(shù)培訓(xùn)和能力審計，以使每一位技術(shù)服務(wù)人員保持高水準(zhǔn)的專業(yè)素質(zhì)，每一位技術(shù)服務(wù)人員都配備先進的涂裝檢驗儀器，儀器設(shè)備均按規(guī)定的時間期限進行定期校驗，以保證每套儀器設(shè)備工作狀況良好。

4、購買通道

零售：購買50kg以內(nèi)，線上購買，抖店直接下單購買。

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貿(mào)易、代理：提供代工業(yè)務(wù)支持，項目保護。

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