非侵入式高温超声腐蚀监测技术

还在为装置高温部位的腐蚀监测发愁吗？非侵入式高温超声技术完美的解决了这个一直以来的难题。侵入式腐蚀监测设备在装置高温部位的腐蚀监测一直有个矛盾，侵入式安装的腐蚀监测设备虽然可以监测到高温部位的腐蚀状况但是侵入式安装也增加了装置的安全风险，侵入式安装的腐蚀监测设备，需要经常更换探针和挂片等消耗品这也增加了出现事故的几率，若出事故那么财产及人员都会有重大损失，所以装置高温部位的腐蚀监测一直以来是个难题。大都是采用检修或停车或者以半年或一年的周期来进行人工监测，腐蚀速率通常不是恒定的，在几乎为零腐蚀到偶发事件之间会发生变化，导致腐蚀速率达到每年数百或数千密尔。使用长时间间隔的边际质量数据可能高估或低估了腐蚀速率，不能洞察装置、设备的实际腐蚀历史。所以这种长周期和人工检测技术又不能反应装置实时的腐蚀情况而且误差很大只能给出大概参考情况。

COSASCO 高温超声监测技术完美的满足了装置高温部位的在线实时监测，非侵入式安装避免了为装置设备带来额外的事故风险、仪器和传感器以永久或半永久的方式安装在装置设备上，COSASCO 高温超声监测设备安装完成后就可以通过网络远程访问数据。因此，随着时间的推移，访问成本会降低，操作人员也不用再频繁的接近监测点危险区域。由于传感器和仪表的安装位置是固定的，因此消除了操作人员对操作人员、探头对探头和仪器对仪器的相对性，这消除了重要的误差来源，COSASCO 高温超声监测技术的测量分辨率、精度和准确度远高于手持式便携设备，这进一步增加了腐蚀数据的准确性。因为是在线实时测量，所以数据采样频率大大提高，按照曲线拟合法可以得到更准确的腐蚀细节。所以COSASCO 高温超声监测技术给腐蚀管理人员提供准确的装置腐蚀情况数据，帮助准确判断装置设备的健康情况进而制定合理的检修周期，为工厂节约大量成本，帮助工厂及时发现危险情况，及时整改从而避免发生事故、避免人员伤亡、避免财产损失、避免环境污染。

COSASCO高温超声监测系统技术数据如下：

监测壁厚范围：

双晶传感器-0.04˝（1mm）到 6˝（152mm）

单晶传感器-0.1˝（2.5mm）到1˝（25.4mm）

安装方式：

双晶传感器：可永久固定安装也可暂时性安装 （取决于温度、夹具和磁盘）

单晶传感器：可永久固定安装也可暂时性安装 （需要夹具）

防爆认证：CID2, A-D, T4

调试：技术员使用平板电脑（任何Windows 8或10操作系统设备）校准和调整超声波设置，读取间隔等。

传感器安装时间：约10分钟到30分钟1个传感器

电池类型：123电池

监测方式：非接触式超声无线式腐蚀磨蚀监测

网络结构：900MHz星星网络

传感器与网关距离：1英里距离

软件：基于网络的网络版软件，可进行数据趋势分析、实时监测、数据报告输出。

传感器类型：普通温度双晶传感器、高温单晶传感器

供电：电池供电

电池寿命：3年/每天一个读数；5年/每周一个读数

传感器的安装方式：永久固定式安装和短暂安装

天线安装位置：室外安装在监测区域尽可能安装在高处

网关容量：大于5000个传感器

数据回传方式：无线或网线传输

温度范围：

双晶传感器--40°C到150°C

单晶传感器-- 40°C到500°C

应用案例

背景

在500℉（260℃）以上的高温下，冶炼行业继续关注碳钢和铬钢的硫化物腐蚀（硫化）问题。金属的腐蚀速率是基于许多因素，如硫含量，流速，温度，硅和铬含量（在规定范围内），壁切应力和固体含量。这些变量可能在几周内显著改变腐蚀速率。在此温度下安装的传感器厚度读数不仅提供了连续的腐蚀速率，而且还消除了对适当校准的担忧，这种校准可能极大地影响读数的有效性。安装的传感器可以自动考虑这些差异并消除这种误差来源。

目的

由于管道中硫化物腐蚀严重，因此选择了一个3英寸（7.6cm） Sch 40常压柴油（AGO）回路进行监测。管道的壁损已经超过了50%，为了减轻腐蚀过程，工艺温度已经降低。计划在12个月内更换现有管道，但需要验证腐蚀率是否已充分降低，以便在计划停机前该管道一直正常运转。

监控方案

下图显示了基于蜂窝传输的超声监测系统的安装，包括高温传感器和电阻温度检测器（RTD）。传感器使用支架和u型螺栓固定，而不是焊接支架固定在管道上，这在这条管道上可能会出现问题，因为它的壁厚还不够厚。高温解决方案利用传感器和管道间金属-金属耦合与金箔耦合。对于运行在约400℉（204℃）以上的管道回路，这种解决方案是必要的，因为有机粘合剂或其他超声耦合方法不可靠。测量用户管道的工艺温度约为500℉（260℃）。该系统由电池供电，不需要外部连接电源或工厂IT基础设施。数据被回传到一个基于云的数据服务器，时间安排为4小时。web浏览器应用程序用于查看和分析数据。

AGO高温超声腐蚀监测设备安装

温度监测用于补偿由于温度引起的读数变化，因为温度是这个测试系统中最大的噪声因素之一。表1显示了超声速度随温度的变化，大约为-1% / 100℃（55℃）。因此，当温度上升时，任何超声测厚仪都会测到回波时间增加，如果超声速度没有温度校正，厚度也会相应增加。例如，如果在70℉（21℃）的室温校准块上进行校准，然后在同一块上进行970℉（521℃）的测量而不调整速度，则由于材料中声速的变化，厚度将被高估约9%。

钢中超声速度的修正因子表1

结果分析

AGO监测从2016年6月开始，目前仍在进行中。图5显示了四个测量点中的一个的2个月的数据部分。用线性回归计算厚度数据中的腐蚀速率。对于图6，回归方程如图所示，斜率单位为英寸/日。换算为密尔/年 （mpy） 的腐蚀速率为1.4密尔。在其他三个监测位置也获得了类似的速率，这让客户有信心继续运行，直到大约12个月后完成管道更换。

COSASCO公司在全世界腐蚀监测技术领域处于领先地位。公司从1950年开始一直致力于向广大的工业领域用户，如石油天然气、石化、水处理、化工、造纸、医药及公共事业等，提供尖端的腐蚀监测系统与腐蚀管理方案。