专利名称：一种管道土壤腐蚀传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及碳钢输气管道土壤腐蚀深度监测设备的技术，具体地说是一种针 对土壤腐蚀环境监测低碳钢埋地管道外腐蚀传感器。
背景技术：
腐蚀是材料和腐蚀性介质共同作用下的一种材料损失或功能尚失的的现象。腐 蚀造成了惊人损失，根据国际通行方法以一国一年腐蚀损失约占GDP的3%计算的话，我国 2008年⑶P已超过30万亿元，腐蚀损失则超过9000亿元。若按照人口数量平均计算，相 当于每人每年承担接近800元的腐蚀损失。从目前世界防腐蚀技术的发展来看，有25%到 45%的腐蚀损失是可以避免的。腐蚀监测则是有效避免腐蚀损失的技术之一。为了在工业 上推广应用这种技术，英国工业部腐蚀委员会曾设立一个工作组进行调查研究。腐蚀监测就是指对设备的腐蚀或破坏进行系统测量，其目的在于弄清腐蚀过程、 了解腐蚀控制的应用情况以及控制效果。通过腐蚀监测，可以获得生产装置操作状态的有 关信息，以便制订合理的维修保养制度，减轻停车期间的检查负担，也为了避免由于生产装 置意外损坏引起的计划外停车。腐蚀监测还可以获得腐蚀过程和操作参数之闻相互联系的 数据，以便对问题进行判断，改善腐蚀控制，使装置更有效地运行。腐蚀监测是认识和了解环境腐蚀因素、制定防护措施和系统维修方案的基础；腐 蚀监测所获得的数据是指导防腐蚀工作的科学依据，是监督、评价防腐蚀效果的有效手段。 腐蚀监测一般分为静态和动态监测。静态监测即经典的离线监测技术，包括腐蚀挂片、定点 测厚、无损探伤和化学分析等，这些技术已在各种腐蚀环境中得到广泛的应用，并取得了很 好的效果。其缺点是这些技术获得数据慢。而动态监测即在线监测是在系统运行中的一种 监测方法，特点是能够实时得到腐蚀数据。与静态监测相比，它的监测结果具有实时性，能 够在事中甚至事先指导生产，因而成为现代监测技术的重要发展方向。动态腐蚀监测技术 包括传感技术、微电子技术、计算机技术、信号分析处理技术、可靠性技术和实时监控技术 等。综合这些技术并应用到生产过程中，构成在线监测——分析——控制这样一个完整的 生产控制系统的重要部分。腐蚀监测方法很多，可分为经典失重法、电化学方法、物理方法、 氢监测法、化学分析和电感法等，每一种方法都有其所长，也有局限性，没有一种技术对所 有情况都适用。任何监测技术只能提供数量有限的信息。各种技术相互之间应该作为互为 补充。采用不同方法进行检查非常有价值。对于腐蚀监测，目前普遍采用的方法有挂片法、极化阻力法、电阻探针、交流阻抗 法等，这些测试方法主要是用来监测均勻腐蚀的。交流阻抗法在特定的条件下可以用来监 测局部腐蚀，比如在可钝化体系中，钝化膜的破裂将会出现低频感抗�。锌够〉某鱿植� 一定是局部腐蚀引起的。缓蚀剂的吸脱附行为同样会出现感抗弧。在一般情况下阻抗谱 的解析十分困难，用于监测局部腐蚀难度较大且相同的阻抗谱往往可由不同的腐蚀过程引 起。在腐蚀监测技术研究方面，英、美、加拿大、日本等国开展得较多，很多探头都有成型的标准化产品。我国现阶段商品化的腐蚀监测仪器还不多。但国内外腐蚀监测所采用的 方法基本相同，以极化阻力法、电阻探针和交流阻抗法为主。实际上，局部腐蚀的�：ν染鶆蚋创螅蚨跃植扛刺乇鹗谴┛赘吹� 监测是人们关注的一个问题。本实用新型通过一种传感器，设计若干腐蚀深度值，对均勻腐 蚀和局部腐蚀同样有效。当腐蚀深度达到设计值时给出报警信号，供管道维护时参考。
实用新型内容根据川西气田输气管道腐蚀实际情况，为了及时掌握管道的腐蚀情况，本实用新 型的目的在于提供一种既能监测管道局部腐蚀也能监测管道均勻腐蚀的传感器。本实用新型的实施技术方案如下一种管道土壤腐蚀传感器，其特征在于至少包括检测元件和位于检测元件外部 的目标材料，所述检测元件由检测电极外部包裹敏感膜组成，目标材料是根据用户要求进 行选择并根据用户要求的报警深度进行传感器的加工制作。 敏感膜可以缠绕包裹在检测电极表面，检测电极和目标材料连接有分别的引线。所述敏感膜是一种吸水膜，可用海绵等吸水能力强的材料制作。当外部目标材料腐蚀穿透时，由于敏感膜的存在引线间的阻抗降低。当阻抗降低 至2k Ω时仪器对相应的腐蚀深度报警。本实用新型的有益效果如下本传感器放置在管道的外部，对已建和新建管道均可进行监测，能及时掌握管道 的腐蚀情况，既能监测管道局部腐蚀也能监测管道均勻腐蚀，即能监测均勻腐蚀和非均勻 腐蚀。
图1为本实用新型的原理示意图图2为本实用新型用于腐蚀监测报警系统的结构示意图图3为本实用新型实验用的结构示意图附图标记为1、目标材料，2、检测电极，3、敏感膜，4、引线，5、监测仪，6、烧杯，7、恒 电位仪。
具体实施方式
实施例如图1-2所示，一种管道土壤腐蚀传感器，至少包括检测元件和位于检测元件外 部的目标材料，所述检测元件由检测电极2外部包裹敏感膜3组成，目标材料1是根据用户 要求进行选择并根据用户要求的报警深度进行传感器的加工制作。敏感膜3可以缠绕包裹在检测电极2表面，检测电极2和目标材料1连接有分别 的引线4。所述敏感膜3是一种吸水膜，可用海绵等吸水能力强的材料制作。当外部目标材料腐蚀穿透时，由于敏感膜3的存在引线4间的阻抗降低。当阻抗 降低至2kΩ时仪器对相应的腐蚀深度报警。
4[0025]传感器腐蚀深度测量范围0. 5-7mm ；适用温度范围-10°C -50°C。如图3所示，采用实验室加速实验的方式进行首先将报警深度为0. 5mm的传感器和监测仪5联接起来，监测仪5可采用任何能 够检测阻值变化的具有报警功能的仪器，本实施例采用委托加工的和传感器配套的仪器进 行检测。然后将传感器埋入盛有粘土的烧杯6中，用恒电位仪7对传感器外部的目标材料 1施加阳极电位，使其加速腐蚀，观察当腐蚀深度达到时是否能够报警。对传感器施加2V电位观察仪器的报警情况。施加电位一周以后仪器报警，观察传 感器的腐蚀状况，发现已腐蚀穿透。本实用新型用于现场实施时，在某集输站进行。仪器放在控制室，通过电缆与实验 现场的传感器相联，下表表1为预计报警时间。
权利要求一种管道土壤腐蚀传感器，其特征在于至少包括检测元件和位于检测元件外部的目标材料(1)，所述检测元件由检测电极(2)外部包裹敏感膜(3)组成，目标材料(1)是根据用户要求进行选择并根据用户要求的报警深度进行加工制作的材料。
2.根据权利要求1所述的一种管道土壤腐蚀传感器，其特征在于所述敏感膜(3)缠 绕包裹在检测电极⑵表面，检测电极⑵和目标材料⑴连接有分别的引线(4)。
3.根据权利要求1或2所述的一种管道土壤腐蚀传感器，其特征在于所述敏感膜(3) 是一种吸水膜。
4.根据权利要求3所述的一种管道土壤腐蚀传感器，其特征在于所述吸水膜为海绵。
专利摘要本实用新型公开了一种管道土壤腐蚀传感器，至少包括检测元件和位于检测元件外部的目标材料，所述检测元件由检测电极外部包裹敏感膜组成，目标材料是根据用户要求进行选择并根据用户要求的报警深度进行加工制作的材料；本传感器放置在管道的外部，对已建和新建管道均可进行监测，能及时掌握管道的腐蚀情况，既能监测管道局部腐蚀也能监测管道均匀腐蚀，即能监测均匀腐蚀和非均匀腐蚀。
文档编号G01N17/00GK201697859SQ20102024099
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月29日 优先权日2010年6月29日
发明者侯保荣, 张仕强, 李言涛, 杨锦林, 王雨生, 郑凤, 黄彦良 申请人:中国石油化工股份有限公司西南油气分公司;中国科学院海洋研究所
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