Устройство для измерения коррозии трубопроводов

Авторы патента:

Ершова Людмила Владимировна (RU)

Козлова Татьяна Викторовна (RU)

Липкина Татьяна Валерьевна (RU)

Гаврилова Мария Александровна (RU)

Суслов Владислав Владимирович (RU)

Липкин Михаил Семенович (RU)

Волков Владимир Николаевич (RU)

Лясковец Оксана Николаевна (RU)

G01N17/00 - Исследование устойчивости материалов к атмосферному или световому воздействию; определение антикоррозионных свойств

Владельцы патента RU 2627283:

Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Пром-ТЭК" (RU)

Изобретение относится к области мониторинга коррозии и может быть использовано в нефте- и газотранспортных системах, а также теплосетях. Заявленное устройство для измерения коррозии трубопроводов, содержащее крышку, уплотняющую прокладку и пластину-свидетель, при этом в крышке закреплен центральный стержень, расположенный в отверстии на стенке трубопровода, снабженном сальниковым уплотнением, состоящим из прокладки и крышки сальника, в качестве пластины-свидетеля используют часть внутренней поверхности трубопровода, ограниченной внутренним диаметром крышки, на ограниченной части внутренней поверхности трубопровода расположены два патрубка с кранами на расстоянии 0,4-0,5 диаметра крышки от оси центрального стержня, а на расстоянии 0,2-0,3 диаметра крышки расположен серебряный электрод. Технический результат при реализации заявленного решения заключается в повышении точности прогнозирования и анализа коррозии за счет создания условий применения вольтамперометрических методов исследования. 2 ил.

Изобретение относится к области мониторинга коррозии и может быть использовано в нефте- и газотранспортных системах, а также теплосетях.

Известно устройство для оценки скорости коррозии, описанное в [пат. RU №2536779. Опубл. 27.12.2014, МПК G01N 17/02], состоящее из образца-свидетеля, изготовленного из металла, идентичного металлу контролируемого сооружения, и установленного на него преобразователя, способного возбуждать ультразвуковые колебания и принимать эхо-сигналы, для возбуждения ультразвуковых колебаний и приема эхо-сигналов используется набор из двух стандартных пьезоэлектрических преобразователей разного типа: совмещенного и раздельно-совмещенного, установленных на его поверхность. Для передачи электрических сигналов к преобразователям и от них используются проводники, от внешней среды конструкция изолирована защитным покрытием.

Недостатком устройства является невозможность на основе получаемой информации прогноза развития коррозии и анализа причин коррозионных поражений, необходимого для выбора мер их предотвращения, а также использование отдельного образца-свидетеля, который не может быть идентичен конструкционному материалу больших участков трубопровода.

Известно устройство для измерения коррозии трубопроводов [патент RU №2463575. Опубл. 10.10.2012, МПК G01N 17/00], содержащее прямоходный корпус с боковым цилиндрическим приливом, размещенным под углом, крышку с внутренним выступом, уплотняющую прокладку, причем в крышку до внутреннего выступа заподлицо с торцом крышки плотно установлена пробка с отверстием, выполненная из электроизоляционного материала, диаметром, равным внутреннему диаметру крышки, в центре пробки закреплена металлическая пластина-свидетель коррозии квадратной формы с размером стороны 0,8-0,9 внутреннего диаметра бокового прилива, при этом пластина-свидетель коррозии посередине стороны, обращенной к пробке, имеет ножку шириной 3-5 мм и длиной, на 2-4 мм превышающей толщину пробки, причем пластина-свидетель коррозии расположена так, что ее боковая поверхность параллельна потоку протекающей жидкости.

Недостатком данного технического решения является ограничение возможностей исследования коррозии только гравиметрическим методом, что не дает информации для прогнозирования и анализа причин коррозионного процесса, а также использование отдельного образца-свидетеля.

Задачей изобретения является повышение точности прогнозирования и анализа коррозии за счет создания условий применения вольтамперометрических методов исследования.

Техническим результатом изобретения является своевременность обнаружения коррозионных поражений, получение точных достоверных данных о текущем коррозионном состоянии поверхности корродирующего металла вследствие применения вольтамперометрических методов мониторинга в непрерывном режиме.

Указанный технический результат обеспечивается предлагаемым устройством для измерения коррозии трубопроводов, содержащим крышку, уплотняющую прокладку и пластину-свидетель, при этом в крышке закреплен центральный стержень, расположенный в отверстии на стенке трубопровода, снабженном сальниковым уплотнением, состоящим из прокладки и крышки сальника, в качестве пластины-свидетеля используют часть внутренней поверхности трубопровода, ограниченной внутренним диаметром крышки, на ограниченной части внутренней поверхности трубопровода расположены два патрубка с кранами на расстоянии 0,4-0,5 диаметра крышки от оси центрального стержня, а на расстоянии 0,2-0,3 диаметра крышки расположен серебряный электрод.

Предлагаемая конструкция устройства для измерения коррозии трубопроводов обеспечивает создание на внутренней поверхности трубопровода трехэлектродной электрохимической ячейки, состоящей из рабочего электрода (пластины-свидетеля), роль которого выполняет часть внутренней поверхности трубопровода, ограниченной внутренним диаметром крышки, вспомогательного электрода, роль которого выполняет внутренняя поверхность крышки и электрода сравнения, роль которого выполняет серебряный электрод. Трехэлектродная электрохимическая ячейка обеспечивает повышение точности и достоверности измерений коррозии за счет разделения функций поддержания режима поляризации и измерения потенциала между вспомогательным электродом и электродом сравнения. Размещение серебряного электрода в непосредственной близости от внутренней поверхности трубопровода позволяет снизить омическое падение потенциала между рабочим электродом и электродом сравнения, то есть избежать искажений аналитического сигнала. Проведение измерений не предполагает остановки движения транспортируемой среды по трубопроводу, что позволяет вести непрерывный мониторинг состояния внутренней поверхности трубопровода, и обнаруживать коррозионные дефекты в начальный период появления, что обеспечивает своевременность обнаружения коррозионных поражений.

Крышка с уплотняющей прокладкой предназначена для периодического изолирования участка внутренней поверхности трубопровода от коррозионной среды и замену среды растворами электролитов, в которых возможно проведение электрохимических исследований с помощью вольтамперометрических методов. Закрепленный на крышке центральный стержень обеспечивает возможность вертикальных перемещений крышки, а также служит токоподводом при проведении вольтамперометрических измерений. Для замены коррозионной среды растворами электролитов на части внутренней поверхности трубопровода, ограниченной диаметром крышки, расположены два патрубка с кранами на расстоянии 0,4-0,5 диаметра крышки от оси стержня. Такое расположение патрубков является оптимальным для быстрого и качественного заполнения внутреннего пространства крышки растворами электролитов. Расположение серебряного электрода на расстоянии 0,2-0,3 диаметра крышки позволяет избежать краевых эффектов при измерении потенциала части внутренней поверхности трубопровода, ограниченной внутренним диаметром крышки. Для обеспечения герметичности трубопровода, что является необходимым условием для проведения измерений непосредственно в процессе эксплуатации, центральный стержень снабжен сальниковым уплотнением, состоящим из прокладки и крышки сальника. При этом сальниковое уплотнение центрального стержня предотвращает прямой электрический контакт стенки трубопровода и крышки, что обеспечивает использование части внутренней поверхности трубопровода в качестве рабочего электрода, а внутренняя поверхность крышки - в качестве вспомогательного электрода.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На фиг. 1 приведено устройство для измерения коррозии трубопроводов в поперечном сечении в нерабочем состоянии.

На фиг. 2 приведено устройство для измерения коррозии трубопроводов в поперечном сечении в рабочем состоянии.

Устройство для измерения коррозии трубопроводов содержит крышку 1, уплотняющую прокладку 2, в крышке закреплен центральный стержень 3, расположенный в отверстии на стенке трубопровода 4, снабженном сальниковым уплотнением, состоящим из прокладки 5 и крышки сальника 6, на части внутренней поверхности трубопровода 7, ограниченной диаметром крышки 1, играющей роль пластины свидетеля, расположены патрубки 8 и 9 на расстоянии 0,4-0,5 диаметра крышки от оси центрального стержня с кранами 10, 11, а на расстоянии 0,2-0,3 диаметра крышки расположен герметично закрепленный в стенке трубопровода серебряный электрод 12.

Устройство работает следующим образом. Для обеспечения возможности электрохимических измерений механический привод (не показан) обеспечивает вертикальное перемещение центрального стержня 3, закрепленного в крышке 1, и его останов при касании прокладки 2 внутренней поверхности трубопровода и ее поджатии. Данное положение показано на фиг. 2. Герметичность трубопровода, а также снижение трения при движении центрального стержня обеспечивает прокладка сальника 5, уплотняемая с помощью крышки сальника 6. После этого из крышки 1 удаляют коррозионную среду через патрубки 8 и 9, для чего краны 10 и 11 переключаются в открытое положение. После заливки через патрубки 8 и 9 электролита для электрохимических измерения краны 10 и 11 закрывают и проводят вольтамперометрические измерения. После проведения измерений краны 10 и 11 переводят в открытое положение и через патрубки 8 и 9 производят удаление раствора электролита и заполнение внутреннего пространства крышки 1 внутренней средой трубопровода, после чего краны 10 и 11 закрывают, крышка 1 с помощью центрального стержня 3 отрывается от внутренней поверхности трубопровода 7 и доступ коррозионной среды возобновляется, что обеспечивает непрерывность коррозионного мониторинга.

Устройство для измерения коррозии трубопроводов, содержащее крышку, уплотняющую прокладку и пластину-свидетель, отличающееся тем, что в крышке закреплен центральный стержень, расположенный в отверстии на стенке трубопровода, снабженном сальниковым уплотнением, состоящим из прокладки и крышки сальника, в качестве пластины-свидетеля используют часть внутренней поверхности трубопровода, ограниченной внутренним диаметром крышки, на ограниченной части внутренней поверхности трубопровода расположены два патрубка с кранами на расстоянии 0,4-0,5 диаметра крышки от оси центрального стержня, а на расстоянии 0,2-0,3 диаметра крышки расположен серебряный электрод.

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив, в частности к оценке коррозионной активности реактивных топлив. Сущность изобретения заключается в том, что топливо циркулирует в вертикально расположенном замкнутом контуре из нержавеющей стали, представляющем собой конструкцию из труб круглого сечения, пластинку из бронзы ВБ-23НЦ размещают в верхнем горизонтальном участке контура, циркуляцию топлива в контуре осуществляют в 3 этапа по 3 ч каждый, со сменой топлива после 1-го и 2-го этапов, перед началом первого этапа непосредственно за пластинкой по ходу потока устанавливают фильтрующий элемент.

Способ оценки светостойкости текстильных материалов // 2623204

Изобретение относится к области исследований устойчивости материалов к световому воздействию и касается способа оценки светостойкости текстильных материалов. Способ включает в себя использование эталонов, проб и источника света.

Адаптивная система автоматической коррекции работы станций катодной защиты // 2621882

Изобретение относится к области защиты от коррозии и может быть использовано для автоматической коррекции величины защитного потенциала по длине трубопровода для его эффективной защиты.

Способ оценки защитной концентрации летучих ингибиторов коррозии в фазовой пленке влаги, формирующейся на поверхности металла // 2619138

Изобретение относится к электрохимическому способу оценки защитной концентрации летучих ингибиторов коррозии (ЛИК), которые абсорбируются в фазовой пленке влаги, формирующейся на поверхности металла.

Способ оценки стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением низколегированных трубных сталей // 2611699

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к оценке стойкости против коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) низколегированных сталей, предназначенных для строительства магистральных газо- и нефтепроводов.

Способ определения степени коррозионного поражения силовых конструкций летательного аппарата из алюминиевых сплавов // 2593528

Изобретение относится к области принятия решений о продлении срока службы летательных аппаратов после 25 лет эксплуатации. Способ заключается в прогнозировании степени коррозионного поражения с помощью метода нечеткого логического вывода на основе априорных данных о свойствах конструкционного материала конструкции, условиях эксплуатации летательного аппарата, режиме эксплуатации и сроке службы после последнего ремонта.

Способ контроля режима работы протекторной защиты стальных корпусов кораблей и судов // 2589246

Изобретение относится к контролю режима работы систем протекторной защиты стальных корпусов кораблей и судов. Способ контроля режима работы систем протекторной защиты стальных корпусов кораблей и судов включает периодическое измерение потенциала корпуса в контрольных точках по длине корпуса с помощью переносного электроизмерительного прибора и переносного электрода сравнения.

Способ испытания трубных сталей на коррозионное растрескивание под напряжением // 2582911

Изобретение относится к коррозионным испытаниям, а именно к способам испытания высокопрочных сталей на склонность к коррозионному растрескиванию. Способ испытания трубных сталей на коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) заключается в том, что сперва вырезают модельный образец прямоугольной формы, его очищают от загрязнения, обезжиривают и высушивают.

Измерение эрозионной опасности дождя // 2578534

Изобретение относится к способам измерения эрозионной опасности дождя. По слоям почвенного образца размещают группы меченых почвенных частиц.

Способ оценки каталитической трубки установки риформинга природного газа // 2572638

Настоящее изобретение относится к способу оценки каталитической трубки для риформинга природного газа. Способ оценки каталитической трубки установки для риформинга природного газа заключается в том, что проводится измерение температуры множества каталитических трубок (этап S1).

Устройство для мониторинга скорости коррозии // 2631536

Изобретение относится к транспортной, энергетической, строительной и другим отраслям промышленности и может быть использовано для непрерывного (on-line) мониторинга скорости коррозии на таких объектах, как мосты, путепроводы, эстакады, градирни, дымовые трубы, резервуары и др. Заявленное устройство для измерения токов коррозии состоит из пакетного биметаллического датчика и регистратора, при этом пакет разделенных анодных пластин из низкоуглеродистой стали и катодных пластин из меди помещен в изолирующую оправку из эпоксидной смолы для контроля площади рабочей поверхности и возможности сопоставления данных с различных датчиков по величине удельной плотности тока. Технический результат заключается в определении коррозионного тока и оценке скорости коррозии стальной арматуры в железобетонных конструкциях. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ оценки эрозионной опасности дождя // 2633790

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для оценки опасности водной эрозии почв. Способ оценки эрозионной опасности дождя на орошаемых участках, обработанных раствором гербицида глифосат, включает создание капельного потока воды, торможение капель дождя в среде поровой жидкости, измерение в ней давления и оценку эрозионной опасности по средней величине давления в поровой жидкости. При этом в поровую жидкость вводят раствор гербицида глифосат в концентрации 2-6%, затем тормозят в поровой жидкости капли дождя, измеряют давление в поровой жидкости и по его величине оценивают эрозионную опасность дождя. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей способа за счет возможности контроля эрозионной опасности дождя на орошаемых участках, обработанных раствором гербицида глифосат. 1 табл., 1 пр.

Коррозионный водородный зонд // 2645441

Изобретение относится к испытательной контролирующей технике, а именно к коррозионным водородным зондам. Коррозионный водородный зонд содержит корпус, датчик водорода, поршни, манометры, тензодатчики и регистрирующий прибор. Датчик водорода выполнен в виде трубки, в которую вставлен трубчатый вкладыш с тензодатчиками, которые нагружаются растягивающей нагрузкой от давления агрессивной наводороживающей среды, воздействующей на связанный с ними поршень. При этом уровень напряжения регулируют изменением величины противодавления компенсирующего поршня через сжимаемую кремнийорганическую жидкость. Коррозионный водородный зонд может быть использован для контроля скорости коррозии оборудования, эксплуатируемого в агрессивной наводороживающей среде, в частности для определения эффективности и времени последействия ингибиторов коррозии, для контроля водородопроницаемости, что также может быть использовано для определения защитной эффективности ингибиторов коррозии и времени их последействия, для определения времени до сквозного питтингообразования в стенке датчика водорода для фиксации времени до коррозионного растрескивания датчика, водорода и обеспечения условий безопасной эксплуатации зонда. Технический результат - повышение чувствительности зонда и, как результат, обеспечение безопасности эксплуатации объекта. 1 ил.

Устройство для определения остаточных напряжений // 2645843

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения остаточных технологических напряжений в образцах, вырезанных из исследуемой детали. Устройство содержит основание со стойкой, травильную ванну, датчики деформации и толщины образца, соединенные с системой обработки информации, приспособление для размещения узла крепления образца и датчиков деформации и толщины образца, выполненное в виде вертикальной рамки, присоединенной к стойке двумя подвижными консолями, в нижней части рамки установлен узел крепления исследуемого образца в вертикальном положении. Узел крепления образца снабжен держателем, зажимом для образца и плоским кронштейном с криволинейным пазом. Держатель расположен вертикально, выполнен в виде прямолинейной пластины с продольным пазом, прикреплен верхней частью к рамке и кронштейну болтами с шайбами и гайками, проходящими через пазы держателя и кронштейна, причем держатель установлен с возможностью перемещения в направлении продольного паза и отклонения от вертикали в пределах длин продольного и криволинейного пазов при ослабленной затяжке болтов. Зажим для образца расположен на нижней части держателя и состоит из двух пластинок, скрепленных болтами с гайками, причем одна из пластинок жестко соединена с держателем, другая пластинка выполнена накладной с возможностью размещения на нижнем конце закрепляемого образца. Плоский кронштейн жестко закреплен вертикально на рамке. Датчик деформации состоит из удлинителя, выполненного с возможностью закрепления на верхнем конце образца в вертикальном положении, и цифрового индикатора, закрепленного на рамке, контактирующего измерительным наконечником с верхним концом удлинителя, на верхнем конце удлинителя прикреплена пружинка, вторым концом соединенная с цифровым индикатором, датчик толщины включает два рычага, охватывающие концами образец по толщине, выполненные длинными, установленные вертикально, шарнирно закрепленные на рамке, на верхнем конце левого рычага закреплен цифровой индикатор, контактирующий измерительным наконечником с правым рычагом, нижние плечи рычагов соединены пружинкой, а верхний конец правого рычага соединен с индикатором другой пружинкой, при этом длины рычагов и удлинителя в 5…8 раз больше длины образца и соотношение длин плеч рычагов составляет 1:4…1:6, причем большему соотношению длин рычагов и удлинителя к длине образца соответствует большее соотношение длин плеч рычагов. Технический результат: возможность исследовать образцы с широким диапазоном длин рабочей зоны, с прямолинейной и криволинейной формой, что значительно расширяет технологические возможности устройства. 5 ил.

Способ дифференциации вкладов компонентов антикоррозионной системы, формирующейся на корродирующей металлической поверхности, в ее интегральную эффективность в агрессивной среде // 2648012

Использование: для оценки индивидуальных вкладов компонентов антикоррозионной системы в ее суммарную защитную эффективность при коррозии металлических конструкционных материалов в воздушной атмосфере или в объеме жидкой агрессивной среды любой природы. Сущность изобретения заключается в том, что экспериментально определяют интегральную эффективность антикоррозионной системы в агрессивной среде, на основании которой производят оценку вклада каждого компонента системы. Технический результат: обеспечение возможности оценки индивидуальных вкладов компонентов антикоррозионной системы в ее суммарную защитную эффективность. 5 ил.

Способ контроля коррозионных процессов // 2648198

Изобретение относится к средствам для мониторинга и диагностики коррозионных процессов внутри технологических аппаратов и трубопроводов. Способ включает установку метки, отбор флюида и контроль индикаторов. Метку наносят на внутреннюю металлическую поверхность исследуемого объекта на заранее определенные участки. Метку выбирают из условий: устойчивости к рабочему флюиду, отсутствия аналогов в составе рабочего флюида, биологической и химической неактивности по отношению к рабочему флюиду и поверхности, на которую наносят метку, а также устойчивости к баротермическому воздействию. При эксплуатации объекта в результате коррозионного процесса метка вместе с частицами металла или антикоррозийного покрытия отслаивается от объекта и выходит в зону отбора флюида. По концентрации меток определяют наличие, интервал, в котором произошла коррозия, и интенсивность коррозионного процесса. В качестве метки выбирают флуоресцентные вещества, или индикаторы радикального типа, или вещества с высоким поглощением тепловых нейтронов, или радиоактивные изотопы, или цветные вещества. 4 з.п. ф-лы.