管道內(nèi)表面腐蝕在線監(jiān)測方法研究.pdf

1、目前在線腐蝕監(jiān)測方法主要有掛片法、電阻探針法、電化學(xué)線性極化探針法、場指紋法等。已有的腐蝕測試方法中，除場指紋法、管道漏磁法、氫探針法外，都不能直接獲取被監(jiān)測體系的腐蝕信息，而是通過測量探針的腐蝕速度來間接表征被監(jiān)測體系的腐蝕速度。實際上探針材料的狀態(tài)、表面介質(zhì)環(huán)境的流態(tài)與管道表面并不一致，兩者的腐蝕速度和狀態(tài)未必有完全的一致性。為此，本論文研究了一種管道內(nèi)壁表面極化電阻及腐蝕速度的監(jiān)測方法及裝置，可以直接獲得管道本身的腐蝕信息。并通過

2、COMSOL Multiphysics軟件來建立管道中電位分布的模型，對該方法進行驗證，并研究了各種因素的影響規(guī)律。
　　本文首先建立了一套模擬管道腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中采用恒電流極化、動電位掃描、交流阻抗等方法，對碳鋼管及同材質(zhì)碳鋼電極的腐蝕情況進行了研究。實驗結(jié)果證明:把整個管道作為工作電極的測試結(jié)果與同材質(zhì)小電極測試結(jié)果相比有較好的一致性。以三種不同內(nèi)徑模擬管道中的測試結(jié)果為基礎(chǔ)，結(jié)合COMSOL Multiphysics

3、軟件模擬結(jié)果，分析了管內(nèi)介質(zhì)的電導(dǎo)率（G）、管道內(nèi)徑（D）等因素對管內(nèi)電位分布的影響。當(dāng)管道長度（L）相對于管徑為無限長時，在線性極化范圍內(nèi)，管道內(nèi)壁電位極化幅度分布可描述為：(此處公式省略)某一處的電位極化幅度，V0為x=0處的電位極化幅度，ρ為介質(zhì)的電阻率，Rp為極化電阻。通過監(jiān)測兩個及以上不同位置的電位信息，代入上述公式，可獲得管壁表面極化電阻，進而獲得腐蝕速率。在本論文實驗條件下，對整個管道施加恒電流極化時，控制管道表面極化在線