基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置及分析方法制造方法及图纸

技术编号:21912241 阅读:71 留言:0更新日期:2019-08-21 11:54
本发明专利技术涉及电化学腐蚀监测领域,具体是一种基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置及分析方法,夹套电解池放置在应力环内,SCC_WE1试验电极居于夹套电解池正中,SCC_WE2试验电极对称分布在SCC_WE1试验电极的四周,零阻电流计分别与SCC_WE1试验电极和SCC_WE2试验电极连接,电位跟随器分别与SCC_WE1试验电极、参比电极RE连接;零阻电流计、电位跟随器均与信号采集于分析单元连接。采用Matlab编制电化学噪声数据分析软件,通过不同类型的电流/电位噪声峰特征来区分SCC裂纹扩展的不同阶段,根据噪声峰积分电量和发生频率计算单次裂纹扩展长度以及裂纹平均扩展速率;根据电流噪声峰的幅值评价SCC的敏感性,该方法实现了微裂纹萌生与生长过程的动态监测。

On-line monitoring device and analysis method of stress corrosion cracking based on electrochemical noise

【技术实现步骤摘要】
基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置及分析方法
本专利技术涉及电化学腐蚀监测领域,具体是一种基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置及分析方法。
技术介绍
在油气田开采过程中,CO2驱等三次采油技术可以显著提高油气采收率,如中石油吉林油田采用该项技术使油气采收率提高了5%~10%,取得了很好的示范效果。但是CO2溶解在井下环空溶液中,会导致油套管在应力和腐蚀环境的共同作用下发生的应力腐蚀开裂(SCC)。研究表明,对P110油管钢在含有CO2的低温环空液环境中会发生韧性降低,导致SCC。316L不锈钢在H2S-CO2-Cl-环境中,会随着H2S/CO2分压比的提升导致SCC敏感性增加。应力腐蚀裂纹的扩展速度相较于其他形式的腐蚀速度高出多个数量级,而且没有明显的征兆,所以油管钢的SCC失效往往是突发性和灾难性的,会造成巨大的经济损失和人员伤亡。因此,通过无损监测技术实现SCC的早期诊断,可以及时发现故障,防患于未然,对于油气田的安全生产具有重要意义。中国专利技术申请CN106568665A公开了一种高强度管道土壤SCC评价方法,主要是通过管道表面缺陷来计算其剩余强度,并没有提出相应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置,其特征在于,包括参比电极RE(1),SCC_WE2试验电极(2),SCC_WE1试验电极(3),橡胶密封圈(4),夹套电解池(5),应力环(6),拉力计(7),零阻电流计(8),电位跟随器(9),以及信号采集与分析单元(10);夹套电解池(5)放置在应力环(6)内,并且与拉力计(7)连接;所述的SCC_WE1试验电极(3)和SCC_WE2试验电极(2)为同材质的圆棒形金属试样,SCC_WE1试验电极(3)居于夹套电解池(5)正中,四只或者六只SCC_WE2试验电极(2)对称分布在SCC WE1试验电极(3)的四周;SCC_WE1试验电极(3)和SC...

【技术特征摘要】
1.基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置,其特征在于,包括参比电极RE(1),SCC_WE2试验电极(2),SCC_WE1试验电极(3),橡胶密封圈(4),夹套电解池(5),应力环(6),拉力计(7),零阻电流计(8),电位跟随器(9),以及信号采集与分析单元(10);夹套电解池(5)放置在应力环(6)内,并且与拉力计(7)连接;所述的SCC_WE1试验电极(3)和SCC_WE2试验电极(2)为同材质的圆棒形金属试样,SCC_WE1试验电极(3)居于夹套电解池(5)正中,四只或者六只SCC_WE2试验电极(2)对称分布在SCCWE1试验电极(3)的四周;SCC_WE1试验电极(3)和SCC_WE2试验电极(2)底部套上橡胶圈(4)后安装到夹套电解池(5)内;零阻电流计(8)分别与SCC_WE1试验电极(3)和SCC_WE2试验电极(2)连接,零阻电流计(8)通过精密电流电压转换电路将来自SCC_WE1试验电极(3)和SCC_WE2试验电极(2)的噪声电流放大;电位跟随器(9)分别与SCC_WE1试验电极(3)、参比电极RE(1)连接,电位跟随器(9)通过高阻电压跟随器电路将来自SCC_WE1试验电极(3)相对于参比电极RE(1)的噪声电压信号进行阻抗变化;零阻电流计(8)、电位跟随器(9)均与信号采集于分析单元(10)连接,所有信号送入到信号采集于分析单元(10)。2.根据权利要求1所述的基于电化学噪声的应力腐蚀开裂在线监测装置,其特征在于,所述的信号采集与分析单元(10)主要包括两个多通道低通滤波器(11),两个A/D转换器(12),以及显示器/键盘接口(13)、单片机(14)、USB通信端口(15)和FlashROM非易失存储...

【专利技术属性】
技术研发人员:董泽华焦彦斌胡甲
申请(专利权)人:武汉科思特仪器股份有限公司华中科技大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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