مقاله اندازه گیری بی درنگ میزان خوردگی

تعداد صفحات: ۲۶ | قابل ویرایش

اندازه گیری میزان خوردگی

بیشتر روش های رایج بررسی خوردگی که توسط مهندسان مجرب خوردگی مورد استفاده قرار می گیرند در برگیرنده تجزیه و تحلیل نمونه های Coupon موجود در خط لوله هستند.

این نمونه ها قبل از قرار گرفتن در معرض مواد موجود در فرایند، به طور دقیق وزن می شوند و وضعیت فیزیکی آنها به منظور آشکار شدن هر گونه نقص احتمالی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

نتایج این بررسی به عنوان مبنایی برای تعیین میزان فرسایش کلی و ناحیه ای فلز در برابر مواد موجود،‌مورد استفاده قرار می گیرند. Coupon های اضافی که در سایر موقعیت ها قرار دارند منجر به جمع آوری حجم بیشتری از اطلاعات برای ارزیابی و دستیابی به تصویر دقیقتری از خوردگی می شوند.

ابزارهای موجود برای ارزیابی خوردگی، اطلاعات دقیقی برای تعیین نرخ فرسایش در اختیار کارشناسان قرار می دهند. ولی این داده ها تنها برای متخصصین سودمند است و نه برای متصدی یا مهندس سامانه های کنترل. هم اکنون فناوری ترانسمیترهای خوردگی در حال تغییر دادن این روند است.

این ترانسمیترها شامل الگوریتم های بسیار جدید و انحصاری و نیز روش های تجزیه و تحلیل داده هستند که به طور دقیق نرخ خوردگی و خوردگی محلی (Pitting) را اندازه گیری می کنند.

آنالیز اعوجاج هارمونیک۱ (HDA) برای بهبود عملکرد روش مقاومت قطبیِ خطی۲ (LPR) که در صنعت از مقبولیت بالایی برخوردار است به منظور اندازه گیری میزان خوردگی به کار  می رود. برای ارتقای بیشتر عملکرد،‌ یک مقدار Stem Geary با کاربرد خاص (B-Value) را می توان در ترانسمیتر ذخیره کرده و آن را متناسب با نوع لوله و مواد موجود در فرایند به طور دقیق تنظیم کرد.

مانیتورینگ بی درنگ خوردگی

استفاده از یک سیگنال کنترل ۴-۲۰mA برای متصدی تجهیزات، امکان تفسیر وضعیت خوردگی را به صورت بی درنگ فراهم می آورد.متصدی قادر است وضعیت موجود نرخ خوردگی را با وضعیت پیشین آن مقایسه کند و به سرعت تغییرات پدید آمده در کیفیت آب، تغییرات شیمیایی و عملکرد بازدارنده (inhibitor) را تعیین کند.

تمامی این شرایط که ممکن است بر خوردگی خط لوله تاثیر بگذارند، می توانند با استفاده از سامانه مانیتورینگ بی درنگ خوردگی بسیار دقیق ردیابی و کنترل شوند. علاوه بر این،‌متصدی کارخانه ای که ازچنین سامانه ای استفاده می کند، می تواند برای تعویض تجهیز مشکوک به عنوان بخشی از یک برنامه تعمیر و نگهداری پیشگویانه برنامه ریزی کند.

فناوری ترانسمیتر خوردگی برای نظارت بی درنگ بر خوردگی عمومی و محلی به جای تشخیص پس از وقوع مورد استفاده قرار می گیرد.

هم اکنون می توان به جای تشخیص وقوع خوردگی در یک دوره زمانی با استفاده از روش تحلیل Coupon ، میزان خوردگی را مانند دیگر متغیرهای فرایند از قبیل فشار، شار، سطح،‌ حرارت و PH توسط متصدی کارخانه یا مهندس سامانه کنترل و با استفاده از واسطِ انسان- ماشین موجود اندازه گیری کرد.

تعاریف و مشخصات

پروب های مورد استفاده برای آشکار سازی خوردگی از سه الکترود تشکیل شده اند: دو تا برای اندازه گیری و یکی به عنوان مرجع. به منظور دستیابی به یک اندازه گیری صحیح، الکترودها باید از جنس همان ماده ای باشند که لوله یا تانک تحت نظارت از آن ساخته شده است.

الکترودهای Sacrificial تحت تاثیر سیگنال کوچکی قرار گرفته و به طور مستقیم در جریان یک محیط خورنده قرار می گیرند. این سیگنال ها توسط ترانسمیتر در مدت۷ دقیقه به منظور دستیابی به اطلاعات دقیقی از خوردگی تجزیه و تحلیل می شوند.

انواع مختلفی از پروب های مکانیکی برای سوار شدن مستقیم یا از راه دور در طول های ثابت یا قابل تنظیم، موجودند. درجه حرارت محیط فرایند می تواند تا۱۲۵ درجه سانتیگراد باشد، در حالی که ترانسمیتر می تواند در محیطی با درجه حرارت۲۸- تا۷۰+ درجه سانتیگراد کار کند. ماده درون تانک یا لوله باید حداقل شامل۱ درصد آب باشد.

ترانسمیترهای خوردگی برای نصب در هر کاربرد صنعتی از تجهیزات فاضلاب تا فرایندهای شیمیایی تا پالایش نفت، طراحی شده اند. اگر محیط بی خطر (غیرانفجاری) باشد، این ترانسمیترها به سادگی قابل اتصال به یک ورودی آنالوگ سامانه DCS یا PLC و قابل نصب بر طبق مقررات محلی، ایالتی و ملی هستند.

برای کاربردهای گروه۲ اگر ماده خورنده درون لوله غیر قابل اشتعال باشد می توان توسط مدارات دارای توان الکتریکی پایین، به طور مستقیم ترانسمیتر را درون موقعیت خطرناک گروه۲ نصب کرد.

پیشرفت در زمینه مانیتورینگ خوردگی

فرایند خوردگی هنگامی آغاز می شود که یک فلز یا آلیاژ در معرض یک مایع هادی الکتریسیته قرار گیرد. در این صورت فلز یا آلیاژ مذکور طی یک فرایند الکترومکانیکی فرسایش خواهد یافت. مثال زیر یک واکنش ساده فلز (آهن) در برابر یک محلول اسیدی را نشان می دهد:

در اثر قرار گرفتن فلز سطح لوله یا تانک درون محلول مجاور (مایعی که سبب خوردگی می شود)، یک ناحیه آندی متشکل از یون Fe2+ تشکیل می شود. این فرایند منجر به افزایش الکترون ها در سطح فلز می شود. الکترون های اضافی به نقطه کاتدی مجاور جریان یافته که در نتیجه این حرکت جریان خوردگی (I corr) پدید می آید.