□郑立彬/四川仁智石化科技有限责任公司

　　天然气中水形成的水合物及部分杂质集结在设备和管道中，易于结垢堵塞管道和设备，且由于从地下开采出的天然气中所含的水一般是矿化水且含有溶解氧，易在系统内部设备或管道表面形成水膜，对设备和管道也具有一定的腐蚀性，易使其设备和管道发生局部的电化学腐蚀而且又不易发觉，甚至因此而穿孔造成气体泄漏事故，在线腐蚀监测技术能实时监测输气管道内壁的腐蚀状况，本文对西南分公司川北采输处双龙站管道内腐蚀速度进行了有效评价和监测。

多种在线腐蚀监测技术

　　目前，在线腐蚀监测技术包括线性极化电阻法（LPR）、电阻法（ER）、渗氢监测法、线性极化法、失重法（COU-PON）等。

电阻法

　　在腐蚀性介质中，作为测量元件的金属丝被腐蚀后，金属丝长度不变、直径减小，电阻增大，通过测试电阻的变化来换算出金属丝的腐蚀减薄量。当所用金属丝的材质与所测量的设备材质相同时，就可用金属丝的腐蚀率近似地代表设备的腐蚀率。基本测量原理为，属材料在某一温度下电阻值即：R=ρ×L/S（ρ为材料的电阻率L、为材料的长度S、为材料的截面积）。据此，长度一定的金属材料在腐蚀减薄后其截面积减少，电阻值增大，我们只要测得其电阻的变化值，即可算出其减薄量。由于金属材料电阻率是随温度变化的，为避免因介质温度变化引起的测量误差，在探头杆内置入温度补偿元件，并与测量元件串连在电路中，温度的影响可完全消除。在测量时利用腐蚀前和腐蚀后被测量元件与温度补偿元件电阻比值来推算腐蚀减薄量，也可以把腐蚀前和腐蚀后的电阻比值看成是第一次测量和第二测量的电阻比值。

渗氢监测法

　　在酸性环境中，腐蚀的产生往往伴随有原子氢，当阴极反应是析氢反应时，可以用这个现象来测量腐蚀速度。此外，阴极反应产生的氢本身能引起生产设备的破坏，析氢产生的问题包括氢脆、应力破裂和氢鼓泡，在集输管线以及某些化工过程装置会发生这类问题，这三种破坏都是由于钢构件吸收了腐蚀产生的原子氢或在高温下吸收了工艺介质中的氢原子。氢监测所测量的是生成氢的渗入倾向，从而表明结构材料的危险趋势。

常见的氢探针是金属棒，其中心钻有一个小而深的孔，把这个金属棒插入设备中，氢原子渗过金属棒壁，进入圆形空间，在这里形成氢分子，连接在这个圆形空间的压力表反映了此空间的氢气压力变化情况，氢气压力变化速度反映了材料对渗氢的敏感性和腐蚀反应的剧烈程度。

线性极化法
　　
　　线性极化法是根据腐蚀电化学原理而发展起来的一种测量金属腐蚀速度的方法。通过在探针电极加载一低电压，使探针的电极电位发生偏移，测量其电流而计算腐蚀速度。此方法和电阻法类似，也需将所测定的金属制成电极探头，装入设备内，而且只适合于在电解液中发生电化学腐蚀的场合，基本上还只能测定全面腐蚀，但它能测定瞬时腐蚀速度，较其他方法更有效。

　　　　　　　　　　　　图１　电感探针测量原理示意图

　　　　　　　　　　　　图２　４１＃＼４３＃＼４７＃ 管线分离器出口

　　　　　　　　　　　　　图３　管汇处
电感探针

　　图1为电磁感应测量原理图，当交流信号加至线圈两端时，在线圈周围就会产生电磁场。而置于其中的金属导磁材料就会影响磁场强度，间接影响线圈电感量?L。金属试样厚度及材质不同，对磁场强度影响也不同，带来的线圈电感量?L也不同。

　　所以，将金属试片置于测试线圈所产

序号监测位置仪器的选用141#、43#、47#管线分离器出口电感探针、挂片2汇管处电感探针、挂片表1监测位置和仪器的选用图1电感探针测量原理示意图图2 41#、43#、47#管线分离器出口图3汇管处

生的磁场中，当金属试片腐蚀减薄时，会影响测试线圈的等效电感及感抗，通过检测电感变化量?L，就可推算出金属试片的腐蚀减薄量。

腐蚀监测技术在双龙站的应用

　　监测位置和仪器的选用见表1。

腐蚀监测数据及分析

　　对双龙站管线进行了半年的腐蚀监测，部分数据如图2、图3，腐蚀速率在0.00242～0.00512mm/a之间，系统运行平稳。

腐蚀挂片数据

　　在41#、43#、47#管线分离器出口和汇管处分别进行了挂片，腐蚀速率如表2。

　　天然气经过脱水处理后，水含量已经降到相当低的程度，天然气中各种腐蚀性组分的作用与湿度和水膜形成的速度有很大关系，如果没有水，天然气则没有腐蚀性。当微量的水在试片表面形成肉眼不可见的水膜时，天然气中二氧化碳、氧气等腐蚀性组分充当去极化剂，试样发生电化学腐蚀。腐蚀初期试样为新鲜表面，因此腐蚀速率相对较高，随着腐蚀的进行，试样表面生成了腐蚀产物，产物逐渐堆积在试样表面，形成产物膜，阻止了腐蚀的进一步进行，腐蚀速率变小。

　　应用的结果显示，采用在线腐蚀监测技术对管道内腐蚀状况进行监测更为有效和及时，而采用腐蚀挂片法对管道内腐蚀进行监测，准确度高但周期长，具有滞后性。采用两种方法进行监测所得的数据基本吻合，其腐蚀速率在0.00242～0.00512 mm/a之间，为管道内腐蚀进行防腐蚀技术评价提供了科学的依据。