Способ контроля скорости коррозии в трубах со средой постоянной электропроводности Советский патент 1990 года по МПК G01N17/00 

Изобретение относится к области непрерывного контроля скорости коррозии, а именно к области контроля электрохимическими методами в трубах со средой постоянной электропроводности.

Цель изобретения - повышение достоверности и упрощение контроля скорости коррозии.

На фиг. 1 схематически представлено устройство, реализующее предлагаемый способ, и его подключение к трубопроводу; на фиг. 2 - зависимости отношения токов от логарифма произведения удельного поляризованного сопротивления и электропроводности.

Способ контроля скорости коррозии в трубах со средой постоянной электропроводности заключается в следующем.

На испытываемую трубу подают постоянный электрический ток до поляризации не более десяти милливольт, через торец трубы с неравномерной по длине трубы плотностью измеряют ток на участке трубы, а в качестве параметра, по которому судят о скорости коррозии, выбирают произведение удельного поляризационного сопротивления, которое определяют из зависимости

Ъ а + 2.1 Щ 1 R art 61

ll

сл сп сл

о

4 СО

21

пи

z / LLII .. ч

зш( -j-12)

nj(l

+

,(-

(

n/i

R)

0)

1 1 o j

де zz - ток на участке трубы;

zv1 - полный ток на всей испытуемой части трубы;

3-2 длина участка трубы,

1 - длина всей испытуемой части трубы;

R - радиус трубы;

d - удельное поляризационное

сопротивление среды; - электропроводность среды;

М

nt

ю,

- электропроводность,

м-1; 1 - длина испытуемого

электрода, м;

ui - удельное гюляризаци- оное сопротивление, Ом .м4,

из решения которой определяется зависимость, связывающую указанное отношение токов с произведением d

z. zn

k 1

R

2Ј

ft

Г.

. J

oifl

ein(

А 61

nft

It

1-b.

М

(5)

Изобретение относится к контролю электрохимическими методами в трубах со средой постоянной электропроводности. Цель изобретения - повышение достоверности и упрощение контроля скорости коррозии. Способ заключается в том, что на испытуемую трубу подают постоянный электрический ток до поляризации не более десяти милливольт. Ток подают через торец трубы с неравномерной по длине трубы плотностью, измеряют ток на участке трубы, а в качестве параметра, по которому судят о скорости коррозии, выбирают произведение удельного поляризационного сопротивления и электропроводности, которое определяют из зависимости, в которую входят параметры: Z₂ - ток на участке трубы, Z_п - полный ток на всей испытуемой части трубы, L₂ - длина отрезка участка трубы, L - длина всей испытуемой части трубы, R - радиус трубы, α - удельное поляризационное сопротивление среды, λ - электропроводность среды, а также модифицированные функции Бесселя. 2 ил., 1 табл.

I, (rr- R) - модифицированные функции Бесселя.

Устройство контроля коррозии (фиг.1) имеет вспомогательный электрод 1 , испытуемый электрод, состоящий из отрезков 2 и 3, изолирующие фланцы 4 и устройство 5, измеряющее ток. К электродам подключено устройство 6, задающее величину полного поляризующего тока, состоящее из источ- ,ника постоянного тока, микроамперметра и потенциометра. Ток с устройства 6 четэез вспомогательный электрод 1 подают на испытуемый электрод и измеряют ток на отрезке 2 устройством 5. В зависимости от величины произведения удельного поляризационного сопротивления и электропроводности отношение тока на участке 2 к полному току по испытуемому электроду различно.

Распределение потенциала в полости испытуемого электрода описывается краевой задачей (

2iЈ +- 12 + ifi

Эгг г Э г 3 z1

О (2)

0;(3)

(4)

Ч tp(z,r) - поляризующий потенциал, в;

г, г - продольная и радиальная координаты соответственно; 2И - величина полного

поляризующего тока,

А;

R- радиус трубы, м;

0

5

Q

5

0

5

где z, - ток на отрезке 2,А, 1. - длина отрезка 2, м; п - целое число, изменяющееся

от 1 до бесконечности; 10, I.- модифицированные функции Весселя мнимого аргумента нулевого и первого порядков соответственно. Зависимость (5) используется в предлагаемом техническом решении и позволяет по измеренному при контроле отношению токов определить произведение поляризационного сопротивления и электропроводности, характеризующее скорость коррозии. Из выражения (5) следует, что при заданных геометрических размерах, отношение токов однозначно определяется произведением удельного поляризационного сопротивления и электропроводности.

Зависимости (фиг.2) получены путем расчетов по формуле (5) при следующих размерах испытуемого электрода: общая длина 0,28 м, длина участка 2 - 0,03 м; кривая 7 соответствует диаметру 0,1 м, кривая 8 п диаметру 0,06 м, кривая 9 - 0,03 м, кривая 10 - 0,01 м, кривая 11 - 0,005 м.

Пример. Осуществляется контроль скорости коррозии латунной трубы длиной 0,28 м и диаметром 0,06 м в 3%-ном растворе NaCl. Длина участка 2 равняется 0,03 м. Исходя из геометрических размеров , по формуле (5) рассчитана зависимость отношения токов 2гигп от произведения ai , которая представлена в таблице. Приведенная зависимость может

5

использоваться не только в данном случае, но и для труб из любого другого материала и в любой другой коррозионной среде, если только размеры труб те же.

В качестве устройства 6, задающего полный ток по трубе, используют последовательно соединенные источник питания, амперметр и электрическое сопротивление 100 КОм. В качестве устройства 5, измеряющего ток на участке 2, применяют резистор с сопротивлением 1 Ом, параллельно к которому подключен вольтметр. С торца

15

на трубу подают ток z

п

равный

70 мкА, и измеряют ток z. на отрезке 2. Измерения показывают, что z находится в интервале 14,4-15,5 мкА, а отношение токов в интервалах 0,206-0,2214.

По таблице определяют, что произ

ормула

6

зоб

р е т е н и я

0

Способ контроля скорости коррозии в трубах со средой постоянной эле- тропроводности, по которому на испытываемую трубу подают постоянный электрический ток до поляризаиии не более десяти милливольт и определяют параметр, по которому судят о скорости коррозии, отличающийся ,тем, что, с целью повышения достоверности и упрощения контроля скорости коррозии, подачу тока осуществляют 5 через торец трубы с неравномерной по длине трубы плотностью,измеряют ток на участке трубы, а в качестве параметра,по которому,судят о скорости коррозии, выбирают произведение удельного поляризационного сопротивления и электропроводности, которые определяют из зависимости

1

фиг.1

lg