摘要：随着科技的发展，给人们的生产带来了极大的动力，同时也改变了人们的生活方式，对于人们的生活以及工作产生重大影响，而在如今时代发展的背景下，对于技术的要求又有了明显的提高，技术创新以及合理应用才是人们所关注的重点。只有不断地加强技术创新，才能实现企业的突破式发展，解决传统技术应用过程中的不足之处，实现工作效率的提升，更好地促进社会的发展，这具有重要的意义。而在这种时代背景下，腐蚀监测技术就应运而生了，这是一种新型的监测技术，被人们应用在众多领域中，本文主要分析了其在油田水处理系统中的应用内容。
关键词：油田水处理；腐蚀监测技术；比较
1油田水处理系统的腐蚀机理
1.1温度
在一定范围内，温度的升高对于硫酸盐还原菌活跃度以及金属管线内发生的物理化学反应都起促进作用。经实验分析可知，在40℃到60℃之间，腐蚀速率上升的最快，即采取一定手段控制好地面管线的温度，在一定程度上可以减缓这种影响。不仅如此，这对我们下一步讨论加人的缓蚀剂要求具有一定的历温性。由图1看出，在接近70℃时出现拐点，随着温度的继续升高，腐蚀速率不升反降。这是由于在温度接近70℃时，金属表面受温度影响生成致密薄膜，阻碍了化学反应的进行。
1.2流速
腐蚀速率随平均流速的增加而增加，在达到峰值后，腐蚀速率呈下降的趋势。曲线的拐点可以解释为受腐蚀金属在介质冲刷的条件下生成一层致密薄膜，有效减缓了腐蚀的进行。
1.3油水比
油水比的减小，即污水占比增加，对金属管道腐蚀起促进作用。实际生产中管道中油水混合流体的流动状态为上部湍流、下部层流，当管道中出现层流的流动状态时，管道的腐蚀会变得更加复杂且难以控制。
2腐蚀监控技术的研究状况
腐蚀监测是利用各种监测仪器，在一段时间内实时地对设备、管道等部件的腐蚀状态、腐蚀速率及相关腐蚀参数进行系统的测量，并将测量结果返回计算机集中显示、存储、分析、评估及预测，为生产的安全预警和腐蚀控制（缓蚀剂加注与检修）提供必要的信息，而不影响生产。腐蚀监测实施的步骤一般包括五个：①据现场生产的特征、参数和腐蚀条件，判断腐蚀的可能类型和危险位置；②据工艺流程和腐蚀部位，恰当地选取腐蚀监测点（危险点）；③根据介质条件和腐蚀类型选择合适的监测方法与探针/设备/系统；④探针与监测系统的布置、安装、调试、维护；⑤腐蚀数据监测、采集与分析，并用于指导实际生产。腐蚀监测技术是国内外油气运输管道防腐系统不可或缺的手段，在含H2S和CO2的海底管道中应用广泛。在腐蚀监测实施过程中，监测技术与设备的正确选取是保证腐蚀监测安全、可靠、易实施的重要环节。腐蚀监测技术源于实验室腐蚀测量技术，方法主要可分为物理方法和电化学方法。
3油田水处理系统中常用腐蚀监测技术的比较
3.1常用的技术
3.1.1电阻法
电阻探针测定可以跟踪金属表面在真实环境中的腐蚀行为、掌握腐蚀速率和腐蚀状况，从而适时地采取相应的工艺防腐蚀措施，及时采取措施控制腐蚀速率在合乎要求的范围内。电阻探针测定方法的建立，可以及时显示设备管道的腐蚀情况，快速发现腐蚀异常情况，避免设备腐蚀引起的安全生产情况，是有效的腐蚀检测手段。电阻探针测定数据处理软件设计简单、实用，有效地实用探针数据的管理，提高了数据处理的效率，方便对腐蚀数据进行查询。腐蚀深度和ER探针之间存在关系，连续测量得到探针的腐蚀深度，根据腐蚀深度随时间的变化，可以得到腐蚀速率参数。ER探针用于腐蚀监测开始于20世纪50年代，是目前油气生产和集输管线系统中最常采用的腐蚀监测手段。ER探针操作简单、易于维护；数据直观、便于分析；稳定可靠、经济性好；相比于腐蚀挂片，可提供实时腐蚀信息；受腐蚀介质类型的限制小（电化学方法只能用于导电介质中）；Clarke（1991）研究表明，ER探针的精度可以达到非常高。但是传统的ER探针也有其自身的缺陷：ER腐蚀探针用点或面的测量结果评估整体腐蚀状态，与实际有偏差；对局部腐蚀与点蚀局限很大；不适用会形成硫化腐蚀产物的环境；腐蚀失效比较快，需要经常更换；敏感元件损失超过一半之后易发生不均匀腐蚀，测量结果精度低；ER探针得到的腐蚀速率是腐蚀深度在时间上的变化率，无法得到瞬时腐蚀速率；探针通常会植入设备/系统中，破坏结构完整性等。
3.1.2磁阻法
磁阻法即电感法出现于20世纪90年代，通过测量置于金属/合金敏感元件周围的线圈因敏感元件腐蚀而引起的阻抗变化来测定腐蚀速率。该技术是挂片法的技术延伸和发展，其特点是测试敏感度高，适用于各种介质，可以实现在线腐蚀监测，但寿命较短。
3.1.3线性极化法
该方法原理是腐蚀电位附近电流的变化和电位的变化之间成线性关系。极化法对腐蚀情况变化响应快，能获得瞬间腐蚀速率，比较灵敏，可以及时地反映设备操作条件的变化，是一种非常适用于监测的方法。但其只适用于电解质溶液，不适于在导电性差的介质中应用，这是由于当设备表面有一层致密的氧化膜或钝化膜，甚至堆积有腐蚀产物时，将产生假电容而引起很大的误差，甚至无法测量。此外，由线性极化法得到腐蚀速率的技术基础是基于稳态条件，所测物体是均匀腐蚀或全面腐蚀，因此线性技术不能提供局部腐蚀的信息。在一些特殊的条件下该方法检测得到的金属腐蚀速率通常需要与其它测试方法进行比较，以确保线性极化检测技术的准确性。线性极化电阻法可以在线实时监测腐蚀率。
3.1.4失重试片法
失重试片法是对已知重量和尺寸的试片在特定腐蚀体系中进行一定时间的曝露，对腐蚀前后重量进行比较，计算腐蚀失重，进而计算平均腐蚀速率。失重试片法可以借助电子显微镜观察试片腐蚀形貌，利用X射线衍射仪分析腐蚀产物，分析试片的腐蚀行为，确定腐蚀类型。但是失重试片法得到的是一段时间内总的腐蚀失重和平均腐蚀速率，无法得到连续腐蚀数据，不能对腐蚀过程进行很好的监测。失重试片法适用于各种腐蚀介质，主要的测量方式是监测金属损失，响应的时间一般为三个月以上，测量的结果是平均腐蚀速率。该方法的灵敏度低；温度影响小；可应用于实验室、现场和在线监测。失重试片法是一种最经典的监测腐蚀速率的方法，它除用于研究和监测一些普通的腐蚀形式外，现在主要是用于对各种材料在特定工况下的腐蚀过程进行综合监测。
3.2四种腐蚀检测方法比较
表1是油田水处理系统腐蚀监测常用的四种方法在测量范围、测量方式、响应时间、测量结果、灵敏度、温度影响和应用场所几个方面的直观比较。其中电阻法、电感法和线性极化电阻法结果准确，但是温度变化会造成的测量失真，虽然可以最大程度地进行补偿，但是不能完全消除；线性极化电阻法可以测量瞬时的腐蚀速率，便于实时监测，但是对试样表面的腐蚀状况不能直观观察，难以确定腐蚀类型；失重试片法可以比较直观观察腐蚀形貌，确定腐蚀类型，但是对于腐蚀速率的监测响应时间较长，准确度较低。
4结束语
本文深入分析比较电阻法、电感法、线性极化电阻法和失重试片法这四种常用的腐蚀监测技术，分别介绍每种方法的测量范围、测量方法、响应时间、测量结果、灵敏度、温度影响和应用场所，综合对比在油田水处理系统中这四种腐蚀监测技术存在的优、缺点。
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论文作者:丁泽康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/19
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