Monitoreo de corrosión enterrada

El monitoreo de la corrosión enterrada es una tecnología clave para evaluar el Estado de corrosión de tuberías e instalaciones metálicas subterráneas en un entorno de suelo complejo. su objetivo central es prevenir fugas, contaminación ambiental y accidentes de seguridad causados por la corrosión y garantizar el funcionamiento seguro a largo plazo de la infraestructura.

El monitoreo de la corrosión enterrada es una tecnología clave para evaluar el Estado de corrosión de tuberías e instalaciones metálicas subterráneas en un entorno de suelo complejo. su objetivo central es prevenir fugas, contaminación ambiental y accidentes de seguridad causados por la corrosión y garantizar el funcionamiento seguro a largo plazo de la infraestructura. A continuación se presentan los principios de monitoreo, métodos, factores de influencia, escenarios de aplicación y tendencias de desarrollo:

I. principios de monitoreo

El monitoreo de la corrosión enterrada se basa en principios electroquímicos y electromagnéticos para calcular indirectamente la tasa de corrosión de los materiales metálicos midiendo parámetros electroquímicos (como corriente eléctrica, potencial, resistencia eléctrica) o cambios en las señales electromagnéticas en el entorno del suelo. Por ejemplo:

Método de atenuación de corriente: aplicar una señal de ca de frecuencia específica a la tubería, y la velocidad de atenuación de la corriente a lo largo de la tubería está relacionada con la calidad del recubrimiento anticorrosivo. Cuando el recubrimiento anticorrosivo está roto, la corriente se pierde en el punto roto, lo que resulta en cambios en el gradiente del campo magnético circundante, y el punto roto se puede localizar detectando mutaciones en el campo magnético.

Método de diferencia de potencial: al medir la diferencia de potencial eléctrico y la diferencia de potencial de corte de energía en diferentes posiciones de la tubería, se calcula la resistencia de la capa anticorrosiva y se evalúa el rendimiento general de protección.

Método de resistencia: monitorear los cambios en el área transversal de la muestra metálica debido a la corrosión y calcular indirectamente la tasa de corrosión a través de los cambios de resistencia.

II. métodos de vigilancia

Los métodos de monitoreo de corrosión enterrada se pueden dividir en dos categorías principales: detección no destructiva y detección destructiva, que son las siguientes:

Pruebas no destructivas:

Método de corriente en tubo multifrecuencia (pcm): utilizar un transmisor para aplicar una señal de ca a la tubería, medir la tasa de atenuación de la corriente a través del receptor y juzgar la integridad de la capa anticorrosiva. Adecuado para la detección rápida de tuberías de larga distancia, la precisión de posicionamiento puede alcanzar ± 2,5%.

Método de diferencia de potencial de tierra de ca: inserte una sonda en el suelo por encima de la tubería para medir el cambio del gradiente de potencial. Cuando el recubrimiento anticorrosivo está roto, el gradiente eléctrico es el más pequeño justo por encima del punto de daño, y la flecha indica que la dirección se invierte, lo que puede localizar con precisión el punto de daño.

Método de detección ultrasónica: detección y localización de grietas, poros, etc. causados por la corrosión en la pared de la tubería a través de ultrasonido, evaluación y diagnóstico de riesgos.

Método de detección de fugas de flujo magnético: utiliza el principio magnético para detectar cambios en el espesor de la pared de la tubería, que es adecuado para detectar el adelgazamiento y la abolladura de la pared de la tubería causada por la corrosión interna y externa.

Pruebas destructivas:

Método de análisis de muestreo: tomar muestras en tuberías para análisis de laboratorio y obtener datos sobre la composición de los productos de corrosión y la tasa de corrosión. Es adecuado para evaluar con precisión la corrosión local, pero es necesario destruir la estructura de la tubería.

III. factores que influyen

El Estado de corrosión de las tuberías metálicas enterradas se ve afectado por muchos factores, como el entorno del suelo, la corriente dispersa, la actividad microbiana y las características del material, de la siguiente manera:

Entorno del suelo: la permeabilidad del suelo, el contenido de agua, la resistencia eléctrica, la acidez y el contenido de sal son los factores clave que afectan la corrosión. Por ejemplo, los suelos con alto contenido de sal tienen una alta conductividad eléctrica y una mayor corrosividad; El suelo ácido (ph < 6) acelerará el proceso de despolarización del hidrógeno y fortalecerá la corrosión.

Corriente dispersa: corriente dispersa de corriente continua de ferrocarriles electrificados, electrolizadores y otros equipos, que puede causar corrosión por plomo ácido en la tubería de entrada (zona catódica), mientras que en la fuente de entrada (zona anódica) puede causar directamente disolución de hierro. El flujo de corriente 1a durante un año puede hacer que unos 9 kg de hierro se disuelvan electrochemicamente.

Actividad microbiana: microorganismos como las bacterias reductoras de sulfatos descomponen la materia orgánica en un ambiente anaeróbico para producir sulfuro de hidrógeno, reaccionan con metales para producir productos de corrosión por sulfuros y acelerar el proceso de corrosión local.

Características del material: el material de la tubería (como acero al carbono, acero inoxidable), el Estado de la superficie (como la integridad del recubrimiento) y la distribución del estrés pueden afectar la tasa de corrosión. Por ejemplo, las conexiones de tuberías nuevas y antiguas son propensas a formar macrobaterías corrosivas debido a las diferencias en el Estado de la superficie.

IV. escenarios de aplicación

La tecnología de monitoreo de corrosión enterrada es ampliamente utilizada en petróleo, gas natural, productos químicos, municipios y otros campos. los escenarios específicos incluyen:

Oleoductos y gasoductos de larga distancia: detectar regularmente la integridad de la capa anticorrosiva, prevenir accidentes de fuga causados por la corrosión y garantizar la seguridad del suministro de energía. Por ejemplo, la tecnología PCM se utiliza para detectar segmentos de gasoductos interregionales, localizar puntos dañados y evaluar las prioridades de reparación.

Gasoducto urbano: para los gasoductos densamente distribuidos bajo tierra en las ciudades y pueblos, se utiliza el método de diferencia de potencial de CA para detectar daños en la capa anticorrosiva y evitar el riesgo de explosión causado por fugas de gas.

Tuberías submarinas e instalaciones submarinas: en el medio marino, se utilizan sondas de método de resistencia eléctrica para monitorear la tasa de corrosión de las tuberías submarinas en tiempo real y proporcionar soporte de datos para la toma de decisiones de mantenimiento.

Estructura compleja de la tubería industrial: Instalar sensores de monitoreo de corrosión en partes vulnerables a la erosión por fluidos, como codos de tubería y tres enlaces, evaluar el riesgo de corrosión local y tomar medidas de mantenimiento específicas.