ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА КОРРОЗИИ, ДАТЧИКИ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРРОЗИИ, КАК ОБНАРУЖИТЬ И ОПРЕДЕЛИТЬ КОРРОЗИЮ МЕТАЛЛА

Фото проектов: (607) >>

Склады (53)
Производства (81)
Пищевые цеха (28)
Лаборатории (15)
Автосервисы (70)
Офисы (71)
Магазины (32)
Рестораны (25)
Жилье (55)
Больницы (29)
Школы (19)
Коридоры (36)
Общий вид (57)
Технология (16)

Последняя новость:
Проведён авторский мастер-класс для ряда подрядных организаций по технологии укладки полимерных покрытий пола...

Скидка
На всю полимерную продукцию для пола -
скидка 2%.


Быстрый переход к инфоблоку:
Огнезащита > > > Изоляция > > Архитектура > > Двери > > Строительство > > > > > > > > > Окраска металла > > > Бетон > Краски > Вентиляция > Строительные материалы > > > > > > > > > Кровля > > Плитка > Теплоизоляция > Смеси > Оборудование

Каталог цветов RAL
Цветовой стандарт для предварительной оценки цвета.

Каталог цветов TVT:
Стандартная карта
цветов Tikkurilla
Monicolor Nova


Создание сайта
КАФТ
ПОИСК ПО САЙТУ ГЛАВНАЯ - НАЛИВНЫЕ ПОЛЫ, ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ПОЛЫ, УСТРОЙСТВО ПОЛА
Современные строительные материалы и строительные технологии в Москве, Санкт-Петербурге и Челябинске
КАРТА САЙТА

Уважаемый посетитель! Добро пожаловать на сайт, посвященный современным строительным материалам и технологиям. Если Вы не нашли необходимую информацию, пожалуйста, воспользуйтесь поиском.

ПРИБОРЫ КОНТРОЛЯ И МОНИТОРИНГА КОРРОЗИИ, ДАТЧИКИ ОБНАРУЖЕНИЯ КОРРОЗИИ, КАК ОБНАРУЖИТЬ И ОПРЕДЕЛИТЬ КОРРОЗИЮ МЕТАЛЛА

Компания Pepperl+Fuchs из г. Твинсбург (Twinsburg), штат Огайо, США, разработала компактные, простые в использовании датчики,позволяющие осуществлять точное текущее отслеживание общей и локальной коррозии металлических труб и сосудов. В этой статье рассматривается технология использования датчиков CorrTran компании, их работа, настройка и преимущества. Использование этих датчиков позволяет пользователям оперативно отслеживать эффективность ингибиторов коррозии, обнаруживать коррозию и предпринимать меры против нее в ходе планового и профилактического обслуживания, прежде чем она вызовет значительные проблемы.

Отслеживание коррозии в перерабатывающей промышленности всегда было делом специальных сотрудников, инженеров по коррозии. Эти обученные специалисты имели обширное образование и большой опыт в области металлических сплавов и химических реакций. Методы оценки коррозии, используемые этими профессионалами, обычно включали анализ расходуемых образцов и контрольных пластинок, помещенных в трубопровод.

Эти образцы перед их выдержкой в рабочей среде подвергаются точному взвешиванию, после чего анализируются на потери металла и другие дефекты. На основании этих измерений производится определения скорости общей и локальной коррозии для всего процесса. Большое количество контрольных пластинок, размещенных во многих местах, приводят к получению большого количества данных для анализа, давая более точную картину коррозии сооружения.

В течение многих лет были разработаны различные инструменты для оценки коррозии, которые помогают инженерам по коррозии эффективнее выполнять их работу. В конце концов эти инструменты стали давать специалистам по коррозии , большое количество данных, позволяющих производить оценку коррозии, однако эти данные могли использоваться только специалистами, но не владельцами производства или инженерами по системам управления — до настоящего момента. И наконец, система отслеживания коррозии может быть легко встроена в стандартную архитектуру поста управления и контроля.

Будущее мониторинга коррозии

Датчик CorrTran™ компании Pepperl+Fuchs является первым двухпроводным датчиком с уровнем сигнала 4-20 мА, который в состоянии измерять как общую, так и локальную (точечную) коррозию в едином промышленном корпусе. Он предназначен для проведения замеров коррозии вне лаборатории с целью ежедневного контроля за процессами, и компания Pepperl+Fuchs считает датчик CorrTran революционным подходом к отслеживанию коррозии. Его базовая конструкция основана на очень успешной технологии SmartCET® компании InterCorr International из г. Хьюстон, штат Техас (позднее приобретенной компанией Honeywell International). В течение многих лет пользователи SmartCET были в состоянии оперативно отслеживать коррозию и реагировать на нее до возникновения значительных повреждений. CorrTran переводит эту успешную технологию на новый уровень с помощью простого и удобного двухпроводного датчика, работающего в промышленном стандарте управления 4-20 мА и легко интегрируемому в промышленные системы благодаря протоколу HART1.

Технологии мониторинга коррозии

Процесс коррозии основан на том файте, что металлы и сплавы, погруженные в электропроводящую жидкость, разрушаются ею в результате электрохимических процессов. Следующий пример показывает простейшую реакцию для металла (железа), растворяющегося в кислом растворе:

Fe → Fe 2+ + 2e -

2H + + 2e - → H 2

Сторона анода образуется, когда металл с поверхности корродирующей трубы или сосуда попадает в прилегающий к ней раствор (жидкость, вызывающую коррозию) в виде ионов (Fe 2+ ). В результате процесса на поверхности металла образуется избыток электронов. Избыточные электроны перетекают в близко расположенную точку катода, что приводит к возникновению тока коррозии, Icorr. Эти избыточные электроды затем поглощаются окисляющим агентом коррозионного раствора. Анодные и катодные точки непрерывно создаются и меняют положение на проводящей поверхности (металле). Случайная их конфигурация делает прямое измерение Icorr невозможным. Чтобы преодолеть это ограничение, в коррозионный раствор помещается электрический датчик, содержащий три измерительных электрода из того же металла. Используя датчик, можно создавать между электродами малые потенциалы и измерять полученные токи. На эти токи оказывает влияние тот же коррозионный процесс, который отвечает за ток Icorr. Если электроды корродируют с высокой скоростью, ионы металла (например, Fe 2+ в данном случае) легко переходят в раствор и малый потенциал, приложенный к электродам, создает большой ток, пропорциональный Icorr. Аналогично, если электроды корродируют медленно, и ионы переходят в раствор медленно, малый потенциал, приложенный к электродам, создает малый ток. Используя сложные алгоритмы анализа данных, датчик CorrTran интерпретирует информацию о коррозии и и передает ее инженерам предприятия в виде сигнала 4-20 мА.

Преимущества датчиков CorrTran для отслеживания коррозии:

• Исследование коррозии вне лаборатории и получение данных на посту управления и контроля
• Снижение риска повреждения оборудования
• Сведение к минимуму незапланированных простоев
• Уменьшение стоимости владения
• Легкая интеграция в существующие системы
• Оптимизация использования оборудования
• Легкость подключения, установки и использования
• Возможность установки на новое или действующее оборудование
• Возможность использования в водных растворах с содержанием воды до 1%, а также в среде пара
• Сертификаты CSA для США и Канады
• Доступны в стандартных пожаробезопасных (Div2) и искробезопасных вариантах
• Легко настраиваются с помощью программного обеспечения HART или PACTware

Датчики CorrTran могут использоваться в различных отраслях промышленности, включая:

• Нефте- и газопереработку
• Добычу и транспортировку нефти
• Химию и нефтехимию
• Фармацевтическую промышленность
• Водоподготовку и водоочистку
• Энергетику
• Целлюлозо-бумажную промышленность

Работа датчиков CorrTran

В основе работы датчиков CorrTran лежат самые современные запатентованные алгоритмы и методы анализа данных, позволяющие точно измерять скорость общей и локальной (точечной) коррозии.Для повышения производительности принятого в промышленности линейного сопротивления поляризации (метод линейного сопротивления поляризации LPR используется для измерения скорости коррозии) используется анализ нелинейных искажений (HDA). Для дополнительного повышения производительности можно сохранить в датчике конкретное число Штерна-Гири (Stern-Geary value), называемое также B-числом. Фактически, заказчик может сам установить B-число для более точного представления используемой трубы и ее материала. В ходе цикла измерения датчик CorrTran осуществляет измерение уникального электрохимического шума (ECN), который в сочетании с данными о скорости коррозии обеспечивает измерение точечной коррозии. При завершении каждого цикла измерения вычисляется соответствующая скорость коррозии или значение точечной коррозии, которые становятся доступны для персонала предприятия в форме сигнала 4-20 мА.

Методика LPR, которая долгое время была промышленным стандартом для отслеживания общей коррозии, основана на уравнении Штерна-Гири2,3. Это соотношение B-числа связывает потенциальное возбуждение с измеряемым током коррозии, позволяя вычислить сопротивление поляризации. Это сопротивление затем используется для определения общей скорости коррозии. Поскольку в этом методе критически важно использовать правильное значение B-числа, обычно считается, что метод невозможно непосредственно использовать для измерения общей скорости коррозии.

Анализ нелинейных искажений основан на развитии методик LPR. При использовании синусоидальной волны низкой частоты для измерения тока сопротивление коррозионного раствора можно вычислить путем гармонического анализа полученного сигнала. Используя сопротивление поляризации и сопротивление раствора, можно получить более точное значение общей скорости коррозии. И наконец, метод ECN позволяет вычислить скорость локальной коррозии. ECN представляет собой измерение спонтанных флуктуаций, образующихся на границе корродирующий металл-раствор. Это измерение возможно только с помощью трехэлектродного датчикаи используется для определения наличия локальной коррозии.

Оперативное отслеживание коррозии

Оперативная информация с помощью управляющего сигнала 4-20 мА позволяет владельцу, эксплуатирующему установку, определить состояние коррозии. Владелец может сравнить архивные данные о скорости коррозии с текущей скоростью и быстро определить изменения в качестве воды, химические изменения и эффективность ингибитора коррозии. Как предполагается, все эти ситуации могут оказать влияние на коррозию трубопровода и каждое может быть эффективно наблюдаться и контролироваться с помощью датчиков CorrTran, утверждают в компании Pepperl+Fuchs. Кроме того, эксплуатирующий линию владелец, используя датчик CorrTran и его оперативные данные, может запланировать замену соответствующего оборудования в рамках профилактического ремонта.

Этот инструмент позволяет пользователю отслеживать общую или локальную коррозию.Локальная коррозия может быть особенно опасной, если она остается незамеченной на ранних стадиях. Коррозия этого типа может очень быстро проесть трубы, но вовремя обнаружив, ее можно нейтрализовать. В первую очередь важно то, что можно оперативно отслеживать общую и локальную коррозию, в то время, как прежние методы «постфактум» упускали возможность корреляции процесса с коррозией. Вместо того, чтобы определять наличие коррозии за период времени с помощью устаревших методик, теперь владелец линии или инженер управляющей системы могут отслеживать коррозию наравне с другими переменными характеристиками процесса (напр., давлением, расходом, уровнем, температурой, pH), используя существующий интерфейс человек-машина. В компании Pepperl+Fuchs полагают, что способность датчика CorrTran фиксировать данные по обоим видам коррозии является его кардинальным преимуществом по сравнению с другими датчиками, поскольку общая коррозия может быть низкой, в то время, как локальная точечная коррозия может иметь высокую скорость и привести к неожиданному появлению отверстий в трубе.

Эти оперативные данные позволяют быстро и точно отслеживать коррозионные процессы.

Почему оперативные данные о коррозии так важны? Основные средства предприятий работают тяжелее и дольше, чем когда-либо ранее, так что надежность (время непрерывной работы) процесса критически важна для итоговой прибыльности предприятий и безопасности персонала. Коррозия оказывает прямое и непосредственное воздействие на надежность системы. Трудно понять, почему владелец линии должен удовлетворяться лабораторными измерениями температуры, уровня или давления. То же самое относится и к коррозии. Оперативное измерение коррозии, обеспечиваемое датчиком CorrTran, может использоваться в качестве средства оценки состояния системы, ее целостности и повреждения основных средств, как используются по этим же причинам температура, уровень или давление. Данные о процессе, собираемые в распределенной системе управления (ECS) или системах программируемых логических контроллеров (PLC) обычно выводятся на монитор поста управления и контроля. Что бы делали инженеры, если бы данные запаздывали на час или месяц?

Новые разработки

Компании Pepperl+Fuchs и InterCorr (www.intercorr.com.) знают, что перерабатывающая промышленность нуждается в продукте, который дал бы владельцам, эксплуатирующим предприятия, возможность отслеживать скорости коррозии при помощи имеющихся систем контроля, различая при этом общую и локальную коррозию. Промышленности необходим продукт, который позволил бы использовать существующие инструменты управления основными средствами, не требуя использования сложных программ и нестандартных коммуникационных протоколов. Продукт, удовлетворяющий этим требованиям, стал совместной технологической разработкой комапаний Pepperl+Fuchs и InterCorr. Этот совместный проект был организован для удовлетворения растущего интереса к оперативному мониторингу коррозии в обрабатывающей промышленности. Объединив усилия, Pepperl+Fuchs смогла использовать свой опыт в интерфейсах и датчиках, а InterCorr предоставила свой опыт в мониторинге коррозии и такой инструмент, как SmartCET.

Задача.

При разработке CorrTran была поставлена задача создать продукт, который можно будет легко встраивать в стандартные системы контроля с уровнем сигнала 4-20 мА, легко управлять им по стандартному промышленному протоколу HART и легко устанавливать как в обычной, так и в агрессивной атмосфере. Учитывая эту задачу, компания Pepperl+Fuchs выбрала в качестве основы для датчиков CorrTran проверенные корпуса датчиков Type 4X, 7, 8 и 9, используемые в линейках датчиков Vibracon (отслеживание уровня вибрации) и Barcon (измерение уровня гидростатического давления. Затем компания проработала процесс преобразования SmartCET с последовательным обменом информацией в инструмент с уровнем сигнала 4-20 мА и протоколом HART. Это оказалось непростой задачей.

Прежде всего необходимо было значительно уменьшить потребление энергии. В отличие от других многоэлектродных инструментов для отслеживания коррозии, новый инструмент должен был работать даже при токе питания 4 мА (на самом деле 3,7 мА), так что электронные компоненты пришлось перепроектировать и оптимизировать. Кроме того, критические параметры измерения, обычно присутствующие в последовательной коммуникации SmartCET, необходимо было связать с интерфейсом HART. И наконец, общий размер электронных компонентов был уменьшен так, чтобы стало возможным встроить их в относительно небольшое пространство корпуса датчика.

После приблизительно 18 месяцев разработки был получен конечный результат, двухпроводной датчик с питанием от линии связи, который может монтироваться в безопасных зонах или опасной зоне класса 1 или 2. Датчик может подключаться к любым аналоговым входным портам, используемым в DCS или PLC. Поскольку он полностью поддерживает протокол HART, оперативный персонал может отслеживать важные данные от CorrTran при помощи стандартного ручного коммуникатора, кроме того, эти данные могут непосредственно поступать на вход «интеллектуальной» карте аналогового ввода/вывода IDCS/PLC или передаваться в программу управления основными средствами (например, Emerson Process Management или Cornerstone Software) через мультиплексор HART (напр., 2700 или KFD2-HK1M производства компании Pepperl+Fuchs).

Спецификации.

Стандартные пробники, используемые для обнаружения коррозии в датчиках CorrTran, содержат три электрода — два для измерений и один в качестве образца.

Чтобы получить точное измерение, электроды должны быть сделаны из того же материала, что и труба или сосуд, в котором осуществляется измерение. Хотя в насосной системе пробники CorrTran используются в первую очередь для мониторинга трубопроводов и баков, они могут также использоваться для обнаружения коррозии в самих насосах, если материал электродов выбрать в соответствии с материалом насоса. Это позволит определить скорость коррозии для материала насоса и поможет выбрать программы профилактического обслуживания. На расходуемые электроды наводится небольшой сигнал и они помещаются непосредственно в коррозионную среду. Чтобы получить точные сведения о коррозии, сигналы электродов отслеживаются и анализируются датчиком в течение семи минут. Ниже приведен небольшой список материалов для электродов, используемых для мониторинга трубопроводов:

• Углеродистая сталь 1018
• Нержавеющая сталь 304
• Нержавеющая сталь 316
• Хастеллой
• Монель 400
• Алюминий 1100
• Алюминий 2024
• Титан GR2


Также имеются различные типы механических пробников для непосредственного или удаленного монтажа на фиксированной или настраиваемой длине. Базовый пробник поставляется с фиттингом ¾ дюйма NPT (нормальной трубной резьбы) и рассчитан на давление до 1500 фунт/дюйм 2 (102 бар). Температура рабочей среды может доходить до 250°F (125°C), в то время, как преобразователь может работать при температуре окружающей среды от -20°F до +158°F (от -28°C до +70°C). Единственное требование, которое необходимо точно соблюдать для получения правильных показателей коррозии, состоит в том, что вещество внутри трубы или резервуара должно содержать не менее 1% воды.

Благодаря надежной конструкции и промышленному корпусу датчик CorrTran может устанавливаться в любых промышленных приложениях, от управления сточными водами до химической обработки или нефтеочистки. Если зона признана неопасной (не взрывоопасной), этот преобразователь можно просто подключить к аналоговому входу DCS или PLC и установить в соответствии с местными, нормативами, нормативами штата и государственными нормами. Для приложений класса 2 имееется конструкция с пониженной мощностью, которую можно непосредственно установить во взрывоопасной зоне класса 2, если коррозионный материал в трубе негорюч. В этой конфигурации управляющий сигнал (цепь 4-20 мА) должна быть подключена в соответствии с Национальным сводом правил по безопасности электроустановок США относительно методов подключения в зонах класса 2. Уточним, что зоны класса 2 считаются опасными только в случае анормальных устовий эксплуатации (поломка клапана, внезапное опорожнение, старые герметизирующие элементы и т.п.). В реальности значительная часть системы подготовки продукции скважин к транспортировке может быть отнесена к классу 2; таким образом, в этих зонах можно легко устанавливать датчики CorrTran.

Зоны класса 1 требуют использования датчиков CorrTran специальной конструкции. Искробезопасный модель компании Pepperl+Fuchs требует использования изолирующего барьера между картой ввода/вывода и преобразователем. Этот искробезопасный барьер (например, KFD2-STC4-Ex1 компании Pepperl+Fuchs) ограничивает энергию в зоне класса 1 и работает согласованно с датчиком CorrTran для устранения потенциалов высокой энергии, вызывающих воспламенение во взрывоопасных зонах.

О компании Pepperl+Fuchs

Расположенная в г. Твинсбург (Twinsburg), штат Огайо, компания Pepperl+Fuchs (P+F) является частью большой, известной во всем мире компании со штаб-квартирой в Мангейме, Германия. Эта компания, в которой насчитывается 2600 сотрудников, раьботает на рынках оборудования для автоматизации заводов и процессов, выпуская широкий спектр барьеров искробезопасности, оборудования для продувки и создания избыточного давления, приборов для отслеживания уровня, бесконтактных датчиков и оборудования для промышленной сети связи Fieldbus.

P+F обслуживает мировые рынки оборудования для автоматизации через три основных подразделения в США, Германии и Сингапуре. Имея офисы в более чем 70 странах мира, P+F концентрируется на предоставлении широкого спектра решений в различных отраслях промышленности. Мониторинг коррозии является естественным развитием основных направлений работы P+F и легко сочетается с существующей гаммой продуктов.

Настройка.

Для настройки датчик CorrTran можно подключить к любому инструментальному средству, поддерживающему протокол HART, после включения драйвера устройства (DD) в библиотеку этого средства. Это позволит производить быструю модификацию определяемых приложением значений, таких, как скорость, точки тревожного оповещения, B-число и компенсация. Значительную часть существующих в настоящее время преобразователей HART можно программировать с помощью наручного коммуникатора. Если связь по протоколу HART невозможна или не гарантируется, датчик можно настроить также с помощью инструмента PACTware компании Pepperl+Fuchs. Эта программа для настройки и диагностики может быть легко загружена в ПК, после чего ее можно использовать в качестве универсального инструмента настройки для всех программируемых продуктов компании. Некоторые из существующих в настоящее время систем DCS используют модули настройки, основанные на архитектуре командного процессора PACTware. Такие модули средств для работы с промышленными устройствами (FDT) используют файлы менеджера типов устройств (DTM), чтобы обеспечить настройку параметров, специфичных для конкретного датчика (а именно, значения для датчика CorrTran). Единственное, что необходимо при этом для связи с датчиком — это простой преобразователь HART, который подключается непосредственно к портам COM или USB персонального компьютера.

Выводы.

Датчики CorrTran выводят отслеживание коррозии на новый уровень, делая сведения о коррозии доступными для инженеров-технологов, которые могут оперативно принимать решения в соответствии с текущим состянием процесса.



Сайт Bronepol.ru посвящён вопросам применения современных строительных материалов и технологий в условиях промышленного и гражданского строительства. Информационные разделы проекта содержат описания отечественных и импортных строительных технологий и регламенты на строительные и отделочные материалы.
Со всеми вопросами и пожеланиями, пожалуйста, обращайтесь на e-mail: info[@]bronepol.ru