ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пальчиковые водородные зонды давления из "Контроль коррозии на объектах нефтегазодобычи с помощью водородных зондов" Пальчиковый водородный зонд давления (ПВЗД), как показано на рис.8, представляет собой тонкую стальную трубку из углеродистой стали (с твердостью ниже HR 22) с искусственным внутренним расслоением (полым кольцевым пространством), один конец которой заглушен, а другой соединен с манометром и спускным клапаном. [c.17] Спускной клапан предусматривается конструкцией зонда для сброса давления водорода во избежание достижения максимума, на который рассчитан манометр. Если наружная поверхность трубки зонда корродирует, то атомы водорода, выделившиеся на ней, проходят (диффундируют) через корпус А, достигают кольцевого пространства В, где попарно соединяются и вначале образуют молекулы, а затем - водородный газ (Н + Н = Hgt). Постоянное накопление молекул водорода приводит к повышению давления, которое измеряется манометром С. [c.17] ПВЗД обычно изготавливается из цельного, подвергнутого холодной обработке, стального прутка в целях исключения сварных и резьбовых соединений, подверженных быстрому разрушению в сероводородсодержащих (кислых, сернистых) средах. Обычно диаметр трубки составляет 12,5 мм, а ее длина - участок, подвергающийся воздействию коррозионной среды - порядка 90 мм. [c.18] При правильной конструкции, изготовлении и установке ПВЗД очень чувствителен к условиям, при которых усиливается выделение водорода. Несмотря на то, что с его помощью нельзя определить, являются ли такие условия достаточными для разрушения металла в контролируемой системе или нет, его целесообразно использовать для контроля в любой программе, применяемой для уменьшения образования атомарного водорода, то есть в любой программе борьбы с коррозией. [c.18] Чувствительность водородного зонда к изменяющимся условиям в системе зависит от его объема (объема полости) от площади активной поверхности, то есть от величины поверхности, контактирующей с коррозионной средой от толщины наружного корпуса от состояния поверхности, подвергающейся воздействию среды. [c.18] Для повышения чувствительности зонда объем кольцевого пространства при конструировании делается минимальным (путем заполнения полости металлическим цилиндрическим стержнем), и все полости элементов зонда рассчитываются на возможно меньшую емкость. В то же время полость манометра (типа трубки Бурдона) имеет достаточно большой внутренний объем, уменьшающий чувствительность зонда. Для ускорения реагирования зонда на увеличение давления водорода может возникнуть необходимость заполнения полости манометра флюидом (например, силиконовой смазкой, глицерином) или применения усилителя давления поршневого типа. [c.18] Подвергающаяся воздействию среды площадь поверхности зонда влияет на количество выделяющегося и проникающего через сталь водорода, и, таким образом, на чувствительность зонда. Длина активной (рабочей, чувствительной) части зонда, контактирующей с коррозионной средой, может изменяться, но редко превышает 100 мм (рис. 9). [c.18] Указанные факторы могут способствовать ускоренному накоплению водородного газа и увеличению давления, то есть формированию условий, в значительной мере отличающихся от средних условий в трубопроводе или аппарате, работающем под давлением. [c.19] С целью выявления местоположения областей возможного возникновения коррозии могут проводиться ультразвуковые или радиографические измерения толщины металла стенок оборудования. [c.20] Перед установкой в контролируемой системе зонд обычно должен экранироваться (изолироваться) таким образом, чтобы его активная часть оставалась открытой на соответствующем уровне и находилась в контролируемой фазе среды. Если оценку агрессивности среды необходимо осуществить в нижней части трубопровода или в обвязке фонтанной арматуры (ФА) добывающей скважины, то зонд должен быть экранирован до этой точки. [c.20] Толщина стенки корпуса зонда является важным критерием, влияющим на показания зонда, поскольку определяет первоначальную скорость передачи водорода. Начальная скорость проникновения водорода через стенку зонда со временем уменьшается. Это происходит в основном потому, что реакция, регулирующая скорость проникновения, протекает на поверхности металла, которая подвергается воздействию коррозии и покрывается продуктами коррозии. [c.20] Для более быстрой и чувствительной реакции на ингибирование толщину стенки корпуса зонда необходимо уменьшать. [c.21] Так как до применения по назначению зонды в течение определенного времени (нескольких дней, недель, месяцев и т.п.) обычно хранятся в складских помещениях, то для защиты рабочих элементов из мягкой стали от ржавления они должны быть покрыты ингибитором ржавчины. Непосредственно перед применением зонда все остатки ингибитора ржавчины должны быть удалены с его поверхности, особенно это касается активной части. Для удаления ингибитора может быть использована чистая тряпка, смоченная ацетоном, трихлорэтиленом или фреоном. При наличии ржавчины ее можно удалить стальным волокном - металлической щеткой. [c.21] Инструменты, применяемые для установки и снятия средств контроля коррозии в оборудовании или трубопроводах под давлением - так называемые снаряды-извлекатели - для увеличения срока службы также должны покрываться ингибитором коррозии. [c.21] Диапазон измерений манометра необходимо выбирать с учетом этих факторов. Необходимо также учитывать скорость повышения давления водорода и частоту проверки показаний. Применяются манометры с диапазонами О - 1,0 О - 2,0 и О - 3,0 кгс/см . [c.21] Наружная и внутренняя поверхности корпуса (трубки) должны быть чистыми, гладкими, без трещин, маркировки и царапин. В противном случае через некоторое время наружные дефекты могут привести к точечной коррозии, и зонд необходимо будет заменить. [c.21] На последней стадии проверки уже с применением манометра низкого давления узел манометра вместе со всеми собранными элементами, которые применяются на практике, необходимо продуть, и для проведения объемных измерений заполнить сухим гелием или азотом. Также необходимо применить некоторые средства обнаружения утечки. При этом утечки в узле зонда не должно быть отмечено в течение двух часов. [c.22] Оператор может быть уверен в высокой надежности зонда только после испытания каждого зонда в отдельности. [c.22] Кольцевое пространство между внутренним стержнем и наружным корпусом соединено с манометром каналом малого объема. В канале обязательно должен иметься продувочный клапан (вентиль, винт) для продувки манометра (сброса из манометра давления) в целях предупреждения повышения давления до максимальной величины, способной вывести манометр из строя. [c.22] Вернуться к основной статье