ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вакуумные водородные зонды, особенности конструкции и практического использования из "Контроль коррозии на объектах нефтегазодобычи с помощью водородных зондов" Вакуумные водородные зонды (ВВЗ) обладают гораздо более высокой чувствительностью, чем ВЗД, и также, как они, могут быть сконструированы в форме пальца ( щупа ) или накладки ( кармана ) В настоящее время существуют два типа ВВЗ, но не один из них широко не применяется на нефтяных месторождениях. [c.46] Вакуумные водородные зонды обеспечивают один из наиболее точных и быстрых из всех имеющихся способ измерения коррозионной активности электролита. Контрольно-измерительная аппаратура для измерения сеточного тока (функции выделения водорода) должна быть обязательно изготовлена по последнему слову техники. ВВЗ используются в водных и паровых системах, в атомных реакторах и на нефтехимических заводах. В настоящее время имеются вакуумные зонды как проходного, так и накладного типа, пригодные для использования в установках экстрагирования продуктов сжижения природного нефтяного газа и в трубопроводах. [c.47] разработанном Лоурзнсом, используется манометр ионов водорода для измерения парциального давления Нз порядка 10 Н/м [48]. Проведенное в недавнее время усовершенствование этого зонда в значительной степени уменьшило время его срабатывания и облегчило применение [49]. Усовершенствованный манометр ионов водорода имеет обогреваемое с внутренней стороны окно из Рд/Ад, которое позволяет ионам водорода быстро проникать в манометр. В процессе совершенствования ВВЗ часть манометра с окном из Рс1/Ад была встроена в камеру для сбора водорода. Эта камера продувается и заполняется инертным газом для исключения присутствия в ней кислорода, который препятствует проходу водорода через окно из Рд/Ад. Эксплуатация камеры при атмосферном давлении значительно упрощает ее монтаж на сосудах и трубах, подвергаемых контролю. Манометр ионов водорода может перемещаться в различные точки, где монтируется камера, вводиться в камеру и затем использоваться для измерения парциального давления (микродавления) водорода, который собирается в ней за определенный период времени. [c.47] Лоурэнс утверждает, что минимальным пределом количества водорода, который может быть обнаружен ВВЗ с камерой объемом 260 мл, является 10 гН . Он вычислил, что с помощью ВВЗ могут быть быстро определены скорости коррозии порядка 0,5 мм/год (20 мил/год) [46]. [c.47] Монтаж ВВЗ в виде щупа или накладки может быть легко выполнен в заводских условиях, однако его установка в полевых условиях сложна Обычно зонд присоединяется с объекту контроля с помощью сварки, и для достижения начального вакуума требуется хороший механический вакуумный насос. При эксплуатации ВВЗ не требует дополнительного технического обслуживания. [c.48] Оба типа ВВЗ больше подходят для работы в лаборатории или на заводе, чем для эксплуатации на нефтяных промыслах. Электронное оборудование и другая комплектующая арматура является довольно дорогостоящей и недостаточно прочной по нормам нефтяных промыслов Кроме того, для применения зонда требуется электроэнергия. Тем не менее в случаях, если требуются особые возможности ВВЗ, эти относительные трудности могут быть преодолены. [c.48] Одна из моделей вакуумного зонда накладного типа изображена на рис. 23. [c.48] Зонд вакуумного типа, использующийся в течение ряда лет, измеряет водород, собирающийся в стальном элементе из А1511020, помещенном в электролит. Водород из стального элемента поступает в вакуумную трубу через палладиевое окошко , находящееся снаружи данной системы. [c.48] Когда водород в вакуумной трубке накапливается до определенного уровня, вводится в действие нагревательная спираль. При этом водород ионизируется и вытесняется из трубки [50]. [c.48] Достаточно подробно элементы электронного водородного сенсора -ЭВС (ЕНЗ) - ВВЗ, который измеряет объем водорода, диффундирующего через металл, обсуждены в работах [52, 53]. Для сбора и измерения водорода в ЭВС используется вакуумно-ионный насос. В промышленных масштабах ЭВС не выпускается. [c.49] Рассмотрены преимущества вакуумного водородного зонда над водородным зондом давления. Представлены характеристики конструкций пальчикового и накладного вакуумных зондов и их рабочий режим. Конструкция пальчикового ВВЗ схематично показана на рис. 24. [c.49] Зонд ЭВС измеряет электрический ток, создаваемый, когда ионизированный водород поступает в титановый катод, находящийся в высоком вакууме. Обсуждаются испытания зондов на двух ингибированных нефтяных скважинах и на одной газовой скважине, включая эффективность измерения эффекта ингибирования, реагирования на изменения температуры и корреляция с данными образца-свидетеля. Отмечается приблизительно одинаковая эффективность накладной и пальчиковой моделей ВВЗ. Указывается, что несмотря на невозможность получения точных данных по скорости коррозии, ВВЗ позволяют производить в системе непрерывный контроль, и особенно полезны в средах с низким содержанием воды. Для дополнения информации, получаемой с помощью ВВЗ, рекомендуется использовать данные образцов-свидетелей. [c.49] Вернуться к основной статье