一种基于多电极体系的新型顶部腐蚀监测传感器

蔡伊扬,王明昱,蒲 定,黄 一,王晓娜

(1.中国石油深海开发有限公司，深圳 518000；2.大连理工大学 船舶工程学院，大连 116024)

近年来，随着我国石油工业的快速发展，海底油气管道内壁的腐蚀问题受到了广泛的关注。当油气管道与外部环境存在较大的温差时，水蒸气会在温度较低的管道顶部凝结，导致严重的顶部腐蚀(TLC)。1959年在法国LACQ酸性气田第一次发现了顶部腐蚀问题，之后在加拿大、印尼、美国等国家也相继发生了严重的顶部腐蚀案例[1-4]。顶部腐蚀的出现会严重影响管道的安全性能。

物理法与电化学法是两种研究腐蚀问题的常用分析手段[5]。顶部腐蚀的腐蚀环境是体积微小的冷凝液滴，液滴出现的位置具有一定的随机性，难以布置有效的对电极与参比电极来构造三电极体系，因此用常规的电化学方法研究顶部腐蚀是无效的,国内外学者大多采用物理法来研究顶部腐蚀。ZHANG等[6]研究发现影响顶部腐蚀的主要因素有CO2分压、温度、气体流速、水冷凝率以及CH3COOH含量，同时提出了一种预测顶部腐蚀的模型。SINGER等[7]研究了H2S对顶部腐蚀的影响，进一步完善了ZHANG等提出的顶部腐蚀预测模型。ISLAM等[8]研究了乙二醇对顶部腐蚀的影响，并通过布置在挂片下方的温度传感器测液滴的滴落周期，提出液滴在试片表面的滞留时间(DRT)对顶部腐蚀有重要的影响。由于失重法无法对顶部腐蚀进行连续性监测，为了得到更为详细的腐蚀发展状态，需频繁取出试片称量，该方法操作复杂且会带来一定的误差[9]。……