[发明专利]一种保温层下金属腐蚀与涂层完整性监测系统

说明书

本发明公开一种保温层下金属腐蚀与涂层完整性监测系统，监测系统包括腐蚀传感器、涂层阻抗监测传感器及监测仪，腐蚀传感器、涂层阻抗监测传感器均设置在保温层内且间隔设置，腐蚀传感器、涂层阻抗监测传感器均与监测仪的输入端电连接，腐蚀传感器用于采集腐蚀电流信息并发送至监测仪，监测仪用于对腐蚀电流信息进行分析，并根据分析结果得到管道腐蚀速率；涂层阻抗监测传感器用于采集电化学信号，所述监测仪用于对电化学信号进行分析，并根据所述分析结果得到电化学交流阻抗值。本发明设计通过腐蚀监测技术和涂层阻抗监测技术结合，实时监测保温层下管道腐蚀速率、涂层阻抗、温度、湿度，多维度评估保温层下金属基体腐蚀倾向和涂层老化状态。

技术领域

本发明涉及腐蚀监测系统领域，尤其涉及一种保温层下金属腐蚀与涂层完整性监测系统。

背景技术

保温层下腐蚀(CUI，corrosion under insulation)是指包裹保温材料的管道或设备外表面的一种腐蚀现象。一般是由冷凝水进入保温系统而导致管道或设备外表面的局部腐蚀。当保温存在湿气时，极易发生电化学腐蚀和缝隙腐蚀，由于表层覆盖，腐蚀难以检测。随保温层内湿气不断积累，保温效果下降，金属表面涂层老化、鼓泡，金属基体腐蚀加剧。极端情况下，管道腐蚀穿孔泄露，引发安全事故。

目前现有技术分别从腐蚀实验装置、数学分析方法以及腐蚀试片等方面进行保温层下腐蚀的研究，无法进行保温层下管道腐蚀实时监测与涂层破损监测。本专利从腐蚀监测、涂层完整性监测、温湿度监测等多个维度进行保温层下状态评估，可实现长周期、实时监测。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种保温层下金属腐蚀与涂层完整性监测系统，以评估保温层下金属基体腐蚀倾向和涂层老化状态，所述技术方案如下：

本发明提供一种保温层下金属腐蚀与涂层完整性监测系统，管道外由下向上依次设置有涂层和保温层，所述监测系统包括腐蚀传感器、涂层阻抗监测传感器及监测仪，所述腐蚀传感器、涂层阻抗监测传感器均设置在保温层内且两者间隔设置，所述腐蚀传感器、涂层阻抗监测传感器均与监测仪的输入端电连接，所述腐蚀传感器用于采集腐蚀电流信息并发送至监测仪，所述监测仪用于对腐蚀电流信息进行分析，并根据分析结果得到管道腐蚀速率；所述涂层阻抗监测传感器用于采集电化学信号，所述监测仪用于对电化学信号进行分析，并根据所述分析结果得到电化学交流阻抗值。

进一步地，所述腐蚀传感器包括相对设置的第一保护罩和第二保护罩及设置在第一保护罩和第二保护罩内的电偶探针，所述电偶探针包括相对设置的金属电极、石墨电极以及设置在金属电极和石墨电极之间的绝缘膜。

进一步地，所述第一保护罩和第二保护罩内还设置有与所述电偶探针相对设置的电路板，所述电路板上集成有温度传感器和湿度传感器，所述电路板与电偶探针之间保持间距。

进一步地，所述第一保护罩的侧面上均具有多个开孔，所述腐蚀传感器上设置有用于连接所述监测仪的第一连接线。

进一步地，所述第一保护罩和第二保护罩内还设置用于固定电路板和电偶探针的定位件，所述定位件上开设有至少两个定位槽。

进一步地，所述涂层阻抗监测传感器包括支撑板及设置在支撑板上的凸台，所述凸台上设置有至少两个开孔，所述开孔内设置有绝缘线，所述凸台和支撑板的外侧表面均喷涂有涂层，所述凸台外设置有用于连接所述监测仪的第二连接线。

进一步地，所述监测仪包括发射单元、测量单元、数据处理单元、数据存储单元、数据传输单元、显示屏和数据转换单元，所述发射单元用于向监测传感器发射正弦波电位信号，所述监测传感器用于对正弦波电位信号进行反馈得到电化学信号并发送至测量单元，所述测量单元用于对电化学信号进行测量以得到响应信号，所述数据处理单元用于对电化学信号和响应信号进行运算得到阻抗信号，所述数据转换单元用于将阻抗信号转换为显示屏能够显示的数据格式。