Коррозионный мониторинг В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ (ONLINE)

Коррозионный мониторинг с применением автономных накопителей данных.

Комплект для коррозионного мониторинга 

Для  выполнения комплекса услуг в основу взято оборудование Nano Corr  по коррозионному мониторингу выпускаемые Corr Instrument s (USA). “Это оборудование использует   принципиально новые технические решения   с технологиями XXI века по мониторингу скорости коррозии  внутри трубопроводов. , при этом в отличии от традиционных методов контроля LPR и  ER, предлагаемые датчики коррозии могут измерять как в электропроводящих и непроводящих жидкостях, рассолах и газах, однофазных и многофазных потоках (в том числе и под воздействием сероводорода и биоотложений). В поставку включены многоэлектродные датчики коррозии CMAS, которые позволяют определять значения, как общей, так и  локальной  скорости коррозии одновременно, в отличие от метода  ER (Microcor), при этом  время определения  скорости коррозии составляет от 30 до 50 секунд. Для датчиков ER (Microcor) время отклика по определению скорости коррозии составляет более 20 часов. Ресурс  работы датчиков не менее 10 лет . Для датчиков ER (Microcor) ресурс составляет от нескольких месяцев до 1, 5 года.( По рекомендации Рорбэк Косаско Системс датчики должны эксплуатироваться не более 12 месяцев)

Многоэлектродные датчики CMAS, выпускаемые Cor Instrument s (USA),  уже получили признание  и применение в таких кампания как Mobil(USA), DuPont(USA), Chevron(USA), Honeywell Connecticut(USA), General Electric(USA, Canada, India), ConocoPhillips(USA), British Petrolium (USA), PetroChina, Lanzhou( China), Mitsubishi Chemicals( Japan), Petronas(Malaysia), Aramco(Saudi Arabia) и еще несколько десятков компаний.

Предлагаемое оборудование позволяет использовать схему как в качестве автономных постов (для периодического съема данных  оператором), так и в  составе системы коррозионного мониторинга реального времени (для телеметрической передачи данных на PC сервера коррозионного мониторинга в режиме реального времени). При  применении автономных постов оператор периодически посредством USB флеш карты снимает  данные скорости коррозии, формируемые в реальном времени в оперативной памяти прибора,  и переносит их на PC сервера коррозионного мониторинга, на котором установленное программное обеспечение  позволяет формировать данные  в базе данных  и выдавать их как в табличном виде, так и в графическом. Для отображения данных на РС применяется программного обеспечения CorrLogger ™( или  CorrVisual ™),  которые обеспечивает обработку  числовых данных с построением графического отображения динамики скорости коррозии во времени и  сопоставляя эти показания  с другими переменными технологического процесса (давление, температура и др.)

Датчики коррозии CMAS

В основу конструкции датчиков коррозии вошел мультимассив электродов.  имеющих материальное аналогичное  контролируемого оборудования. В стандартном варианте  в датчике находятся от 9 до 16 электродов.

       Рис 1 . Общий вид датчиков коррозии СMAS                             

Природа и механизм коррозионных процессов на объектах нефтедобыче в основном  имеет анодный процесс, при котором   в результате электро- химических реакций  происходит переход  ионов железа Fe ++,  в раствор рабочей среды  с оставлением эквивалентного количества электронов в металле.( см. рис 2). На анодных участках, железо легко переходит в раствор в виде ионов железа, которые  взаимодействуют  с  кислородом ,   сульфидами   водорода   или двуокиси углерода образуя продукты коррозии (окись железа [Fe203-H2 Ox], сульфиды железа [FESX] или карбоната железа [Fe2C03].  При этом  электроны мигрируют к катодным местам .

Природа и механизм регистрации скорости коррозии на датчиках коррозии СMAS  аналогичен  процессам указанных на рис 3.  Многоэлектродные датчики  работающих по технологии  (CMAS)  измеряют поток электронов при коррозионных процессах, поэтому фактически отражает  те же процессы которые  происходят на поверхности металла трубопровода. ( см.рис 3) Ниже представлены технические характеристики датчиков коррозии.

   Рис.2  

   Рис 3

 Датчики коррозии CMAS не требуется наличия электролита, поэтому  могут применяться для  количественных измерений как локальной  так и общей коррозии  одновременно и  не только в водных растворах, но и в газах,  под солевыми отложениями , био отложениями( см рис 4), в почве, в бетоне и под покрытиями. Датчики  CMAS  позволяют измерять  щелевую коррозию, а  так же коррозию на поверхности трубопровода (в системах катодной защиты). Датчики  CMAS  позволяют проводить измерения под различными отложениями и покрытиями, в том силе и под сульфидными пленками, в отличии от традиционных датчиков LPR и ER( включая технологии Микрокор).

Рис 4 Вид работы датчика CMAS под биопленкой.

Ниже представлена сравнительная таблица1 , на которой представлены  различные технологии контроля скорости коррозии , включая технологии CMAS   применяемые для определения скорости коррозии в различных средах.

Таблица 1. Сравнительная таблица

Контролер накопитель nanoCorr® Field Monitor II

Рис 5.Общий вид прибора Nano Corr Monitor.

Контролер накопитель nanoCorr® Field Monitor II предназначен для измерения  показаний с датчиков коррозии как в автономном режиме , так и в режиме телеметрии .

Технические характеристики прибора представлены ниже.

Чувствительность измерения  локальной и общей коррозии:

• 0.0005-50 мм  / год

• Количественные для точечной и щелевой коррозии

Время получения :  <20 секунд,

 Изготовление корпус: NEMA 4X / IP56 или во взрывозащищенном шкафу

• Температура: от -30 до 50 ° C

Соединительные порты:

• 4-20 мА

• RS-232 или RS-485 порты

• USB-порт для быстрой передачи данных в офисный компьютер и дополнительное пространство для хранения данных

•Оперативное хранения данных (до 14 Мб)

Число зондов для одновременного измерения:
• Модель F-II-10: Один зонд до 10 электродов
• Модель F-II-16: один зонд с 16 электродами

Питание:

• 120/220V AC

• 9 DC

• Резервная батарея

Размеры и вес:
• 180 мм x135 мм х 57 мм (7.2 "X5.3" X2.3 ") (стандартного исполнения)

Программное обеспечение  CorrLogger ™,   CorrVisual ™

Системные требования для программное обеспечения  CorrVisual ™

- Персональный компьютер с Windows 2000, XP или 7

- 10 Мб места на жестком диске

- CD- пишущий

- 1024х768 или выше разрешение экрана

- наличие  RS-232 порта

Особенности CorrVisual Программное обеспечения ™

Программное обеспечение CorrVisual ™ предоставляет простой в использовании и гибкий графический пользовательский интерфейс для настройки, управления и визуализации данных  на анализаторах  nanoCorr Corr Instruments, поступающих от многоэлектродных датчиков коррозии  по технологии '(CMAS) ®

CorrVisualTM могут быть использованы в режиме реального времени коррозионного мониторинга через RS-232 (или RS-485) соединения  с персонального компьютера, используя датчики  CMAS . CorrVisualTM позволяет одновременное управление одним или несколькими анализаторами nanoCorr ® CMAS, каждая  из которых связана  с 3 или 6 независимыми  датчиками  в зависимости от модели анализаторов. Во время измерения сигналов тока коррозии / или плотности коррозионного тока, скорости коррозии, глубины  проникновения, потенциала  коррозии (или потенциальной  связи) для каждого независимого изучения  влияния  температуры, рН, ОВП и другие управляющих параметров  при  сборе  динамических данных  происходит отображения  на экране компьютера в графическом и цифровом виде.

Сигналы могут быть сохранены в отдельный файл данных или сгруппированы в нескольких категориях  сохраняясь в отдельные файлы для дальнейшего интерпритирования  и построения данных с применением другого программного обеспечения в дальнейшем.

Сохраненые файлы находятся в ASCII  в виде текстового формата и могут быть легко экспортированы во многих коммерчески доступных программах для  анализа данных, таких как Microsoft Excel.

Динамически отображенные графики также могут быть распечатаны или скопированы / сохраненные в ходе мониторинга.

Рис 6. Общий вид получаемых результатов на компьютере.

Ps. ПО CorrVisual будет предоставлено на русском языке

Устройство ввода  датчиков коррозии в трубопровод

Для ввода датчиков коррозии применяется устройства вводавключающих : шаровой клапан, соединительный штуцер, приварной штуцер

Рис 7.Общий вид устройства ввода.

Технические характеристики

Для фиксирования датчика  на трубопроводе применяется резьбовой лубрикатор.

 Лубрикатор располагается на штангах зондов, и служит для установки их на устройствах ввода и обеспечивает герметичность по отношению к внешней среде

Рис 9. Общий вид лубрикатора.

                        При давлении больше 4 кг/ см 2, применяются предохранительные скобы.

                  Устройство крепления датчика коррозии  применяются из того же класса  стали что и

                   трубопровод.

Рис 10. Вид установки датчиков на трубопроводе.

Спецификация оборудования  для организации одной зоны контроля работающей в автономном режиме.

Системы управления ингибиторной защитой в режиме реального времени.

       Предлагаемое выше оборудование позволяет без существенных финансовых вложений  трансформировать систему автономных постов в автоматическую систему  управления ингибиторной защитой на  трубопроводных системах. Ниже представлена  такая схема реализованная на предприятии ООО «Лукойл- Нарьянмарнефтегаз».

Система состоит из трёх основных частей: измерительной, вычислительной и исполнительной. Измерительная часть включает в себя датчики коррозии, купоны. Вычислительная часть реализуется в стойке управления и измерения (СУИ) и автоматизированном рабочем месте оператора (АРМ), а исполнительная часть состоит из автоматических регуляторов дозировочных насосов, насосов и/или регулирующих клапанов и форсунок для подачи реагентов.

Получаемые непрерывные данные  формируются в оперативной памяти и архивируются в  информационной базе РС сервера. Информация может извлекаться для изучения динамики коррозионных процессов и оптимизации, подаваемых в рабочую среду ингибиторов коррозии. При этом система, посредством  средств  АСУ осуществляет сбор, обработку и визуализацию информации о ходе коррозионных процессов на технологическом оборудовании установки во время  эксплуатации. Все принимаемые данные отображаются на мониторе в режиме настоящего времени.

Для внедрения системы реального времени  необходимо с контролеров накопителей nanoCorr® Field Monitor II через проводную связь  или посредством  беспроводных средств  связи (радиомодем, модем GSM или спутниковой связи) передавать данные с датчиков коррозии на PC сервер коррозионного мониторинга. На РС сервера коррозионного мониторинга  для обработки  данных  и автоматизации процесса управления коррозионных процессов необходимо разработать Mnemo схему СКАДА с ПО ООО «ТЕПЛОПРИБОР»  и  включить в цепь управления дозирующих насосов устройства по регулированию  дозировки.

Для переоснащение и автоматизации  необходимо рассматривать дополнительно :

1.Вопросы по доставки сигналов с контролеров накопителей nanoCorr® Field Monitor II до PC сервер коррозионного мониторинга.

2.Включить в цепь управления дозирующих насосов устройства регулирования  режимами работы , в зависимости от обратной связи.

3. Подключение к верхнему информационному уровню предприятия.

Получаемые результаты  по внедрению  автоматизированной системы  коррозионного мониторинга:

•      Снижение коррозионного износа и увеличение эксплуатационного ресурса

•      Оптимизация затрат на антикоррозионные мероприятия 

•       Снижение зависимости процессов управления комплексной  химизации от человеческого фактора

•      Повышение производительности и качества выпускаемой продукции, за счет снижения нештатных и аварийных ситуаций и  повышения кпд. работы теплообменного оборудования

•      Повышение культуры производства и экологической безопасности при работе с токсичными веществами

•      Сбор, визуальное отображение и архивирование данных по которым возможна оценка  работы системы и коррозионных процессов в режиме реального времени;

•      Автоматическое и дистанционное управление (регулирование) исполнительными механизмами (дозирующими насосами);

•      Контроль и протоколирование действий операторов;

•      Формирование протоколов событий, режимных листов;

•      Вывод информации в верхний информационный  уровень предприятия;

•      Оперативный контроль защитного эффекта ингибитора коррозии  применяемого в системе КМ.

Датчики и оборудование  CMAS производится компанией CORR INSTRUMENTS (USA) и поставляется в РФ через официального дистрибьютора.  

Звоните и присылайте запросы для уточнения: +7 495 155 67 48 (многоканальный)

email: info@теплохимприбор.рф  ,   ohkv@yandex.ru ,   teplopribor2020@yandex.ru