防腐检测手册(正式)1.doc

目录
第一章：绪论
第二章：检测方法介绍
2.1失重法：标准腐蚀挂片法
2.2电化学方法：ER法（电阻电极法）
2.3电化学方法：LPR法（线性极化电阻法）
2.4测厚法：超声波测厚法
2.5比色法：测水中溶解性气体
2.6比色法：测水中总铁法
2.7比色法：测水中总硫
2.7测天然气中CO2、H2S浓度并计算其分压
2.8 SRB、TGB、FB细菌测试
2.9天然气水露点测定
2.10电位梯度法
2.11实验室分析和物理测试
附录1
附录2

第一章 绪论
腐蚀是由物质与周围环境作用产生的损坏。
针对主要针对海洋石油方面金属管道和设备的腐蚀监测。石油管线和设备的腐蚀是油气田腐蚀最主要的部分，通常，深层油、气、水中由于含有矿化水、二氧化碳、硫化氢和烃类化合物，因而具有很强的腐蚀性。有机酸、氧气常常是通过注水时带入，在开采过程的某些特定阶段，可能还会有微生物活动，对低渗透度地层进行酸化处理时，还会带入无机酸。显然，这些物质均会加速金属的腐蚀破坏。在油、气生产的过程中会出现各种各样的腐蚀形态，包括均匀腐蚀、点蚀、硫化氢应力腐蚀开裂、氢脆、氢鼓泡、磨蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和微生物腐蚀。
石油管线和设备的腐蚀监测方法主要包括标准腐蚀挂片法、ER法、LPR法、超声波测厚法、比色法（包括测水中溶解性气体，测水中总铁及测水中总硫）、测天然气中CO2、H2S浓度并计算其分压、SRB、TGB、FB细菌测试、天然气水露点测定：水露点测定仪、埋地管网以及实验室分析和物理测试。

第二章 检测方法介绍
2.1 失重法（weight loss）：
标准腐蚀挂片(standard corrosion coupon)
2.1.1 方法介绍:
挂片法是油气田腐蚀监测中使用最广泛，也是最直接、有效的方法。从失重可以计算出其放置期内的平均腐蚀速率，也可以用电子显微镜测量坑的深度并计算点蚀速率，观察点蚀的形状还能判断腐蚀的类型。另外，分析挂片上附着的垢样可以知道结垢的类型，并采取相应阻垢措施。
Ø 检测原理：腐蚀挂片法是将试片在腐蚀介质中暴露某个特定的时间周期后取出，进
行失重测量和较详细的检查的方法。挂片一般与管材或设备材质相同。通过计算挂片在放入腐蚀介质前与取出后这一段时间内的重量差值，可以计算出实际情况下该材质的均匀腐蚀速率；
碳钢材质的腐蚀挂片平均腐蚀速率的计算公式为：CR=365*W*10/(D*A*T)
其中：
CR：平均腐蚀速率（mm/a）
W：总损失重量（g）
D：挂片材质密度（g/cm3）
T：暴露时间（天）
A：挂片暴露于介质的总面积（mm2）
Ø 挂片放置位置： 腐蚀挂片必须放在有代表性的部位，比如放在平管的底部以监测管底的点蚀。挂片的方向以不影响流体流动为宜。挂片放置时间以腐蚀速率为准，一般为1-3个月，然后根据具体腐蚀情况调整。
Ø 介质条件： 适用于电解质溶液、非电解质溶液、气体和连续的介质中，在结垢环境中应使用特殊挂片；
Ø 使用范围：均匀腐蚀、冲刷腐蚀、点蚀、氢脆、微生物腐蚀、垢下腐蚀、应力腐蚀等；
Ø 监测形式：在线检测、离线分析；
Ø 检测周期： 1－6个月
2.1.2腐蚀评价标准
为评估腐蚀程度的高低，公司采用管道及储罐内介质腐蚀性分级标准（SY/T0087-95），对腐蚀情况进行评估。参见表2-1。
表2-1 管道及储罐内介质腐蚀性分级标准 单位：（mm/a）
等级
指标
低
中
高
严重
平均腐蚀速率
<0.025
0.025-0.125
0.126-0.254
>0.254
点蚀速率
<0.305
0.305-0.610
0.611-2.438
>2.438

2.1.3腐蚀挂片法所用设备
（1）腐蚀挂片
腐蚀挂片的类型可选择平板式、杆式、圆盘式或丝状挂片。如图2.1

图2.1 腐蚀挂片图示
（2）挂片悬挂器
公司使用的挂片悬挂器为Rohrback cosasco 公司生产的悬挂器，见图2.2及2.3。

图2.2挂片悬挂器

图2.3挂片悬挂方式
（3）挂片拆装工具
挂片拆装工具是用来在系统不必停车和带压情况下安全地安装和拆卸腐蚀监测挂片的仪器。
公司使用的挂片拆装工具为cosaco公司的RBSA拆装器和连接阀，拆装器的外套是铝制的，氟化橡胶O型环，特氟龙支撑环，充满石墨的特氟龙动密封。能承受2500PSI的压力，最高使用温度可达121℃。

图2.4 挂片拆装工具
2.1.4腐蚀挂片法工作方法
2.1.4.1挂片拆装操作
（1）挂片的泄压安装操作：
注意事项：
Ø 作业人员进行安装前应查阅相关记录,了解现场监测点的位置,同时准备相关的工具、设备、仪器、挂片等，并检验其性能。开始操作前必须先通知中控。
Ø 在具备操作空间时使用专用拆装工具进行挂片的安装。
Ø 当操作空间狭小不能使用专用拆装工具时，在平台人员的配合下关闭管道两端阀门，并将管道内泄压后进行安装。
工作步骤：
步骤1：使用防爆工具将基座内Plug Body取出，并将表面清理干净。
步骤2：将挂片悬挂器安装在Plug Body上，并检查密封圈。
步骤3：将挂片仔细安装在悬挂器上，并做记录。
步骤4：将已安装挂片的Plug Body装入基座。
步骤5： 在平台人员配合下缓慢打开管道两端阀门，检查基座密封情况。
（2）挂片的在线拆装操作：
注意事项：
Ø 作业人员 ( 至少两人 ) 到现场后接受安全教育, 遵守现场各项管理规定, 佩带个人防护用品 ( 工鞋、工服、安全帽、手套、防护眼镜等 )。
Ø 操作过程中作业人员负责带压更换腐蚀监测挂片。现场操作人员携对讲机配合作
业，并进行监护。
Ø 更换挂片前, 必须首先了解管线内部流体类型、压力、温度: 必须首先检查确认腐蚀挂片带压检测工具状态良好, 实际可操作压力不低于管线内部压力。
Ø 更换挂片前, 必须了解需要安装挂片的监测点内的插塞类型, 能够安装的挂片 ( 或探头 ) 的类型, 并准备好准备更换的挂片( 或探头 )。
Ø 开始操作前必须先通知中控。
拆挂片步骤：
步骤1：如果护罩存在, 应该先取下, 检查挂片系统组件是否处于良好的状态, 如果丝扣被喷漆或被损坏, 应该用刷子或铿维修。
步骤2：从插塞组件上取下下方堵头, 松插塞组件, 在拆卸塑料或金属插塞前先松动插塞组件。用 1/8 英寸套筒扳手松动插塞组件, 最多松动 1/4 圈, 否则将导致泄露。紧固插塞组件。
步骤3：检查供给阀 "O" 形圈, 游刃有无缺损、滑痕, 供给阀应该定期试压, 保证良好的工作状态, 否则发生问题时有可能将其留在管线上。
步骤4：连供给阀到挂片系统上, 用铜锤紧固要使球阀手柄便于操作。
步骤5：检查挂片回收工具, 检查 "O" 形圈, 游刃有无缺损、滑痕。伸缩挂片回收工具, 确认其是否光滑, 便于操作。如果紧或发出刮擦声, 需要润滑保养该设备。伸长挂片回收工具, 如果挂片组件安装在管线顶部, 需要用卡子卡住。防止外筒由于重力下滑。
步骤6：连接挂片回收工具到供给阀上, 并用铜锤砸紧。移走卡子, 推外筒, 使工作头连接到插塞上（注意：不要使六角套筒连接到插塞六角上） 轻转外筒, 不能直线移动。防止砂子刮擦内筒，顺时针转动外筒大约4圈, 确保工作头的外螺纹部分与插塞内螺纹结合。
步骤7：关平衡阀，确认供给阀、挂片回收工具放空阀关闭。
步骤8： 连接工作头六角套筒，继续推外筒, 并轻微转动外筒 ( 小于 1/6 圆周 ) 使工作头套筒与插塞六角连接( 大约缩短 16mm), 如果供给阀在管线下方, 在插下插塞前应该用手保持套筒与插塞六角连接。
步骤9：挂片回收工具压力平衡，逆时针转动插塞, 开始卸插塞转动外筒 1/2~2 周, 挂片回收工具将开始升压 ( 因为压力表的压力分度小, 可能有一定压力的情况下, 并没有显示 ) 升压有三种表现, 压力仪表、流体声音及密封加压后摩擦力增加。当挂片回收工具开始升压时, 停止转动, 直到内部压力与管线内压力平衡。如果转两圈后, 没有升压, 可继续转两圈, 如果还没有平衡, 等10到15分钟。卸插塞最多不能超过四圈。为了测试挂片回收工具内部压力, 可以缓慢地放空阀, 如果没有, 可等待 10 到 15 分钟, 如果无压力, 参考工具使用手册第六节, 挂片回收工具回压部分。
步骤10：从挂片系统装置上取插塞组件, 当压力平衡后, 可以将插塞从挂片系统组件上分离开。 逆时针转外筒 15~16 圈, 使插塞组件完全确保从挂片系统组件上分。插下插塞后，伸长挂片回收工具外筒到合适位置, 确保插塞组件 ( 支架和挂片应完全提到供给阀球阀以上 )。
步骤11：安装卡子, 防止外筒由于重力下滑。
步骤12：关平衡阀和供给阀, 关供给阀平衡阀、缓慢关供给阀。
步骤13：放空挂片回收工具内部压力, 放空后等两分钟。
步骤14：关放空阀, 当压力完全放空后, 关闭放空阀, 拆下软管。
步骤15：用铜锤拆下挂片回收工具的接头, 要求两人，一人抓住工具，另一人用锤拆卸小心的取下挂片回收工具, 如果管线内部是流体, 可能有液体从连接处流出。
步骤16：取下卡子, 缩短挂片回收工具, 检查插塞情况, 有无损坏 , 密封圈是否良好 , 擦净观察挂片腐蚀结构情况( 如果必要, 拍照存档 ), 最后拆下挂片。
安装挂片步骤：
步骤1：在已经拆下插塞挂片的基础上 (供给阀安装在挂片系统组件上, 处于关闭状态)， 插塞己经取出的条件下, 直接观察插塞、丝扣是否干净完好, 密封圈和垫圈是否完好 (推荐每次更换密封圈和垫圈)。
步骤2：连接挂片 ( 或其它设备 ) 到插塞上, 首先连接, 然后压紧, 通过紧固定位螺钉锁住，指示性的插塞的六角。如果挂片 ( 或其它设备 ) 需要根据流向定位，指示性可以在六角头上刻上标记。
步骤3：清洁挂片系统装置的内螺纹, 螺纹状况可以通插卸过程的难易程度来判断。如果需要维修或清理时参考《 RBS/RBSA 型挂片回收工具和供给阀使用手册》第 7 节。
步骤4：连接插塞组件到挂片回收工具套筒组件前段外螺纹上，连接插塞组件到专用回收工具的套筒组件前。允许用手拧紧后松大约1/4圈, 以保证塞组件六角能够进入套筒组件内六角。
步骤5：伸长挂片回收工具，必要时在内筒上安装卡子。
步骤6：连接挂片回收工具到供给阀上, 首先检查 " O" 形圈, 游刃有无损坏。确认无问题后,连挂片回收工具到供给阀上, 并用铜锤砸紧。
步骤7：确认供给阀、挂片回收工具放空阀关闭, 确认挂片回收工具伸到足够长。
步骤8：缓慢打开供给阀的平衡阀来平衡压力。
步骤9：关平衡阀, 打开供给阀, 移走卡子, 缓慢地推外筒便插塞组件刚好与挂片系统置插座接触。
步骤10：将插塞到插座内, 当插塞接触到插座后, 缓慢的瞬时针旋转外筒, 如果没能扭上, 继续顺时针转动, 使插塞与插座结合, 不能用过大的力, 否则, 将会使丝扣损坏。
步骤11：转外筒 14~15 圈, 使插塞与插座的装配, 插塞组件刚好到位, 继续转 l/4 圈, 使主要的密封垫圈与插紧紧密封。并调整插塞预先标记的方向。
步骤12：回收器泄压, 如果能够放空, 说明插塞安装到位, 密封良好。
步骤13：插塞与回收工具分离, 轻轻地伸长外筒, 使六角套筒与插塞外六角分离, 逆时针转外筒 5~6 圈, 使带公扣的倒向器与插塞分离。
步骤14：拆下挂片回收工具与供给阀连接的回收器的丝扣接头, 小心地取下回收工具。
步骤15：拆下供给阀, 安一个 1/2 英寸的带润滑脂的丝堵到到实心插塞组件上, 塑料丝堵, 不需涂脂。顺时针 ( 绝对不能逆时针调整 ) 调整插塞使挂片方向与流体方向一致。
步骤16：涂润滑脂到挂片系统装置梯形螺纹上, 最后安装保护罩。挂片更换作业完成。
2.1.4.2 挂片处理
腐蚀挂片的处理方法：
步骤1：腐蚀挂片从系统中拆出后，快速用塑料薄膜将它们包裹，然后进行拍照保留原始状态的信息，然后用凡士林将它们涂抹，以防在空气中能进一步氧化；
步骤2：将挂片表面污油用石油醚冲洗干净；
步骤3：清洗干净的挂片用清水冲洗，然后用硬毛刷将腐蚀挂片表面疏松产物除去；
步骤4：经冲刷过的腐蚀挂片用滤纸吸干后，将其放入含有缓蚀剂（丙炔醇）的稀盐酸(10 - 15%)溶液中浸泡进一步清除腐蚀产物；
步骤5：经酸洗过的挂片取出后立即用自来水清洗，滤纸吸干后放入氢氧化钠溶液中中和浸泡，浸泡时间不宜大于1分钟，中和后的挂片用自来水冲洗；
步骤6：一次未清洗干净的挂片可重复上述过程；
步骤7：清洗合格的挂片用滤纸吸干水分后放入无水乙醇中浸泡5分钟；
步骤 8：经浸泡脱水的挂片用滤纸吸干后放入干燥器中24～48小时后称重；
2.2 ER法(electrical resistance)
2.2.1 方法介绍
ER电极可以在设备（管道）连续运行过程中对设备（管道）的腐蚀状况进行连续的监测，能准确地反映出设备运行各阶段的腐蚀率及其变化，且能适用于各种不同的介质，不受介质导电率的影响，其使用温度仅受制作材料的限制。
测量仪测定该金属的电阻和参比电极电阻的比值，这个比值和该金属的直径成正比。把取得的数据画在图上，根据任一直线的斜率可以计算出该时间段的腐蚀速率。
ER电阻电极在线测定腐蚀速率，其原理是在规定的时间间隔里连续测定电极的电阻进而计算出金属损失大小，并将数据存储在RDC数据采集器内，利用MATEⅡ数据传送器将一段时间内的数据传输到计算机里，以连续的曲线形式输出，可计算任意时间段内的腐蚀速率。
2.2.2腐蚀评价标准
为评估腐蚀程度的高低，公司采用管道及储罐内介质腐蚀性分级标准（SY/T0087-95），对腐蚀情况进行评估。参见表2-1。
2.2.3 使用仪器
ER法使用仪器为ER（电阻）电极腐蚀速率测定仪。ER（电阻）电极腐蚀速率测定组件参见图2.5。

图2.5 ER（电阻）电极腐蚀速率测定组件
其中，ER电阻电极、RDC数据采集器、MATEⅡ采用美国COSASCO公司的产品。

2.2.4 检测方法
ER法测腐蚀速率方法详见《CONRRDATA SYSTEM REFERENCE MANUAL》。

2.3 电化学方法：LPR法（线性极化电阻法）
2.3.1 检测方法
检测原理：
线性极化电阻法是根据腐蚀电流密度在计划区间内与极化电阻成正比的原理，测量腐蚀金属电极的极化电阻，从而在较短时间内测出腐蚀介质对金属的腐蚀。
材料的极化电阻定义为电位电流(△E/△i)密度曲线在腐蚀电位处的斜率。极化电阻Rp与腐蚀电流的关系参照下面的近似关系：是将小的电位扰动施加到传感器电极上，根据在腐蚀电位附近（±10mV）电流的变化和电位的变化之间呈线性关系的原理，计算腐蚀速率：
…………………………………………………………………（2）
其中：
Ø Rp为极化电阻，
Ø icorr 为腐蚀电流，
Ø B是由金属材料和介质决定的极化常数，为经验值，与阳极和阴极Tafel斜率有关。
检测范围：
LPR法对腐蚀情况变化响应快，能获得瞬间腐蚀速率，比较灵敏，可以及时地反映设备操作条件的变化，是一种非常适用于现场腐蚀监测的方法。由于涉及到检测电流的变化，LPR法主要适用于如循环冷却水、乙二醇再生系统等导电性中或高的连续流动的液体介质中。由于LPR法能在较短时间（约十分钟，甚至更短）内获得腐蚀速率，它被广泛应用于腐蚀的在线即时监测、缓蚀剂筛选、缓蚀剂剂量实时控制等。
2.3.2腐蚀评价标准
为评估腐蚀程度的高低，公司采用管道及储罐内介质腐蚀性分级标准（SY/T0087-95），对腐蚀情况进行评估。参见表2-1。
2.3.3 使用仪器
公司LPR法使用仪器为LPR腐蚀监测仪Corrater 9000PLUS。如图2.6。

图2.6腐蚀监测仪Corrater 9000PLUS
2.3.4使用方法
初次开机：
按“ON”键，打开9000PLUS电源之后，屏幕首先显示电池寿命，如果显示接近于零，请更换新的电池。仪器会对最近一次的参数设置进行保存，即使开关电源，也无需要重新进行设置。
注：如需要对工作单位进行设置，在仪器关机状态下同时按下上下箭头键，然后按ON键开机。屏幕将显示当前所使用的单位。可选择的单位有密耳/年（MPY），毫米/年（mmPY）,微米/年（μmPY）。默认单位为密耳/年（MPY）。使用箭头在三个单位间进行转换。当显示所需要的单位时，按“SET MULT”键保存设置，并返回到待操作状态。
新探头读数：
步骤1：按“ON”键，屏幕出现“OK TO READ”
步骤2：按“READ PROBE”键，按该键开始一个测量周期。并且显示最后一次测量的腐蚀速率以及不平衡系数。
变换探头类型和探头增益值：
步骤1：按“ON“键，仪器屏幕出现“OK TO READ”

步骤2：按“SET MULT”，仪器处于增益值状态
注：SET MULT（设置增益倍数）：按该键激活增益倍数菜单。连续按箭头键可以滚动显示该菜单。按SET MULT键超过一秒即可以保存屏幕当前显示的数值并且屏幕返回到待操作状态。
步骤3：按“▲”或“▼”键，选择需要的探头类型。仪器出厂的默认值为普碳钢。
金属种类如下：
MILD STEEL（普通碳钢）
ADMIRALTYBRASS（黄铜）
COPPER（紫铜）
304 STAINLESS STEEL（304不锈钢）
316 STAINLESS STEEL（316不锈钢）
90/10 COPPER/NICKEL（90：10铜镍合金）
70/30 COPPER/NICKEL（70：30铜镍合金）
ZINE（锌）
LEAD（铅）
1100 ALUMINUM（1100铝）
2024ALUMINUM（2024铝）
FLUSH（MILD STEEL）（平面普通碳钢）
9cm area(MILD STEEL)（9平方厘米普通碳钢）
步骤4：按“SET MULT”键，存储需要的探头增益值并返回到“OK TO READ”
如需要检查当前设置，按SET MULT键，屏幕显示为当前设置。如果设置正确，再按一次该键，返回到待测状态。
如果当前设置不对而已经完成了一次设置，只需要进入该设置选择正确的增益数值，测量结果将自动进行修正。反之，如果因为更换了新材料的探头而修改了该增益，以其所保存的上一次结果将变为错误的数据。
维护：
日常维护除更换电池外不需要其它维护工作，但探头应在间隔一段时间或更换探头后进行必要的检查。如果9000仪器出现问题，可以进行以下操作使仪器正常工作。
Ø 仪器和探头电缆测试：
仪器出厂带有一个测试探头，RCS的部件号码是710764。这个测试探头在增益值1时腐蚀速率是5MPY，如果测试探头显示正常读数，则仪器读数不准确的原因可能是由于操作不当或探头造成，例如介质很污浊，使电极粘连在一块可能使读数超出正常的测试范围。
注意：在测量测试探头是要设定低碳钢的增益值，并且测试完成之后恢复到以前的设定值。（见CORRATER电极增益值）
Ø 更换探头：
一般不需要更换探头除非探头已损坏。探头在出现物理损害或两个电极之间电阻低于1兆欧时应该更换新的探头。
Ø 探头的清洁和更换电极：
CORRATER电极在出厂之间已经喷砂处理表面，使用前无需清洁。但应该隔一段使用时间后进行检查，因为具有导电性的碎屑会粘连电极使腐蚀率读数异常的高。可以用砂纸轻轻的打磨表面，清洁处理后用适当的溶剂浸涂，并用干净的纸或布巾包裹以防污染。重要的增益值应该在典型的环境中进行检测。新探头对腐蚀率的变化很敏感，在使用中应该建立各种典型环境的腐蚀率数据资料。
电极直径在减少0.794mm或更多后应该更换。CORRATER的新电极通常直径为3/16英寸（4.76mm）长1 1/4英寸（31.75mm）当腐蚀发生时，直径变细并且显著的影响读数的准确性。安装新电极或干净的电极时不要使用钳子，用手指旋紧电极使电极轻微挤压在悬空的密封圈上即可。在旋紧电极时使用干净的纸巾包着电极防止污染电极表面。一旦遭到污染可以使用合适的溶剂进行去污处理。
Ø 电极的预处理：
在一些情况下要做电极的预处理，预处理需是在安装新材质是针对相同类型的腐蚀。通常情况下，使用原始的待测介质作处理。新电极在溶液中浸泡2小时，然后旋入探头投入使用。
一些系统在投加缓蚀剂前具有很高的腐蚀率，应该考虑到腐蚀与电极之间的关系。
如果没有做预处理，新材质显示的腐蚀率很高，这可能需要几小时或几天时间腐蚀率才会下降到正常运行时的水平。预处理可以人为的保护材质当使用不具有代表性的材质时。
Ø 电极测试与试样挂片的相关性：
试样与电极用相同的方法称重，精确到0.0001克。同时投入使用，30，60，90天后，取出，清洁并用相同的方法分析它们，两者的数值应当具有一定的联系。
2.4超声波测厚法
2.4.1 方法介绍
基本原理：
超声波测量厚度的原理与光波测量原理相似。探头发射的超声波脉冲到达被测物体并在物体中传播，到达材料分界面时被反射回探头，通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
适用范围：
超声波测厚法可用在工业生产领域中对钢材厚度的测量，可以对生产设备中各种管道和压力容器进行监测，监测它们在使用过程中受腐蚀的程度，还可以对各种零件作精确测量。它最大的特点是具有高温测厚的功能。
2.4.2 超声波侧厚法使用仪器
超声波测厚法使用仪器为超声波测厚仪，如图2.7，公司使用的仪器为TT120超声波测厚仪。
Ø 性能指标
显示方式：四位数字液晶显示
显示最小单位：0.1mm
工作频率：5MHz
常温测量范围：1.2mm～225.0mm
高温测量范围：4.0mm～80.0mm
管材测量下限：Φ20mm×3.0mm
测量误差：±(1%H+0.1)mm，H 为被测物实际厚度
声速：5900m/s
使用温度范围：0℃～40℃
测量温度范围：0℃～300℃
电源：二节5 号干电池
功耗：工作电流＜20mA (3V)
外形尺寸：126 mm×68 mm×23 mm
重量：170g

图2.7 TT120超声波测厚仪

2.4.3 超声波侧厚法工作方法
检测步骤：
步骤1：测量准备
将探头插头插入主机探头插座中， 按ＯＮ键开机，全屏幕显示数秒后显示声速，如图2.8（a）所示。此时可开始测量。
步骤2：校准
在每次更换探头、更换电池及环境温度变化较大时应进行校准。此步骤对保证测量准确
度十分关键。如有必要，可重复多次。按ZERO 键，进入校准状态，屏幕显示如图2.8（b）：
在随机试块上涂耦合剂，将探头与随机试块耦合，屏幕显示的横线将逐条消失，直到屏
幕显示4.0mm 即校准完毕。
说明：
Ø 按ZERO 键进入校准状态后，若要放弃校准，再按ZERO 键可回到测量状态，屏幕显示声速5900m/s。
Ø 常温方式下校零，屏幕显示的横线将缓慢地逐条消失，高温方式下校零，屏幕显示的横线将很快地逐条消失。
步骤3： 测量厚度
将耦合剂涂于被测处，将探头与被测材料耦合即可测量，屏幕将显示被测材料厚度，如图2.8（d），拿开探头后，厚度值保持，耦合标志消失。如图2.8（e）
说明：
Ø 当探头与被测材料耦合时，显示耦合标志。如果耦合标志闪烁或不出现说明耦合不好。
Ø 当材料实际声速与5900m/s 不同时，按下式计算实际厚度值：
H0 = H×V0/5900
式中： H—5900m/s 声速下测得厚度值；
V0—材料实际声速值；
H0—材料实际厚度值。
Ø 常温测量与高温测量转换
仪器关机后，按住ZERO 键，再按ON 键开机，可进行常温测量与高温测量转换。其测量方式自动保持，更换电池后需重新设

（a） （b）

（c） （d）

（e）
图2.8 超声波测厚操作步骤
检测方法：
根据平台装置的腐蚀特点，使用TT120超声波测厚仪，仪器配备常温和高温探头，对装置不同工况进行了综合检测，检测方法如下：
Ø 弯头部位：采取4*4-1*4的测量方式，并计算出平均值和最低值，分别与标准壁厚进行比较。

A
B
C
D
a
·
·
·
·
b
·
·
·
·
c
·
·
·
·
d
·
·
·
·
Ø 直管段和设备部位：可以采取两种方式：A、沿管道环行取两个或四个方向进行测量，B、在直管段接近弯头或管件部位一面做4*4-1*4的测量并计算出平均值和最低值，分别与标准壁厚进行比较。设备检测为在设备不同的部位（上、中、下及两面的封头部位）做4*4-1*4的测量并计算出平均值和最低值，分别与标准壁厚进行比较。
A
C
B
D

直管段
检测部位

图2.9 直管段和设备部位
注意事项：
Ø 清洁表面
测量前应清除被测物体表面所有的灰尘、污垢及修饰物，铲除油漆等覆盖物。
Ø 降低粗糙度
过分粗糙的表面会引起测量误差，甚至仪器无读数。测量前应尽量使被测材料表面光滑，可使用磨、抛、锉等方法使其光滑。还可使用高粘度耦合剂。
Ø 试块的清洁
由于使用随机试块对仪器进行校准时，需涂耦合剂，所以注意防腐。
Ø 探头的保护
探头对粗糙表面的重划很敏感，因此在使用中应轻按。测粗糙表面时，尽量减少探头在工作表面的划动。
常温测量时，被测物表面不应超过60℃，高温测量，被测物表面不应超过300℃，否则探头不能使用。
油、灰尘的附着会使探头线逐渐老化、断裂，使用后应清除缆线上的污垢。
拔探头时，应握住插头活动外套沿轴向用力，千万不可旋转探头，否则极易损电缆线。
Ø 耦合剂的使用和选择
耦合剂是用来作为探头与被测材料之间的高频超声能量传递的。如果选择种类或使用方法不当将有可能造成误差或耦合标志闪烁，无法测量。通常可选择用机油等透声性能好、无毒、无腐蚀性且又经济易得的液体作为耦合剂。耦合剂应适量使用，涂抹均匀。
Ø 对比试块
试块的材质应在声速和对超声的衰减性能方面与被测管材相近。用于测量直径小于76mm管材的试块，应加工成相应的曲面。
试块的厚度至少应包括被测管材名义壁厚和壁厚允许下限值，其粗糙度不大于La6.3μm。
Ø 仪器的校对
按所测管材的纵波声速调节声速开关；
在与所测管材名义壁厚相同的试块上调节仪器，使其显示数值与试块实际厚度相同。
在厚度与所测管材壁厚允许下限值相同的试块上复核，其显示误差应不超过±0.1mm。
Ø 仪器的重新校对
每次工作前都必须按要求校对仪器；
遇到下列情况时也必须重新校对仪器：
a) 仪器上零点或声速开关位置发生了变化；
b) 连续测量过100个点；
c) 出现不合格的厚度数值或出现异常显示；
d) 更换了探头或耦合剂；
e) 更换了电池或改换了电源；
f) 仪器或探头进行过任何修理；
g) 工作结束时。
重新校对仪器时，若发现显示误差超过±0.2mm，应对上一次校对仪器之后所测数据进行复核。
测量高温钢材时的注意事项：
Ø 使用高温耦合剂，用量适中；
Ø 手持探头进行点接触测量。探头与被测物体接触时间不超过5秒。在每次测量后应将探头用水冷却或自然冷却。再次测量前，应进行校准。由于高温测量采用点接触测量的方法，探头与被测物接触时间较短，因此有时会造成测量失败，在测量高温材料时要反复多次测量。
Ø 钢材一般温度每增加100℃，材料声速下降1%左右，故测量值应加以修正。
Ø 材料温度的影响
材料的厚度与超声波传播速度均受温度的影响，若对测量精度要求较高时，可采用试块对比法，即用相同材料的试块在相同温度条件进行测量，并求得温度补偿系数，用此系数修正被测工件的实测值。对于钢铁来说，高温将引起较大的误差，可用此法来补偿校正。钢材一般温度每增加100℃，材料声速下降1%左右，故测量值应加以修正。

2.5比色法：测水中溶解性气体
2.5.1方法介绍
溶解在水中的二氧化碳、硫化氢、氧是造成金属腐蚀的主要因素，定期检测水中的三种溶解性气体，可以掌握腐蚀的变化趋势。
在70°C以下的无氧环境中，腐蚀速率(mm/a)与水中二氧化碳和硫化氢浓度(ppm)有以下关系：
υcorr = [CO2浓度 + H2S浓度 +（HCO3-浓度 + HS-浓度）/10]/ 1000
即腐蚀速率υcorr与水中的二氧化碳和硫化氢浓度成正比。
在有氧环境中，二氧化碳和硫化氢对腐蚀速率的影响与上式相同，而溶解氧的作用是“消化”铁的腐蚀产物，改变腐蚀电极的电位。因此定期测定生产水里二氧化碳、硫化氢和溶解氧浓度可以知道生产水对设备的腐蚀倾向。
溶解性气体的检测，时效性非常重要，要求必须在现场取样后立即进行检测分析，公司应用快速（现场）比色法，在每一口井进入计量分离器以后采集水样，并且立即进行检测。
2.5.2 使用仪器
（1）二氧化碳测试管：测溶解水中的二氧化碳使用二氧化碳测试管，我们公司使用Chemtrics 公司生产的型号为K-1910（10-100ppm），K-1920（100-1000ppm），K-1925（250-2500ppm）和K-4302 （0.1~1%）的测试管。利用反滴定的方法来定量浓度。
（2）测氧管：海豚牌DO-HX-1.0和DO-HX-12型测氧管是根据水中溶解氧与还原型染料定量反应生产有色氧化型物质的原理，其测定各种水中溶解氧的含量，有较高的灵敏度和精确度，是现场检测水质的一种快速、简便、准确的理想工具。
2.5.3 操作方法
（1）二氧化碳测试管测水中溶解二氧化碳含量
检测步骤
步骤1：用取样杯取20ml水样，加入两滴A-1900活化液（Activator Solution）,搅拌使溶液混合均匀。（图2.10a）
注：如果试样变为粉红色，说明水样中没有二氧化碳存在，滴定实验不用再进行。
步骤2：测铁管带有易折环的尖端，折断其尖端部分。（如图2.10 c）
步骤3：将阀组件装配完好，即将测试管装到Titrettor上（Titrettor可以精确的控制进入测试管的样品量）。
步骤4：按下控制阀，有少量的试样进入测试管，管内试样变为粉红色。
步骤5：测试管在样品中，再按下控制阀，让少量的试样进入测试管。
步骤6：振荡整个组装，使管内溶液混合，发生由粉红色到无色的颜色转变（K-4302 为由无色到粉红色）。
步骤7：重复前两个步骤，直到固定的颜色改变发生。
步骤8：当管内的液体颜色变为无色（K-4302为粉红色），将试剂管取出后，竖直持握，这时液位会对应试剂管上某个刻度，这个读数即为二氧化碳的含量，单位ppm(mg/L)（图2.10f）。

（a） （b） （c）

（d） （e） （f）
图2.10 二氧化碳测试管测操作步骤
注意事项：
Ø 使用K-1910（10-100ppm）型二氧化碳测试管时，当硫化物的含量低于0.4ppm时，不会影响测试结果；当硫化物的含量高于0.4ppm时，需要在测试之前向试样中加入一定量的A-1905中和剂（neutralizer solution）,20ml的试样需要加入A-1905中和剂的体积为：
V=硫化物含量（ppm）/10
Ø 使用K-1920（100-1000ppm）型二氧化碳测试管时，当硫化物的含量低于4ppm时，不会影响测试结果；当硫化物的含量高于4ppm时，需要在测试之前向试样中加入一定量的A-1910中和剂（neutralizer solution）,20ml的试样需要加入A-1910中和剂的体积为：
V=硫化物含量（ppm）/100
Ø 使用K-1925（250-2500ppm）型二氧化碳测试管时当硫化物的含量低于10ppm时，不会影响测试结果；当硫化物的含量高于10ppm时，需要在测试之前向试样中加入一定量的A-1925中和剂（neutralizer solution）,20ml的试样需要加入A-1925中和剂的体积为：
V=硫化物含量（ppm）/500
（2）测氧管测水中溶解氧
测定方法和步骤：
步骤1：用橡胶管把取样漏斗连接到取样阀门上，不得漏气。打开阀门，调解水量到500-1000ml/min，水流数分钟，至无气泡时，再进行下步操作。
步骤2：将测铁管带有易折环的尖端，插入取样漏斗中，折断测试管尖端部分，水样自动进入管内。
步骤3：用手指小心伸进漏斗，轻轻掀住测试管管口（小心划破手指），取出测试管，来回颠倒，每次让管中气泡从管子一端运行到另一端，直到管中液体色度均一为止。
步骤4：立即将测试管和标准比色管比色。色度相同者即为水样的含氧量，介于两个标准管之间的取平均值。
注意事项：
Ø 正确掌握取样方法是准确测定结果的关键。如空气中微量氧进入水中，会带来很大误差。
Ø 水中如有强氧化剂存在时，会使测定结果偏高，但除氧剂亚硫酸钠等不影响测定结果。
Ø 测试管充满水样混匀后，应立即比色，如间隔时间过长，会影响测定结果。
Ø DO-HX-1.0型测氧管中显色剂长期置于暗处会变红，经光照后可变为无色，然后再使用，不影响测定结果。
2.6比色法：测总铁法
2.6.1方法介绍
腐蚀发生时，容器或管壁的铁（Fe）释放电子成为铁离子（Fe2+）。二价铁离子在水中溶解氧的作用下可以转变成三价铁离子（Fe3+）。在特定条件下各种铁离子可以形成铁化合物，溶解在水里，或以杂质的形式沉淀下来。如果某个设备里腐蚀特别严重，则其下游的水里含的各种铁的总量将超过其上游的水根据定期现场检测水中铁离子含量的变化可以分析、判断出系统腐蚀情况的变化及严重程度。腐蚀的程度、倾向和腐蚀速率的大小需要结合其它方法进行确定。
公司应用快速（现场）比色法对各生产井进行铁离子（总铁及二价铁）含量测量，以掌握系统腐蚀的变化趋势。
2.6.2 使用仪器
测总铁法使用铁含量分析测试管，我们公司使用Chemtrics 公司生产的型号为R-6201，K-6210，K-6002型测试管以及国内生产的海豚牌Fe-HX-10型测试管。

图2.11 Chemtrics 公司测试管
2.6.3 测试方法
2.6.3.1 测试方法和步骤
（1）海豚牌Fe-HX-10型测试管
操作步骤：
步骤1：用取样杯取10ml水样，加入0.4ml（8滴）1:1盐酸，用测试管在杯中搅匀，等待5min，让水中铁充分溶解。
步骤2：将测铁管带有易折环的尖端，插入取样水杯中，折断测试管尖端部分，水样自动进入管内。
步骤3：取出测试管，来回颠倒数次，每次让管中气泡从管子一端运行到另一端，使显色剂和水样充分混合。
步骤4：两分钟后，将测试管和标准比色管比色。含量小于1ppm用圆筒形标准比色架，含量大于1ppm用板形标准比色架，色度相同者即为水样的含铁量，介于两个标准管之间的取平均值。
注意事项：
Ø 如果水样酸化及水样与显色剂反应时间过短，测定结果就偏低，所以测定时，一定