专利名称：原油罐电化学保护在线监测方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及石化设备防腐保护技术领域，尤其涉及原油罐底板电化学保护及运行状态在线监测技术。
目前，原油罐底板的防腐方法主要有以下几种1.有机涂层防腐采用单纯的有机涂料防腐保护，应考虑到罐底工艺介质中，氯离子含量高达1％以上，其渗透性十分强的因素，在严格施工工艺，加强工程质量的前提下，可以实现对罐底的短期保护。
2.有机涂层加阴极保护联合防腐单凭罐内有机涂层不是十分可靠的，由于表面处理不彻底，施工质量难以保证，加以冲刷、磨损以及温度加速涂层老化等，都会加速涂层的损坏，从而降低使用寿命。事实上，涂层漏点造成的集中占腐蚀，比裸面腐蚀后果更加严重。采用阴极保护使保护金属成为阴极，有涂层可降低电能消耗，延长阳极使用寿命，使保护电位分布均匀，涂层漏点停止腐蚀。由此可见，采用牺牲阳极保护加有机涂料联合保护的技术，通过对罐底电极电位的控制，可以切实可靠有效的长期保护罐底。
在原油罐底污水介质中，CI-含量较高。它是主要腐蚀源，也是一种离子半径小、渗透性十分好的阴极去极化离子，其构成的水介质是较了的电化学电池环境，电子易于流动，对原油罐底水样检测分析，其电导率超过3×104us/cm，导电性能非常好，适合进行电化学保护。如果采用电化学牺牲阳极保护技术，用一些电位较负的金属材料比如铝，在原油污水电解液中与被保护的金属罐底连接时，作为阳极优选地溶解，释放出的电子或电流使金属罐底阴极极化到所需地电位而达到保护。
由上述原油罐底板的防腐方法可以看出，采用电化学保护技术对于石化企业大型关键设备的防腐蚀泄漏有着非常重要的作用。虽然对原油罐底板的防腐技术已比较普遍被采用，但是对保护效果及罐底运行状况还没有实时监测的手段。
本发明所述原油罐电化学保护在线监测方法如下在罐底排水孔采集罐底沉积污水水样作为水溶液介质，在实验室，以接近罐底污水温度环境下，以标准电极为参照，测出便携式参比电极在上述水溶液介质中的电极电位值，然后在现场采用便携式参比电极从原油罐测量检尺孔内伸入原油罐底污水中测出与每处固定式参比电极的电位差，进而计算出每处固定式参比电极的电位值，作为固定式参比电极现场测定的校核值，最后在现场测出每处固定式参比电极与该处罐底板之间的电位差，利用校核值，可换算出罐底板每个固定测量点处的保护电位。
本发明所述原油罐电化学保护在线监测装置，它包括若干个固定式参比电极和便携式参比电极；其中固定式参比电极安装在罐底板，并将信号导线引出罐外；所述若干个固定式参比电极在罐底板安装测量位置是沿罐底边缘、沿罐底1/2半径以及罐底中央布置，固定电极布置数量遵循罐底边缘处＞罐底1/2半径处＞罐底中央处的原则，每个部位固定电极数量由罐底板面积和测量要求来确定；所述便携式参比电极由有机玻璃夹套内垂直固定的铜电极、夹套内上部的饱和硫酸铜溶液、夹套内下部的隔离琼脂溶液和夹套底部软木塞封口组成；上述便携式参比电极置于一个玻璃罩内，该玻璃罩上口部设有橡皮塞及提拉绳，玻璃罩下底部有一尖脚状的结构，该尖脚装结构处的玻璃厚度在0.8-1.0mm。
本发明所述原油电化学保护在线监测方法及装置采用便携式参比电极和固定式参比电极联合监测，固定式参比电极提供实时数据，便携式参比电极提供校核数据，可以实现对原油罐底板电化学电位的实时、准确监测。
图1是本发明所述固定式参比电极分布结构示意图；图2是本发明所述便携式参比电极的结构示意图。
本发明实际监测实例如下(1)以采取的罐底水样为介质，测出标准汞电极与参比电极之间的电位差ΔUHg/Cu＝+0381，而查金属标准电极电位ΔUHg/Cu＝(+0.789)-(+0.337)＝+0.452，故参比电极补偿值ΔU＝ΔUoHg/Cu-ΔUHg/Cu＝(+0.268)-(+0.203)＝+0.071V；(2)以采取的罐底水样为介质，测出参比电极与固定金属电极(Al)之间电位差UoAl/Cu＝-1.091，测固定金属电极相对于标准Cu/CuSO4电极的电位差是UoAl/Cu＝UAl/Cu+ΔU＝(-1.091)+(+0.071)＝-1.020V；(3)在现场原油储罐测出金属电极(Al)与罐底板之间的电位差，即电位关系示意 由以上示意关系可知罐底板(Fe)相对于Cu/CuSO4电极的电位UFe/Cu＝UFe/Al+UAl/Cu＝(+0.0134)+(-1.0200)＝-1.0066V；即得出了该固定金属电极所在处罐底板的保护电位(相对于Cu/CuSO4电极)为UFe/Cu＝-1.0066V。
权利要求
1.一种原油罐电化学保护在线监测方法，其特征在于在罐底排水孔采集罐底沉积污水水样作为水溶液介质，在实验室，以接近罐底污水温度环境下，以标准电极为参照，测出便携式参比电极在上述水溶液介质中的电极电位值，然后在现场采用便携式参比电极从原油罐测量检尺孔内伸入原油罐底污水中测出与每处固定式参比电极的电位差，进而计算出每处固定式参比电极的电位值，作为固定式参比电极现场测定的校核值，最后在现场测出每处固定式参比电极与该处罐底板之间的电位差，利用校核值，可换算出罐底板每个固定测量点处的保护电位。
2.一种原油罐电化学保护在线监测装置，其特征在于它包括若干个固定式参比电极和便携式参比电极；其中固定式参比电极安装在罐底板，并将信号导线引出罐外；所述若干个固定式参比电极在罐底板安装测量位置是沿罐底边缘、沿罐底1/2半径以及罐底中央布置，固定电极布置数量遵循罐底边缘处＞罐底1/2半径处＞罐底中央处的原则，每个部位固定电极数量由罐底板面积和测量要求来确定；所述便携式参比电极由有机玻璃夹套内垂直固定的铜电极、夹套内上部的饱和硫酸铜溶液、夹套内下部的隔离琼脂溶液和夹套底部软木塞封口组成；上述便携式参比电极置于一个玻璃罩内，该玻璃罩上口部设有橡皮塞及提拉绳，玻璃罩下底部有一尖脚状的结构，该尖脚装结构处的玻璃厚度在0.8-1.0mm。
全文摘要
本发明公开了一种原油罐电化学保护在线监测方法及装置。本发明采用便携式参比电极和固定式参比电极联合监测，固定式参比电极提供实时数据，便携式参比电极提供校核数据，可实现对原油罐板电化学电位的实时、准确监测。本发明所述在线监测装置包括在罐底板安装的固定式参比电极、数字万用表电压测定装置和便携式参比电极。
文档编号G01N27/26GK1438481SQ0310237
公开日2003年8月27日 申请日期2003年2月11日 优先权日2003年2月11日
发明者张耀亨, 朱文胜, 杨玉英 申请人:兰州炼油化工设备研究所