济南电场矩阵在线腐蚀监测系统

   电场矩阵技术（FSM）是一种以欧姆定律和电场分布为理论基础，基于电位列阵的金属设备、管道在线腐蚀监测的方法，探针列阵分布在被测设备外壁，具有直接检测局部典型范围内在役设备的壁厚腐蚀量、腐蚀速率、坑蚀、焊缝腐蚀、冲蚀的能力。

       与传统的腐蚀检测方法相比较，电场矩阵腐蚀监测系统为直接接触型传感器，监测结果直接有效、非开孔表面安装，不介入监测构件、与被检测区域内的流体无接触、安全性好，安装便捷，使用寿命长。适用于管道弯头、T型接头、焊缝等复杂形体以及高温高压部位的腐蚀监测，数据能够直接进入企业广泛使用的OTA5.0腐蚀监测管理系统。

一、技术特点：
1.可直接检测在役设备和管道的均匀腐蚀、坑蚀、冲蚀；
2.直接测量管壁减薄状况，不需开孔，矩阵探针寿命长，可靠性高；
3.有线及无线传输方式可选，直接并入企业现有在线监测腐蚀系统；
4.阵列探针可采用卡箍式或焊接式与管道连接；
5.软件系统可对监测结果进行三维展示，并能判断和评估设备寿命和运行风险。

二、主要设备技术参数：
> 测量壁厚范围：1mm≤壁厚测量范围≤50mm。
> 测量灵敏度：0.1mm；
> 监测壁温：≤600℃；
> 系统工作温度：-40℃～70℃；
> 测量采集数据间隔：1小时～1个月之间任选 
> 矩阵模式：4×4探针点阵，4×8探针点阵，8×16探针点阵，可扩展。
> 通讯方式：无线网络模式和有线RS485。如图3为无线网络模式的拓扑图。
>供电方式：锂电或室内输出18 36V电压，两种供电方式任选其一。

三、系统架构
电场矩阵壁厚监测系统分为无线和有线传输两种结构。

ZK-3600，无线传输结构的主要设备包括：电场式在线管道监测仪、无线传输模块、无线网关、数据分析软件等。

ZK-3610，有线传输结构的主要设备包括：电场式在线管道监测仪、电源及通讯转换器、传输电缆、远程终端及数据分析软件。

四、应用案例

       某石化公司决定于闪蒸系统加工含硫量达2.1%的塔河混合原油，基于实际工况开展了腐蚀评估，评估结果是碳钢材质高温转油线弯头部位腐蚀速率高可达2.41mm/a。通过评估，决定引进我司zhuanli技术电场矩阵（FSM）在线监测系统对重点部位加强监测。以便对管道安全实时预警，也起到对闪蒸系统材质开展评价的作用。

       电场矩阵在线腐蚀监测系统2015年3月在闪蒸系统正式运行，至9月现场监测结果表明：某测点四个矩阵组的腐蚀率分别0.89mm/a、0.84mm/a、0.56mm/a、0.55mm/a（如图）；平均腐蚀速率为0.71mm/a。而该点手持测厚仪测厚结果是0.66mm/a。两种方法检测结果相差10%，表明高含硫介质对高温碳钢管线的腐蚀是比较严重的，符合以往的研究，与之前的腐蚀评估相适应。

       监测结果说明，电场矩阵腐蚀监测方法对局部腐蚀及均匀腐蚀均有良好的监测作用。目前，系统已在中石化洛阳石化、青岛炼化等企业应用。