Descripción

Sonda ER para monitoreo de corrosión

La Sonda de Resistencia Eléctrica (ER) para Monitoreo de Corrosión es una herramienta sofisticada y altamente eficiente desarrollada para monitorear y gestionar la corrosión en tiempo real. Especialmente diseñado para funcionar en condiciones de alta presión, este dispositivo robusto y resistente proporciona información valiosa sobre la tasa de corrosión, ayudando a las industrias a mantener la integridad y la longevidad del sistema, incluso en los entornos más desafiantes.

Descripción general

La recopilación remota de datos de monitoreo de corrosión en línea EMT-CP-0 es uno de los componentes principales del sistema de detección en línea de corrosión por resistencia. El principio de funcionamiento del sistema es calcular la pérdida de metal de los elementos sensibles midiendo el cambio en el valor de resistencia del elemento sensible de la sonda de corrosión. Cuando el material del elemento sensible de la sonda de corrosión es aproximadamente el mismo que el material de la tubería o equipo, al acumular la pérdida de metal de los elementos sensibles durante un período de tiempo, la velocidad de corrosión calculada de los elementos sensibles representa aproximadamente la tasa de corrosión de la tubería o equipo, logrando así un monitoreo en línea de la corrosión de la tubería o equipo. El colector es una estructura sellada a prueba de explosiones, adecuada para su uso en la industria petroquímica.

La Unidad de Adquisición de Datos está compuesta por módulos como fuente de alimentación, lógica de medición y control y transmisión de datos. Después de la configuración según la identificación proporcionada en el momento de la fabricación, puede entrar en estado de funcionamiento normal.

Transmisión de señal

1. Dos formas cableadas, la fuente de alimentación de trabajo es una fuente de alimentación local de 24 V CC y la salida es una señal RS485 o 4-20 mA.
2. De forma inalámbrica con Bluetooth, la fuente de alimentación de trabajo es su propia batería de litio, y los datos recopilados se almacenan en el almacenamiento interno y se descargan a través de un dispositivo Bluetooth a prueba de explosiones.

Las ventajas técnicas

Las ventajas técnicas del sistema de detección en línea de corrosión por resistencia EMT-CP-0:

Weakly related to the medium, it can measure the corrosion of liquid phase, gas phase, and liquid-gas mixed phase media.

Main Performance Parameters

• Range: 0 ~ 261144 probe life units;
• Impedance range of probe sensitive element: 1~50 milliohm.
• Resolution: Typical value 1nm; (The total thickness of a typical probe-sensitive element is 20mil, with a lifespan of 10mil.)
• Repeatability: ±?% of full scale;
• Fuente de alimentación: 24VDC power supply/Lithium battery;
• Current Consumption: 12mA@24VDC/1~12mA@8.4V;
• Communications: RS485 two-wire, 2400 baud rate/2.4G, LORA, 4G/5G or 4-20mA
• RS485 Address: 0 ~ 31
• Environmental Temperature: -40℃~ +70℃
• Enclosure Protection Level: IP 65
• Maximum Collection Rate: Once per minute
• Minimum Collection Rate: Once at any interval
• Hazardous Area Certification: Exd IICT4 Gb

Cálculo de la tasa de corrosión de la sonda ER

The Electrical Resistance (ER) Probe calculates the corrosion rate by leveraging the principle of electrical resistance, specifically its dependence on the physical dimensions of the conductor. This technique is based on Ohm’s law, which states that the resistance (R) of a conductor is directly proportional to its length (L) and inversely proportional to its cross-sectional area (A).

As corrosion progresses, the effective cross-sectional area of the probe’s sensing element, which is in contact with the corrosive medium, decreases. This reduction in cross-sectional area increases the electrical resistance of the sensing element. The ER Probe measures this change in electrical resistance over time.

Luego se calcula la velocidad de corrosión a partir de este cambio medido en la resistencia, considerando el área de la sección transversal inicial, la longitud del elemento sensor y la resistividad del material. La resistividad es una propiedad del material y se conoce de antemano.

Let’s consider an example in the oil and gas industry, where an Electrical Resistance (ER) Corrosion Probe is used to monitor corrosion in a pipeline transporting crude oil.

let’s assume the following:

1. El área de la sección transversal inicial (A1) del elemento sensor es de 1 milímetro cuadrado.
2. La longitud (L) del elemento sensor es de 10 milímetros.
3. The resistivity (ρ) of the sensing element material (same as the pipeline) is 0.1 ohm-millimeter^2/millimeter.

Using Ohm’s Law, the initial resistance (R1) of the sensing element can be calculated as follows:

R1 = ρ * (L / A1) = 0.1 * (10 / 1) = 1 ohm.

Now, after a month of operation, let’s say the resistance has increased to 1.1 ohms. This gives a change in resistance of ΔR = R2 – R1 = 1.1 – 1 = 0.1 ohms.

This change in resistance corresponds to a change in cross-sectional area (ΔA). This can be calculated using the formula:

ΔA = A1 * (R2 / R1 – 1) = 1 * (1.1 / 1 – 1) = 0.1 square millimeters.

La velocidad de corrosión generalmente se expresa en términos del cambio en el espesor del metal por año. Si asumimos que el elemento sensor tiene un ancho de 1 milímetro (por lo que inicialmente su espesor también era de 1 milímetro), un cambio en el área de la sección transversal de 0,1 milímetros cuadrados corresponde a un cambio en el espesor de 0,1 milímetros.

Al convertir esta tasa de corrosión mensual a una tasa anual, obtenemos una tasa de corrosión de 0,1 * 12 = 1,2 milímetros por año. Esta es una tasa significativa de corrosión, lo que indica que pronto será necesario realizar mantenimiento o reemplazar la tubería para evitar fallas.

Estos números son hipotéticos. Los valores reales dependerán de las características específicas de la tubería, el material y las condiciones de operación.

Diferencia entre cupón de corrosión y sonda de corrosión

Los cupones de corrosión y las sondas de corrosión son métodos ampliamente utilizados para monitorear las tasas de corrosión en diversas industrias. Sin embargo, operan según principios diferentes y ofrecen diferentes ventajas.

Cupones de corrosión

Los cupones de corrosión son pequeñas piezas de prueba de metal estandarizadas que se insertan en un sistema para monitorear la corrosión. El metal utilizado en el cupón suele ser el mismo que el utilizado en el sistema que se está monitoreando. El cupón se deja en el sistema durante un período predefinido, luego se elimina y se analiza. La cantidad de corrosión se determina midiendo la pérdida de peso del cupón, a partir de la cual se puede calcular la velocidad de corrosión.

Las ventajas de utilizar cupones de corrosión incluyen:

• Proporcionan una medida directa de la cantidad total de pérdida de material debido a la corrosión.
• Se pueden utilizar para evaluar la eficacia de los inhibidores de corrosión.

Sin embargo, los cupones de corrosión también tienen varias limitaciones:

• Sólo proporcionan datos intermitentes, no seguimiento en tiempo real.
• Una vez que el cupón se retira para su análisis, no se puede reutilizar.
• El proceso de eliminación y análisis del cupón puede llevar mucho tiempo y requerir el apagado del sistema.

Sondas de corrosión

Las sondas de corrosión, como la sonda de resistencia eléctrica (ER), proporcionan monitoreo en tiempo real de las tasas de corrosión. Funcionan midiendo cambios en la resistencia eléctrica de un elemento sensor, que está relacionada con el grosor del elemento. A medida que se produce corrosión, el espesor del elemento sensor disminuye, lo que aumenta la resistencia. Este cambio en la resistencia se puede utilizar para calcular la velocidad de corrosión.

Las ventajas de utilizar sondas de corrosión incluyen:

• Proporcionan monitoreo en tiempo real de las tasas de corrosión.
• Se pueden utilizar in situ sin necesidad de apagar el sistema para su extracción y análisis.
• Pueden ser más sensibles a los cambios en las velocidades de corrosión que los cupones de corrosión.

Sin embargo, las sondas de corrosión también tienen algunas limitaciones:

• Es posible que no sean tan precisos como los cupones de corrosión para medir la pérdida total de material.
• Es posible que requieran instrumentación e interpretación de datos más complejas.

En resumen, la elección entre cupones de corrosión y sondas de corrosión depende de los requisitos específicos del sistema que se está monitoreando, incluida la necesidad de datos en tiempo real, la viabilidad de apagar el sistema para su análisis y la complejidad de la instrumentación y la interpretación de datos que pueden ser acomodado.

Conclusión

The ER Probe plays a critical role in real-time corrosion monitoring, offering several key performance parameters such as changes in electrical resistance and thickness of the sensing element. The probe calculates corrosion rates by analyzing the increase in electrical resistance due to a reduction in the cross-sectional area of the sensing element, providing a clear and timely picture of corrosion progression. When comparing the ER Probe with Corrosion Coupons, the former’s advantage lies in its ability to provide continuous, real-time data, eliminating the need for system shutdowns. However, the choice between ER Probes and Corrosion Coupons ultimately depends on specific requirements, including the need for real-time monitoring, system shutdown feasibility, and the complexity of data interpretation.