Descrição

Sonda ER para monitoramento de corrosão

A Sonda de Resistência Elétrica (ER) para Monitoramento de Corrosão é uma ferramenta sofisticada e altamente eficiente desenvolvida para monitorar e gerenciar a corrosão em tempo real. Especialmente projetado para operar sob condições de alta pressão, este dispositivo robusto e resiliente fornece informações valiosas sobre a taxa de corrosão, ajudando as indústrias a manter a integridade e a longevidade do sistema, mesmo nos ambientes mais desafiadores.

Visão geral

A coleta remota de dados de monitoramento de corrosão online EMT-CP-0 é um dos principais componentes do sistema de detecção online de corrosão por resistência. O princípio de funcionamento do sistema é calcular a perda de metal dos elementos sensíveis medindo a alteração no valor da resistência do elemento sensível da sonda de corrosão. Quando o material do elemento sensível da sonda de corrosão é aproximadamente o mesmo que o material da tubulação ou equipamento, acumulando a perda de metal dos elementos sensíveis ao longo de um período de tempo, a taxa de corrosão calculada dos elementos sensíveis representa aproximadamente o taxa de corrosão da tubulação ou equipamento, conseguindo assim o monitoramento on-line da corrosão da tubulação ou equipamento. O coletor é uma estrutura selada à prova de explosão, adequada para uso na indústria petroquímica.

A Unidade de Aquisição de Dados é composta por módulos como fonte de alimentação, lógica de medição e controle e transmissão de dados. Após configuração de acordo com o ID fornecido no momento da fabricação, ele pode entrar em estado operacional normal.

Transmissão de sinal

1. Duas formas com fio, a fonte de alimentação de trabalho é a fonte de alimentação DC24V no local e a saída é o sinal RS485 ou 4-20mA.
2. De forma sem fio com Bluetooth, a fonte de alimentação funcional é sua própria bateria de lítio, e os dados coletados são armazenados no armazenamento interno e baixados por meio de um dispositivo Bluetooth à prova de explosão.

As vantagens técnicas

As vantagens técnicas do sistema de detecção on-line de corrosão por resistência 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;
• Power Supply: 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 da taxa de corrosão da sonda ER

A sonda de resistência elétrica (ER) calcula a taxa de corrosão aproveitando o princípio da resistência elétrica, especificamente sua dependência das dimensões físicas do condutor. Esta técnica é baseada na lei de Ohm, que afirma que a resistência (R) de um condutor é diretamente proporcional ao seu comprimento (L) e inversamente proporcional à sua área de seção transversal (A).

À medida que a corrosão progride, a área transversal efetiva do elemento sensor da sonda, que está em contato com o meio corrosivo, diminui. Esta redução na área da seção transversal aumenta a resistência elétrica do elemento sensor. A sonda ER mede essa mudança na resistência elétrica ao longo do tempo.

A taxa de corrosão é então calculada a partir desta mudança medida na resistência, considerando a área da seção transversal inicial, o comprimento do elemento sensor e a resistividade do material. A resistividade é uma propriedade do material e é conhecida de antemão.

Vamos considerar um exemplo na indústria de petróleo e gás, onde uma sonda de corrosão de resistência elétrica (ER) é usada para monitorar a corrosão em um oleoduto que transporta petróleo bruto.

vamos supor o seguinte:

1. A área da seção transversal inicial (A1) do elemento sensor é de 1 milímetro quadrado.
2. O comprimento (L) do elemento sensor é de 10 milímetros.
3. A resistividade (ρ) do material do elemento sensor (igual ao da tubulação) é 0,1 ohm-milímetro ^ 2/milímetro.

Usando a Lei de Ohm, a resistência inicial (R1) do elemento sensor pode ser calculada da seguinte forma:

R1 = ρ * (L/A1) = 0,1 * (10/1) = 1 ohm.

Agora, após um mês de operação, digamos que a resistência aumentou para 1,1 ohms. Isso dá uma mudança na resistência de ΔR = R2 – R1 = 1,1 – 1 = 0,1 ohms.

Esta mudança na resistência corresponde a uma mudança na área da seção transversal (ΔA). Isso pode ser calculado usando a fórmula:

ΔA = A1 * (R2 / R1 – 1) = 1 * (1,1 / 1 – 1) = 0,1 milímetros quadrados.

A taxa de corrosão é normalmente dada em termos da mudança na espessura do metal por ano. Se assumirmos que o elemento sensor tem uma largura de 1 milímetro (portanto, inicialmente, sua espessura também era de 1 milímetro), uma mudança na área da seção transversal de 0,1 milímetros quadrados corresponde a uma mudança na espessura de 0,1 milímetros.

Convertendo esta taxa de corrosão mensal em uma taxa anual, obtemos uma taxa de corrosão de 0,1 * 12 = 1,2 milímetros por ano. Esta é uma taxa significativa de corrosão, indicando que a manutenção ou substituição da tubulação pode ser necessária em breve para evitar falhas.

Esses números são hipotéticos. Os valores reais dependeriam das características específicas da tubulação, do material e das condições operacionais.

Diferença entre cupom de corrosão e sonda de corrosão

Cupons de corrosão e sondas de corrosão são métodos amplamente utilizados para monitorar taxas de corrosão em vários setores. No entanto, operam com princípios diferentes e oferecem vantagens diferentes.

Cupons de corrosão

Os cupons de corrosão são pequenas peças de teste padronizadas de metal que são inseridas em um sistema para monitorar a corrosão. O metal usado no cupom geralmente é o mesmo usado no sistema que está sendo monitorado. O cupom fica no sistema por um período pré-definido, depois é retirado e analisado. A quantidade de corrosão é determinada medindo a perda de peso do cupom, a partir da qual a taxa de corrosão pode ser calculada.

As vantagens de usar cupons de corrosão incluem:

• Eles fornecem uma medida direta da quantidade total de perda de material devido à corrosão.
• Eles podem ser usados ​​para avaliar a eficácia dos inibidores de corrosão.

No entanto, os cupons de corrosão também apresentam diversas limitações:

• Eles fornecem apenas dados intermitentes, não monitoramento em tempo real.
• Uma vez retirado o cupom para análise, ele não poderá ser reutilizado.
• O processo de remoção e análise do cupom pode ser demorado e exigir o desligamento do sistema.

Sondas de corrosão

Sondas de corrosão, como a Sonda de Resistência Elétrica (ER), fornecem monitoramento em tempo real das taxas de corrosão. Eles funcionam medindo mudanças na resistência elétrica de um elemento sensor, que está relacionada à espessura do elemento. À medida que ocorre a corrosão, a espessura do elemento sensor diminui, o que aumenta a resistência. Esta mudança na resistência pode ser usada para calcular a taxa de corrosão.

As vantagens de usar sondas de corrosão incluem:

• Eles fornecem monitoramento em tempo real das taxas de corrosão.
• Eles podem ser usados ​​in situ sem a necessidade de desligar o sistema para remoção e análise.
• Eles podem ser mais sensíveis a mudanças nas taxas de corrosão do que os cupons de corrosão.

No entanto, as sondas de corrosão também apresentam algumas limitações:

• Eles podem não ser tão precisos quanto os cupons de corrosão para medir a perda total de material.
• Eles podem exigir instrumentação e interpretação de dados mais complexas.

Em resumo, a escolha entre cupons de corrosão e sondas de corrosão depende dos requisitos específicos do sistema que está sendo monitorado, incluindo a necessidade de dados em tempo real, a viabilidade de desligamento do sistema para análise e a complexidade da instrumentação e interpretação de dados que pode ser acomodado.

Conclusão

A sonda ER desempenha um papel crítico no monitoramento de corrosão em tempo real, oferecendo vários parâmetros importantes de desempenho, como alterações na resistência elétrica e espessura do elemento sensor. A sonda calcula as taxas de corrosão analisando o aumento na resistência elétrica devido a uma redução na área da seção transversal do elemento sensor, fornecendo uma imagem clara e oportuna da progressão da corrosão. Ao comparar a Sonda ER com os Cupons de Corrosão, a vantagem do primeiro reside na sua capacidade de fornecer dados contínuos e em tempo real, eliminando a necessidade de desligamentos do sistema. No entanto, a escolha entre sondas ER e cupons de corrosão depende, em última análise, de requisitos específicos, incluindo a necessidade de monitoramento em tempo real, a viabilidade de desligamento do sistema e a complexidade da interpretação dos dados.