سبد خرید شما خالی است.
همانطور که اشاره شد، به جهت تشكيل تركيبات سولفيدي در محيط گاز ترش (H2S)، پرابهاي تجاری موجود یعنی پراب های (ER or LPR probes) دادههاي صحيح و قابل اعتمادي ارائه ننموده و مکرراً بايد تعويض و يا شستشو داده شوند بطوريکه عملاً ارزيابي یا پایش برخط لحظهاي (Online real-time monitoring) خوردگي مقدور نميباشد. با توجه به زمان خیلی کوتاه ایدهآل کارکردی 10 روزه، تعویض این پراب ها هزینه گزافی برای شرکت های بهره بردار شرکت ملی نفت تحمیل می کند. براي حل اين چالش، یک دستگاه پایش برخط خوردگی طراحي و ساخت شد که این دستگاه دارای دو بخش دیتالاگر و پراب خوردگی می باشد. در بخش دیتالاگر از مدارت خاص برپايه تکنولوژي ZVA (Zero-voltage ammeter) يا ZRA (Zero-resistance ammeter) بهره گرفته شده است (شکل 1) .
شکل 1- مدار پایه یک آمپرمتر مقاومت-صفر طراحی شده با یک Op-Amp ایده آل
اين نوع پرابها، به عنوان ادوات نسل جديد پایش خوردگی با پيکربندي الکترودي خاص بوده و کميت مورد پايش جريان خوردگي داخلی حاصل از تماس با سیال فرآیندی ميباشد. پراب و ديتالاگر دستگاه خوردگی مطابق با استاندارد ASTM-G217 و ISO-23449 توليد شده است. مدار اندازهگیری طوری طراحي شده است که هيچگونه پتانسيل/جريان اضافي به پراب اعمال نکرده و شرايط واقعی سیال کاملاً در سطح پراب حاکم بوده که مزيت مهم اين پراب ها نسبت به رقباي تجاري موجود ميباشد. به دليل فرم هندسي خاص الکترودهای پراب و تکنولوژي بکار رفته در مدار اندازهگيري دیتالاگر، تشکيل رسوب هادی ترکيبات سولفيد آهن بر عملکرد پراب ساخته شده در محيط گاز ترش تأثير نداشته و دادههاي خوردگي اندازه گيري شده قابل اعتماد میباشند. لذا، دو مزيت مهم حصول دادههاي خوردگي با خطاي کمتر و مدت زمان عملکرد بيشتري (افزايش گستره زمانی پايش) در مقايسه با پراب هاي تجاری ER حاصل خواهد شد. دستگاه پايش خوردگي شامل یک مدل پراب نسل جدید با کابل چندکاناله متصل به ديتالاگر با قابليت پايش آفلاين/ آنلاين دادههاي خوردگي در محیط گاز ترش است. همچنين، مطابق استاندارد ASTM G102-23 و ASTM G217، دستگاه ساخته شده دارای يک نرم افزار کاملاً به روز جهت محاسبه، نمایش گرافیکی و تحليل دادههاي خوردگي می باشد.
در شکل های زیر کلیه نقشه های مربوط به طراحی وساخت یک نمونه آزمایشگاهی از پراب خوردگی CMAS آورده شده است. همچنین تصویر و نقشه های قالب لازم جهت نگهداری و ریخته گری رزین نیز ارائه شده است.
شکل2. شماتیک کلی از اتصالات پراب خوردگی
شکل3. شماتیک کلی از بدنه اصلی پراب خوردگی
شکل 4- نقشه های کلی قالب پراب جهت قراردادن الکترودها و ریخته گری رزین
شکل 5. تصویر تجهیز خوردگی ساخته شده
در دیتالاگر پراب چندالکترودی، سیگنال ورودی از طریق مالتی پلکس وارد پیش تقویت کننده و تقویت کننده اصلی میگردد. در هر لحظه جریان عبوری از هر کدام از پرابها از طریق تقویت کننده عملیاتی خاصی که جریان نشتی بسیار پایینی دارد، تبدیل به ولتاژ میشود. در هر لحظه با خواندن سطح ولتاژ اندازهگیری شده، میزان تقویت مسیر جهت کاهش خطای اندازهگیری و پوشش رنج وسیع اندازه گیری، به صورت اتوماتیک تطبیق داده میشود. در حالت کلی با تطبیق متناسب و اتوماتیک تقویت ولتاژ مسیر در دو طبقه، رنج جریان اندازهگیری پراب در محدوده های زیر با دقت یک درصد FSO حاصل میگردد:
الف) 1 نانوآمپر تا 1 میکروآمپر،
ب) 1 میکروآمپر تا 100 میکروآمپر،
ج) 100 میکروآمپر تا 1 میلی آمپر،
د) 1 میلی آمپر تا 50 میلی آمپر.
همچنین 3 کانال مرجع جریان جهت کالیبره جریان پراب در نظر گرفته شده است که هر سطح جریان، ضرایب کالیبره معین و در سیستم اعمال میگردد. هر کدام از کانالهای ورودی در هر 1/0 ثانیه تقویت شده و به مبدل ADC متصل میگردد، واحد پردازش مرکزی سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل کرده و پس از پردازش اولیه و حذف نویز آن، آن را از طریق فرستنده که مکانیزم عمل آن در ادامه تشریح میشود، به گیرنده ارسال میگردد. بدین ترتیب فاصله زمانی نمونه‌برداری برای هر پراب جریان حدود 1 ثانیه است. پس از خواندن جریان پراب و اعمال ضریب کالیبره، مقدار عددی ذخیره و در ادامه به گیرنده ارسال میگردد. با توجه به حساسیت جریان پرابها و دقت اندازه گیری دستگاه در محدوده 5/0 نانو آمپر، ضروری است در مبحث حذف و یا کاهش شدید نویز در مدار، دقت زیادی صورت گیرد. لذا در طراحی تغذیه برد از مبدلهای خاص DC/DC و همچنین فیلترهای خاص تغذیه استفاده شده است که نویز را به مراتب کاهش میدهد.
تصاویر دیتالاگر ساخته شده در شکل های 6 و 7 نشان داده شده است.
شکل6- تصویر نمونه‌ی ساخته شده از دیتالاگر دستگاه پایش برخط خوردگی
شکل 7- تصویر نمونه ساخته شده از دستگاه پایش برخط خوردگی
دستگاه خوردگی ساخته شده دارای دو بخش دیتالاگر و پراب خوردگی می باشد که مشخصات آنها در زیر آورده شده است.
پراب ساخته شده دارای 5 الکترود با هندسه انگشتی پوشش داده با رزین عایق می باشد که فواصل بین الکترودها و عایق بودن آنها امکان تشکیل پل اتصال (Contact Bridge) (و یا اتصال کوتاه) بین الکترودها در نوک پراب در اثر محصول خوردگی سولفید آهن را به صفر می رساند. در شکل های زیر شماتیک گرافیکی، نقشه ها و جزئیات ساختاری مجموعه پراب خوردگی آورده شده است.
در شکل 8 نقشه های نصب پراب پایش خوردگی ساخته با اتصالات مدل فلنچی بر روی خط لوله آورده شده است.
شکل 8 . نقشه کلی از نحوه نصب پراب خوردگی بر روی خط لوله
