SU1193562A1 - Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal - Google Patents

Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal Download PDF

Info

Publication number
SU1193562A1
SU1193562A1 SU833682553A SU3682553A SU1193562A1 SU 1193562 A1 SU1193562 A1 SU 1193562A1 SU 833682553 A SU833682553 A SU 833682553A SU 3682553 A SU3682553 A SU 3682553A SU 1193562 A1 SU1193562 A1 SU 1193562A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
hydrogen
metal
measurement
sensor
diffusion
Prior art date
Application number
SU833682553A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Рафаилович Павловский
Павел Анатольевич Лидванский
Николай Нестерович Галян
Владимир Георгиевич Дьяков
Юрий Сергеевич Медведев
Николай Васильевич Холзаков
Игорь Валентинович Фатеев
Виктор Дмитриевич Щугорев
Original Assignee
Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения filed Critical Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Нефтяного Машиностроения
Priority to SU833682553A priority Critical patent/SU1193562A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1193562A1 publication Critical patent/SU1193562A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИФФУЗИОННО-ПОДВИЖНОГО ВОДОРОДА В МЕТАЛЛЕ КОНСТРУКЦИИ, заключающийс  в измерении потока водорода, проникаю1цего через стенку конструк- ции, с помощью электрохимического датчика, установленного так, что содержащийс  в нем электролит fepes входное отверстие контактирует с металлом внешней повер: ности стенки конструкции и по полученным данным рассчитывают искомую концентрацию, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , перед измерением внешнюю поверхность стенки конструкции в месте установки датчика покрывают слоем химически инертного материала, водопроницаемость которого больше, чем водородопроницаемость металла конструкции, а измерение провод т в диапазоне потенциалов, обеспечивающих полную десорбцию продиффундировапшего водорода при отсутствии перепассивации, причем измерение потока водорода осуществл ют измен   проходное сечение входного отверсти  датчика. 5 ,2A METHOD FOR DETERMINING A DIFFUSION-MOBILE HYDROGEN CONCENTRATION IN A CONSTRUCTION METAL, which measures the flow of hydrogen penetrating through the wall of the construction, using an electrochemical sensor installed so that the electrolyte contained in it fepes the inlet comes into contact with an external external metal with an external metal of the outer surface. According to the obtained data, the desired concentration is calculated, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, before measuring the outer surface of the wall of the structure in place The sensor installations are covered with a layer of chemically inert material, the permeability of which is greater than the hydrogen permeability of the metal of the structure, and the measurement is carried out in the range of potentials that ensure complete desorption of diffused hydrogen in the absence of repassivation, and the flow measurement of the hydrogen is carried out by changing the flow cross section of the sensor inlet. 5, 2

Description

1 Изобретение относитс  к способам определени  концентрации диффузионно-подвижного водорода в металле конструкций, подвергающихс  наводораживанию при эксплуатации, при добы че, транспортировке, хранении и пере работке нефтегазовых и других сред, содержащих сероводород и влагу. Цель изобретени  - повьппение точности измерений. На чертеже изображен элемент стенки конструкции и схема установленного на ней накладного электрохимического датчика. Схема содержит внутреннюю поверхность 1 стенки конструкции, контактирующую с наводораживающей средой , внешнюю поверхность 2 стенки конструкции, корпус 3 датчика, электролит 4, заполн ющий внутреннюю полость датчика, область 5 прижати  корпуса датчика к внешней поверхности стенки конструкции, вторичный прибор 6, регистрирующий электрический ток, вспомогательный электрод 7 и электрод 8 сравнени . Способ осуществл етс  следующим образом. Водородньй поток, проникающий через стенку конструкции, возникает в результате коррозионного процесса на ее внутренней поверхности 1. Дл  его регистрации на внещней поверхности 2 устанавливаетс  накладной электрохимический датчик 3. Перед его установкой дл  устранени  эффектов, св занных е образованием окисных пленок на предварительно очищенньй участок поверхности 2 путем электроосаждени  наноситс  слой химически инертного где h металла толщиной Ь„ « h -п D толщина стенки конструкции, D., D коэффициенты диффузии водорода в металле покрыти  и стенки. После установки датчика 3 и залива в него элек тролита 4 проводитс  контроль подтекани  электролита А в месте 5 прижати . Контроль герметичности прижати  осуществл етс  с помощью проверки 2 независимости сигнала, регистрируемого вторичным прибором 6, от усили  прижати  или по разрыву электрической цепи электролит - область 5 прижати . Прибором 6 регистрируетс  стационарное значение тока при разности потенциалов р между рабочим 2 и вспомогательным 7 электродами , обеспечивающей полную десорбцию продиффундировавшего водорода и отсутствие перепассйвации рабочего электрода 2. Правильность выбора устанавливаетс  путем проверки отсутстви  возрастани  сигнала, регистрируемого прибором 6 более чем на 10% при изменении Л ср р на 0,05 В, либо путем проверки соответстви  текущих значений потенциала рабочего электрода 2 uCf р. , измер емого с помощью электрода 8 сравнени , диапазону +0,15 - +0,6 В по водородной шкале. С целью исключени  из суммарного регистрируемого потока части, св занной с диффузией из периферийных областей дл  выделени  доли, котора  пр мо пропорциональна искомой концентрации , измерение стационарного тока проводитс  последовательно при разных проходных сечени х этого отверсти  датчика, строитс  график зависимости полученных значений плотности тока от отношени  толщины стенки конструкции h к радиусу входного отверсти  датчика а; путем экстрапол ции графика к значени м h/a 1 определ етс  часть потока водорода ip, св занна  только с диффузией водорода в направлении толщины стенки, затем вычисл етс  искома  концен1раци  водорода по формуле Р Г- D где F 96521 к/г-экв - число Фараде , D - значение коэффициента диффузии водорода в данном металле при температуре измерени , С.1 The invention relates to methods for determining the concentration of diffusion-mobile hydrogen in a metal of structures subjected to hydrogenation during operation, production, transportation, storage and processing of oil and gas and other media containing hydrogen sulfide and moisture. The purpose of the invention is to increase the accuracy of measurements. The drawing shows the element of the wall structure and the scheme of the patch electrochemical sensor installed on it. The scheme contains the inner surface 1 of the wall of the structure in contact with the targeting medium, the outer surface 2 of the wall of the structure, the sensor housing 3, the electrolyte 4 filling the internal cavity of the sensor, the area 5 pressing the sensor housing against the outer surface of the construction wall, the secondary device 6 recording the electric current , auxiliary electrode 7 and reference electrode 8. The method is carried out as follows. A hydrogen stream penetrating through the wall of the structure arises as a result of the corrosion process on its inner surface 1. To register it on the outer surface 2, an invoice electrochemical sensor 3 is installed. Before installing it, to eliminate the effects associated with the formation of oxide films on the previously cleaned surface area. 2 a layer of a chemically inert layer is deposited by electroplating, where h is a metal with a thickness bj, h = d thickness of the wall of the structure, D., D are the diffusion coefficients of hydrogen in the metal as dig and walls. After the sensor 3 is installed and electrolyte 4 is injected into it, electrolyte A leakage is monitored at the place of 5 pressing. The tightness of the pressure is monitored by checking the 2 independence of the signal detected by the secondary device 6 from the pressing force or by the break of the electrolyte circuit - the pressure area 5. The device 6 registers a stationary current value with a potential difference p between working 2 and auxiliary 7 electrodes, which ensures complete desorption of diffused hydrogen and the absence of reassignment of working electrode 2. The correct choice is established by checking the absence of an increase in the signal recorded by device 6 by more than 10% when L changes Wed pp at 0.05 V, or by checking the current values of the potential of the working electrode 2 uCf p. measured with reference electrode 8, range +0.15 - +0.6 V on a hydrogen scale. In order to exclude from the total recorded flux the part associated with diffusion from the peripheral regions to isolate a fraction that is directly proportional to the desired concentration, the stationary current is measured successively at different flow sections of this sensor opening, a graph of the obtained current density values versus wall thickness of the structure h to the radius of the sensor inlet orifice a; by extrapolating the graph to the value of m h / a 1, a fraction of the hydrogen flux ip is determined, which is associated only with the diffusion of hydrogen in the direction of the wall thickness, and then the calculated hydrogen concentration is calculated by the formula P G - D where F 96521 k / g eq - Farade number, D is the value of the diffusion coefficient of hydrogen in this metal at the measurement temperature, C.

Claims (1)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИФФУЗИОННО-ПОДВИЖНОГО ВОДОРОДА В МЕТАЛЛЕ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в измерении потока водорода, проникающего через стенку конструк- ции, с помощью электрохимического датчика, установленного так, что содержащийся в нем электролит Через входное отверстие контактирует с металлом внешней поверхности стенки конструкции и по полученным данным рассчитывают искомую концентрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, перед измерением внешнюю поверхность стенки конструкции в месте установки датчика покрывают слоем химически инертного материала, водопроницаемость которого больше, чем водородопроницаемость металла конструкции, а измерение проводят в диапазоне потенциалов, обеспечивающих полную десорбцию продиффундироватлиего водорода при отсутствии перепассивации, причем измерение потока водорода осуществляют изменяя проходное сечение входного отверстия датчика.METHOD FOR DETERMINING DIFFUSION-MOVABLE HYDROGEN CONCENTRATION IN THE DESIGN METAL, which consists in measuring the hydrogen flux penetrating the structure wall using an electrochemical sensor installed so that the electrolyte contained in it contacts the metal on the outer surface of the structure wall and through the the desired concentration is calculated, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy, before measuring the external surface of the structure wall in place of Novki sensor coated with a layer of chemically inert material, the water permeability of which is greater than the hydrogen permeability of the metal structure, and the measurement is carried out in a range of potentials, providing complete desorption of hydrogen in the absence prodiffundirovatliego superpassivation, wherein the measurement of hydrogen flow is carried out varying the inlet orifice of the sensor. 5 Ч оо сл5 h oo sl N3N3
SU833682553A 1983-12-29 1983-12-29 Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal SU1193562A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833682553A SU1193562A1 (en) 1983-12-29 1983-12-29 Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833682553A SU1193562A1 (en) 1983-12-29 1983-12-29 Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1193562A1 true SU1193562A1 (en) 1985-11-23

Family

ID=21096670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833682553A SU1193562A1 (en) 1983-12-29 1983-12-29 Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1193562A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Похоцноле И. К. -и Пальцевич А.П. Хроматог рафический метод определени количества диффузионного водорода в сварных швах. - ЖФХ, 1980, 54, № 11, с. 2924-2927. Патент US № 4221651, кл. G 01 N 21/46, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4356065A (en) Polarographic oxygen concentration sensor and method of determining oxygen content in the exhaust gases of an internal combustion engine
US5712559A (en) Cathodic protection reference cell and corrosion sensor
CA2281163C (en) Improved hydrogen permeation probe
US3915830A (en) Solid electrolyte electrochemical cell with self contained reference
US7508223B1 (en) Multihole and multiwire sensors for localized and general corrosion monitoring
US3831085A (en) Reactor vessel lining testing method and apparatus
SU1193562A1 (en) Method of determining concentration of diffusion-moving hydrogen in structure metal
US3948744A (en) Flush mounted corrosion electrode
CA1114018A (en) Method for detecting the fouling of a membrane covered electrochemical cell
CN100458374C (en) Electrical flowmeter and method thereof for improving online detecting accuracy
US6501286B1 (en) Multiple reference electrode array for measuring open circuit potentials in artificial crevices
CA1316715C (en) Thin film moisture sensing elements and process for the manufacture thereof
US4430164A (en) Fault-compensating electro-analytical measuring process and equipment
RU2627283C1 (en) Device for measuring corrosion of pipelines
RU2319954C1 (en) Electrode
DE3900942A1 (en) Multiple sensor system
RU2574423C1 (en) Hydrogen sensor in liquid and gas media
US11262291B2 (en) Method of detecting the locally generated corrosion of a metal element
RU2195691C1 (en) Sonde and device evaluating electric field in earth's crust
SU1318902A1 (en) Feed-through potentiometric cell
Brady et al. The Determination of Dust in Blast-Furnace Gas.
SU1582106A1 (en) Ph-electrode
SU920474A1 (en) Pickup for measuring corrosion rate
SU1260900A1 (en) Contact electrode of electric field transducer
JP2813424B2 (en) Electrochemical gas sensor device