成果概述：

本成果提出了一种精确监测管道内壁腐蚀的腐蚀监测方法，即电位降法无损检测方法。电位降法腐蚀监测技术，又叫电场指纹技术(Field Signature Method，简称 FSM)，是 20 世纪 90 年代由挪威 CorrOcean 公司开发的一种新型无损检测技术。它于 1991 年开始第一次商业应用，并不断在工业领域得到应用，但该技术一直被国外垄断。FSM 技术主要用于检测各种由于腐蚀造成的材料损失缺陷，可以检测包括均匀腐蚀、点蚀和冲蚀等油气管道腐蚀缺陷。FSM 的技术原理是将电极在待测区布置成阵列，给待测对象施加恒流源，通过测量各个阵点的电压值，计算电势差，由于金属材料的损失会导致电阻值的变化，从而根据不同的电势差值与初始值进行比较得到检测结果。如图 1，给出的是 FSM 系统的技术原理图，通过外加恒流电源为待检测区输入恒定电流，在检测电极上完成电位信号采集，通过计算机对采集到的电位信息数据进行分析处理，从而实现对腐蚀情况的检测和实时监测。就国内形势来说，FSM 的设备、监测技术和数据解析技术仍被国外公司所垄断，国内油气田以及炼化厂使用时仍以从国外进口设备使用为主，不仅成本很高，而且后续的复杂数据解析还要依靠国外公司的技术服务，严重缺乏自主性。导致国内对 FSM 系统的应用一直存在很大问题。因此，深入研究 FSM 的现场监测技术和数据解析技术，自主研发匹配的 FSM 在线监测设备和软件系统，不仅对保障装置、设备和构件的安全可靠运行，减少经济损失和环境破坏具有重要价值，而且也能降低国内的使用成本，保证相关系统的持续运行，对推动我国腐蚀监测领域的发展具有深远意义。本成果研制了一套低激励、高精度、一体化电场指纹检测系统，并通过对电场指纹信号的研究，发展和完善电场指纹技术，主要包括温度补偿、坑蚀的检测精度、点蚀的识别预测以及对点蚀的发展进行安全评价等。