Способ определения концентрации диффузионно-подвижного водорода в металле конструкции

( 9) ( ) 54 С 01 И 27/ КОМИТЕТ СССР ТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙСУДАРСТВЕНДЕЛАМ ИЗ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ трохимическог с помощью элчика, установл нного так, что электролит Через контактирует с меерхности стенки содержащиися ввходное отверст таллом внешнеи п онструкции и уче иным(56) Похоцноле И.К, и Пальцевич А.П.Хроматографический метод определенияколичества диффузионного водорода всварных швах. - ЖФХ, 1980, 54, Р 11,с2924-2927,Патент США В 4221651,кл. С О 1 М 21/46, 1980.(54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ДИФФУЗИОННО-ПОДВИЖНОГО ВОДОРОДА В МЕТАЛЛЕ КОНСТРУКЦИИ, заключающийся в измерении потока водорода,проникающего через стенку конструкрассчитывают искомую концентрацию о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повьппения точности измере ния, перед измерением внешнюю поверхность стенки конструкции в месте установки датчика покрывают слоем химически инертного материала,водопроницаемость которого больше,чем водородопроницаемость металлаконструкции, а измерение проводятв диапазоне потенциалов, обеспечивающих полную десорбцию продиффундировавшего водорода при отсутствииперепассивации, причем измерениепотока водорода осуществляют изменяяпроходное сечение входного отверстиядатчика.1193562 Ь45 С = 1Р ВНИИПИ Заказ 7309/46 Тираж 896 Подписное Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4 Изобретение относится к способам определения концентрации диффузионно-подвижного водорода в металле конструкций, подвергающихся наводораживанию при эксплуатации, при добыче, транспортировке, хранении и переработке нефтегазовых и других сред, содержащих сероводород и влагу.Цель изобретения - повышение точности измерений.На чертеже изображен элемент стенки конструкции и схема установленного на ней накладного электро- химического датчика.Схема содержит внутреннюю поверхность 1 стенки конструкции, контактирующую с наводораживающей средой, внешнюю поверхность 2 стенки конструкции, корпус 3 датчика, электролит 4, заполняющий внутреннюю полость датчика, область 5 прижатия корпуса датчика к внешней поверхности стенки конструкции, вторичный прибор 6, регистрирующий электрический ток, вспомогательный электрод 7 и электрод 8 сравнения.Способ осуществляется следующим образом.Водородный поток, проникающий через стенку конструкции, возникает в результате коррозионного процесса на ее внутренней поверхности 1. Для его регистрации на внешней поверхности 2 устанавливается накладной электро- химический датчик 3. Перед его установкой для устранения эффектов, связанных с образованием окисных пленок, на предварительно очищенный участок поверхности 2 путем электроосаждения наносится слой химически инертного металла толщиной Ь с Ь - где Ь -и П толщина стенки конструкции, Р Р -пф коэффициенты диффузии водорода в металле покрытия и стенки. После установки датчика 3 и залива в него электролита 4 проводится контроль подтекания электролита 4 в месте 5 прижатия.Контроль герметичности прижатия осуществляется с помощью проверки независимости сигнала, регистрируе-мого вторичным прибором 6, от усилия прижатия или по разрыву электрической цепи электролит - область 55 прижатия, Прибором 6 регистрируетсястационарное значение тока при разности потенциалов Е 9 р , между Ра1бочим 2 и вспомогательным 7 электродами, обеспечивающей полную десорб 10 цию продиффундировавшего водорода иотсутствие перепассивации рабочегоэлектрода 2. Правильность выбораЬ Яустанавливается путем проверки отсутствия возрастания сигнала,15 регистрируемого прибором 6 болеечем на 10 при изменении 6 Сна 0,05 В, либо путем проверки соответствия текущих значений потенциала рабочего электрода 2 6 Ч"20 измеряемого с помощью электрода 8сравнения, диапазону +О, 15 - +0,6 Впо водородной шкале,С целью исключения из суммарногорегистрируемого потока части, связанной с диффузией из периферийныхобластей для выделения доли, котораяпрямо пропорциональна искомой концентрации, измерение стационарноготока проводится последовательно приразных проходных сечениях этого отверстия датчика, строится график зависимости полученных значений плотности тока от отношения толщины 35стенки конструкции Ь к радиусувходного отверстия датчика а; путемэкстраголяции графика к значениямй/а с 1 определяется часть потокаводорода 1 , связанная только с диффузией водорода в направлении толщины стенки, затем вычисляется искомая концентрация водорода по форму- ле где Р =. 96521 к/г-экв - число Фарадея, Р - значение коэффициента диффузии водорода в данном металле приотемпературе измерения, С.