快速和准确的腐蚀监测与布鲁克3D光学显微镜节省成本在炼油工业

腐蚀引起的石油运输和炼油行业中材料和基础设施退化的年度成本约为80亿欧洲杯足球竞彩美元。研究科学家和工程师探索石油生产材料和添加剂的研究科学家和工程师需要快速准确的成像和量化技术，以及它们对腐蚀速度和程度的影响。欧洲杯足球竞彩可以清楚地监控和记录随时间随时间的基础设施的变化，并在准确的计量和高质量图像可用时记录。

此外，可以有效地表征预防技术的影响，例如添加剂。Bruker提供的3D光学显微镜提供具有高分辨率和高精度垂直尺度数据的大型视野图像，以表征损坏腐蚀。这些计量和成像能力对于腐蚀监测至关重要，以减轻这种不可避免的材料和环境过程的不利影响。

腐蚀不可避免，但可控

在炼油业中，由于腐蚀，管理由于压裂或蚀地引起的局部面积故障是腐蚀所呈现的关键挑战。仅在美国，有超过250万英里的管道。运输原油的管道实际上并没有被它们腐蚀。这些管道中发现的腐蚀是由沉积物或水的沉积物的存在引起的，导致随着时间的推移而导致泄漏或失败。在通过管道运输的同时，在沉重的原油中存在的酸或硫比例较高的酸或硫在凉爽环境中不会出现任何问题，但它们在精炼环境的高温（例如，200°C）的高温下变得腐蚀性．

发现和修复不是理想的-一盎司预防如何?

机械检查装置称为“智能猪”，或超声波脉冲技术用于管道环境的常规分析，允许检测较重的腐蚀区域（图1）。虽然腐蚀可以通过“找到并解决它”方法来处理，但科学家们不断努力创造更好的材料，添加剂和预防技术，以降低和最终控制腐蚀及其破坏性效果。欧洲杯足球竞彩

图1所示。显示内部管道腐蚀情况。有时会出现深达10毫米的凹坑。

使用有机涂层来防止腐蚀是预防性开支的主要部分(图2)。需要高精度的测量仪器来测试这些涂层在非常小的尺度上的有效性和附着性。尽管在受控实验中腐蚀发生的规模非常小，但这些数据对于预测大型基础设施的功能性能是有用的。

图2。防腐蚀措施的成本

扫描电子显微镜 - 准确但缓慢而有限

扫描电子显微镜(SEM)是一种高精度的成像方法，用于测量涂层。这种强大的成像和测量技术被应用于测量和测试微小的、局部的腐蚀坑，这些腐蚀坑受用于减少或防止腐蚀效果的材料涂层和添加剂的影响。

SEM的一个主要缺点是样品制备过程较长，需要对样品进行切片和定向，以实现纵向尺寸和横向尺寸的测量。这些数据对于确定和量化腐蚀点蚀的程度和深度是至关重要的。此外，扫描电镜是一种二维测量方法，提供剖面信息或相关区域的横截面数据。真实的三维数据对于了解三维腐蚀点蚀和缺陷的本质至关重要。

Bruker 3D光学显微镜提供精确，快速的腐蚀计量

定量腐蚀是一个具有挑战性的过程。表面的腐蚀程度不能用单一的测量方法来描述。然而，表面退化的三维测量，如点蚀，提供了一个复杂的方法来全面测量，可视化和量化腐蚀。光学仿形法利用光的干涉测量表面粗糙度和形状，通过纳米级粗糙度从毫米级台阶高度分辨表面异常。这种方法适用于以腐蚀为特征的水垢。3D分析允许对数百个参数进行估计，以完全描述表面腐蚀，如材料随时间流失的数量、腐蚀的方向性、峰谷比等。

Bruker公司的3D光学显微镜具有自动化和分析功能，可以节省石油和天然气行业腐蚀研究和产品开发的时间和成本。Bruker显微镜能够实现非常高的速度，这使得科学家和工程师可以监测和证实他们关于材料和涂层的研究想法，这是腐蚀预防成本的两个主要组成部分。欧洲杯足球竞彩力量的Vision64^®该软件集成了一个强大的高斯滤波器来平化图像，它的多区域分析可以精确定位腐蚀坑并测量它们的体积和大小。

腐蚀优惠券测量

许多管道运营商使用腐蚀“优惠券”监测腐蚀，这通常是用于制作管道的材料的代表性样本（图3）。优惠券通常是条带，环，杆或盘形，以适合管接头或在测试单元中。它们位于管道中的战略位置，然后定期除去并分析腐蚀。它们是一种经济高效的工具，可以在操作中定量确定腐蚀速率。在暴露于估计体重损失之前和之后测量腐蚀优惠券的重量，并且通常也分析裂缝和凹坑（图3）。材料的预期寿命可以通过监测暴露的优惠券的每年米尔的腐蚀速率来确定。优惠券还目视指示可能在感兴趣系统中进行的腐蚀类型。

图3。腐蚀片三维显示图像，用绿色圈出代表凹坑。

评价腐蚀片是一种简单而常用的腐蚀监测方法，因为它们提供了最可靠的腐蚀物理证据。试样提供了平均材料损失、腐蚀性质、腐蚀程度和腐蚀速率以及局部腐蚀分布的数据。腐蚀试样的结果可以显示出可以接受或不可接受的腐蚀保护的趋势，需要加强检查或保护过程或程序，或通过修改处理程序获得的收益(图4)。

图4。腐蚀优惠券样本。

Bruker NPFLEX™3D光学显微镜平台(图5)为腐蚀监测提供了一种成本效益高、适用的3D计量解决方案。NPFLEX有一个大的XY工作台和工作区，允许它处理能够容纳多个腐蚀片进行分析的大型夹具(图6c)。

因此，可以在相似的条件下同时测试多种材料和涂层。欧洲杯足球竞彩成像内径或定位较大的样品是一个挑战，较小的光学显微镜从末端的角度。NPFLEX解决了这个问题，因为它有一个大的机架，可以容纳更大的组件，如腐蚀试样盘(如图6e所示)，或定制的多试样夹具(图6c和6d)，可以用一个简单的配置测量多个试样。

图5。Bruker的NPFLEX 3D光学显微镜。它的大标称工作体积处理小或大样品券和多样品托盘。

可以将NPFlex与小滚子级选项配置，以加速微小圆柱形优惠券的测量，因为该选项有助于同时安装多个小圆柱形部件（图6D）。利用许多多优惠券持有者和滚子级，NPFlex可以在一个测量运行中获取来自几张优惠券的信息。这增加了测量效率并缩短了操作员时间。

图6 a。NPFLEX上小圆柱腐蚀优惠券的测量。

NPFLEX的桥式龙门设计不受近线工业环境中常见的振动水平的影响，因此能够在生产中使用近线技术是其优势所在。此外，进一步的稳定性提供了集成空气表，以实现可重复的结果在一个紧凑的设计。由于采用开放式龙门桥设计，系统可以从前端和后部完全进入，方便服务和支持。此外，由于超长的工作距离目标，可以从难以获取的地区收集数据。

图6 b。NPFLEX显示腐蚀坑的三维分析图:用NPFLEX捕获的小圆柱体试样的线形拼接测量数据。

图6 c。金属腐蚀优惠券安装在NPFlex旋转阶段卡盘上的圆柱形夹具上。

通过这些特征，NPFlex即使在具有挑战性的角度下也可以对许多样本进行可再现的测量。将度量表面尺寸数据转换为标准报告，方便，随着时间的推移提供客观和可比的测量能力。即使在涂层和材料开发过程中，系统的自动腐蚀坑识别和分析特征也非常有用。欧洲杯足球竞彩该研究实验室可以针对现有的材料测量新开发的材料。欧洲杯足球竞彩

图6 d。多个小圆柱形腐蚀片在一个多套夹具中，准备在NPFLEX上测量。

图6 e。NPFLEX平台上的自动优惠券托盘

多区域分析(MRA) -分析的自动识别和计算

MRA是Bruker Vision64软件的一种强大的分析能力，有助于自动检测和调查获取的图像中许多感兴趣的区域(图7)。这种快速、自动化的方法确定和监测腐蚀的大小和深度是关键。节省材料和涂层开发和腐蚀监测的时间特性。欧洲杯足球竞彩数据收集的便捷性和速度，以了解实验结果，为材料科学研究和开发更好的涂料显著节省成本。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球Bruker 3D显微镜是开发防腐蚀材料和涂层的一种有价值的工具，这些材料和涂层在防腐蚀过程中占成本的最高比例。欧洲杯足球竞彩

图7。MRA分析结果表显示了计算的腐蚀坑和代表性的尺寸和深度。

结论

在油气行业中，腐蚀是一个昂贵且具有挑战性的问题。然而，有许多技术可以用来处理这些挑战，并特别关注于降低成本和提高可靠性。Bruker的NPFLEX具有大样本面积、分析帽和自动数据采集能力，为开发新型防腐涂层和材料解决方案的人员提供了交钥匙解决方案。欧洲杯足球竞彩这些特点使得Bruker的3D光学显微镜能够降低测量和分析成本，无论是在金钱上还是在腐蚀预防过程的关键步骤上。

这些信息来源于Bruker纳米表面公司提供的材料。欧洲杯足球竞彩

欲了解更多信息，请访问力量纳米表面。