Sonda do pomiaru szybkości korozji z Grand Prix INTARG®2022 | Politechnika Gdańska

Międzynarodowe Targi Wynalazków i Innowacji INTARG to cykliczne wydarzenie poświęcone  prezentacji potencjału i dorobku myśli technologicznej i nauki, tj. wynalazków, technologii i usług kierowanych w trzynastu branżach w tym w przemyśle. Wystawcy INTARG® mają możliwość zgłoszenia prezentowanych wynalazków i innowacji (technologii, wyrobów i usług) do konkursu INTARG®, w ramach którego zostają poddane ocenie międzynarodowego jury. Główne kryteria oceny przedstawionych rozwiązań to: poziom innowacyjności, zapotrzebowanie rynku na dany produkt, porównanie z odpowiednikami światowymi, poziom gotowości technicznej TRL, możliwości wdrożenia i komercjalizacji, efekty ekonomiczne i społeczne, itp.

Wynalazek „Sonda do pomiaru szybkości korozji” powstał w wyniku realizacji projektu KORMON pozyskanego przez Polski Koncern Naftowy ORLEN S.A w ramach programu INNOCHEM.  Zgłoszenia wynalazku dokonał  PKN ORLEN S.A. Sonda została zaprojektowana i skonstruowana przez zespół naukowców z Politechniki Gdańskiej pod kierownictwem prof. Kazimierza Darowickiego w składzie: dr hab. inż. Juliusz Orlikowski, dr hab. inż. Grzegorz Lentka, mgr inż. Mateusz Cieślik, inż. Andrzej Dul. Skład osobowy zespołu uzupełniali pracownicy koncernu PKN ORLEN mgr inż. Iwona Łuksa oraz mgr inż. Radosław Gospoś.

Skuteczniejszy monitoring korozji

Innowacyjny zintegrowany system dualnych czujników korozji umożliwia jednoczesne monitorowanie szybkości korozji równomiernej oraz nawodorowania stali w czasie rzeczywistym (on-line). Rozwiązanie oparte jest na technice rezystometrycznej, która służy do monitorowania szybkości korozji metali/stopów w różnych środowiskach w tym również w sektorze oils&gas. W dostępnym na rynku urządzeniu rezystometrycznym specjalny sensor umieszczony jest w analizowanym strumieniu procesowym np. w rurociągu lub aparacie, gdzie z biegiem czasu ulega korozji. Szybkość korozji poprzez zmniejszenie przekroju poprzecznego sondy jest proporcjonalna do wzrostu jej rezystancji elektrycznej, która jest mierzona w sposób ciągły poprzez moduł pomiarowy na zewnątrz rurociągu/aparatu. Szybkość korozji jest obliczana na podstawie zmiany rezystancji elektrycznej w czasie rzeczywistym.

– Komercyjne urządzenia bazujące na technice rezystometrycznej nie dają możliwości rozróżnienia pomiędzy zjawiskiem korozji równomiernej i kruchością wodorową – wyjaśnia prof. Kazimierz Darowicki – Nasz wynalazek składa się z systemu podwójnych sensorów: czujnika głównego i czujnika odniesienia. Czujnik główny jest podatny na korozję równomierną i nawodorowanie, czujnik odniesienia jest podatny tylko na nawodorowanie i jednocześnie odporny na korozję. Rozróżnienie pomiędzy zjawiskami jest kluczowe z uwagi na zupełnie inne podejście i działania podejmowane przez pracowników rafinerii do zagrożeń związanych z różnymi mechanizmami korozyjnymi.

Zastosowanie dualnego systemu korozyjnego działającego w czasie rzeczywistym daje możliwość wizualizacji bieżącej sytuacji w aspekcie korozji równomiernej i nawodorowania. Operatorzy instalacji mają możliwość kontroli i natychmiastowego reagowania na bieżące zagrożenie zwiększonej korozji poprzez odpowiednie działania naprawcze, np. regulacje parametrów procesowych czy zwiększenie dawek środków antykorozyjnych.

– Monitorowanie szybkości korozji i nawodorowania stali w czasie rzeczywistym umożliwia przewidywanie długości życia materiałów konstrukcyjnych i znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia sytuacji awaryjnych powodujących nieplanowane wyłączenie instalacji przemysłowej z powodu korozji lub kruchości wodorowej.  Cały bezprzewodowy system monitorowania korozji oparty o dualne sensory korozyjne został wdrożony na instalacji krakingu katalitycznego FKK II PKN ORLEN. Obecnie przygotowywane jest wdrożenie systemu monitorowania korozji dwóch dalszych instalacjach. 

Zintegrowany system dualnych sensorów korozji okazał się bardzo skutecznym narzędziem do oceny bieżącej sytuacji w aspekcie korozji do monitorowania stanu materiałów konstrukcyjnych i odpowiedniego przygotowania podczas przerobu różnych wsadów w tym niekompatybilnych mieszanek rop naftowych. Monitoring okazał się również doskonałym narzędziem do określenia zależności szybkości korozji i nawodorowania od parametrów procesowych i innych czynników, przygotowania raportów w obszarze ochrony antykorozyjnej oraz jako wsparcie w specjalistycznych analizach korozyjnych. Budowane obecnie systemy monitorowania korozji są częściami większego przedsięwzięcia jakim jest tworzenie systemu zarządzanie korozją w koncernie PKN ORLEN w ramach działań RBI.

 – Należy nadmienić, że współpraca pomiędzy Katedrą Elektrochemii, Korozji i Inżynierii Materiałowej a koncernem PKN ORLEN ma już długoletnią tradycję i niezwykle owocną historię. W ramach tej współpracy zrealizowano ponad 40 prac badawczych i ekspertyz. W roku 2022 PKN ORLEN zdecydował się zgłosić wynalazek „Sonda do pomiaru szybkości i korozji” na targi innowacyjność. Targi INTARG® dzięki wypracowanej wysokiej międzynarodowej renomie zostały wsparte przez najwyższej rangi instytucje, na czele z Ministerstwem Rozwoju i Technologii oraz Światową Organizacją Własności Intelektualnej WIPO – jedną z 16 agend ONZ (INTARG® jako jedyne targi w Polsce oraz nieliczne w świecie odbywają się pod honorowym patronatem WIPO).

 Do konkursu zostały zgłoszone 272 wynalazki z 13 branż. Nagrody zostały wręczone podczas gali finałowej Jubileuszowej XV Edycji Międzynarodowych Targów Wynalazków i Innowacji INTARG® 2022, która odbyła się 12 maja.