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DE60305744T2 - Verfahren zum elektrochemischen nachweis und regelung von inorganischen schichtablagerungen - Google Patents

Verfahren zum elektrochemischen nachweis und regelung von inorganischen schichtablagerungen Download PDF

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DE60305744T2
DE60305744T2 DE60305744T DE60305744T DE60305744T2 DE 60305744 T2 DE60305744 T2 DE 60305744T2 DE 60305744 T DE60305744 T DE 60305744T DE 60305744 T DE60305744 T DE 60305744T DE 60305744 T2 DE60305744 T2 DE 60305744T2
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electrochemical
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Intercorr International Inc
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • G01N17/008Monitoring fouling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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Description

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    • Entfällt
  • STELLUNGNAHME BEZÜGLICH STAATLICH GEFÖRDERTER ENTWICKLUNG
    • Entfällt
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verfahren zum Nachweisen und Regeln von anorganischen Schichtablagerungen in kommerziellen und industriellen Umgebungen, und insbesondere ein Verfahren zum Erhalten und Bewerten einer Vielfalt von elektrochemischen Antwort-Signalen bezogen auf Schichtablagerungs-Keimbildung und Wachstum mittels einer Vielzahl unabhängiger korrosionsbeständiger Sensoren, die in elektrischer Kommunikation mit einem von einem Mikroprozessor geregelten elektrochemischen Überwachungsinstrument sind.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • Gegenwärtig umfasst das Erstellen elektrochemischer Messungen, einschließlich elektrochemischem Rauschen, Polarisationswiderstand, Harmonic Distortion Analyse und elektrochemischer Impedanzspektroskopie, eine Anzahl zugehöriger Vorrichtungen und Verfahren, deren gemeinsame Funktionen wesentlich sind, um die Ladungstransfereigenschaften unterschiedlicher elektrochemischer Oxidations- und Reduktionsvorgänge zu definieren, die in Verbindung mit der Korrosion von Metallen auftreten. Solche Messverfahren erfordern üblicherweise eine beachtliche Sensitivität bezogen auf die Art der zu bewertenden Schnittstelleneigenschaften Metall/Elektrolyt und die unterschiedlichen dynamischen Änderungen, die um die Grenzschnittstelle auftreten können.
  • Zum Beispiel umfasst ein bekanntes Korrosions-Messverfahren das Einbringen eines Sensors, der in der Zusammensetzung dem korrodierten Material ähnelt, in einen umgebenden Fluidstrom und dann Bewerten unterschiedlicher Faradayscher Ladungstransfereigenschaften bezogen auf den Korrosionsvorgang mittels elektrochemischer Vergleichsverfahren. Von Hauptinteresse bei derartigen Bewertungen ist eine Bestimmung der Materialverlustrate aufgrund von Korrosion.
  • Im Gegensatz dazu bieten in Prozessströmen mit einer Neigung, anorganische Schichtablagerungen zu bilden, die Metall-Innenflächen von Leitungen und Gefäßen oder Ähnlichem energetisch günstige Keimbildungsstellen anorganischer Schichtablagerungen. Tritt Schichtablagerung anschließend um solche Keimbildungsstellen auf, werden die Eigenschaften der umgebenden Schnittstelle Metall/Elektrolyt notwendigerweise dynamisch verändert. Mit Verdicken der Ablagerung wird die Antwort der Schnittstelle Metall/Elektrolyt weiter verändert. Somit ist es in derartigen Schichtablagerung begünstigenden Umgebungen zwangsläufig eher das Ablagerungsverhalten als das Korrosionsverhalten, das in kommerziellen und industriellen Umgebungen hauptsächlich Bedeutung hat.
  • Bisherig verwendete Verfahren zum Nachweisen der Gegenwart von Keimbildung von Schichtablagerung und Ablagerung waren somit im Allgemeinen darauf angewiesen, eine oder mehrere zusätzliche physikalische Änderungen, die das Vorhandensein von Schichtablagerung anzeigen, zu messen, wie beispielsweise Änderungen in der Wärmetransferbeständigkeit oder der Resonanzfrequenz von Piezokristallelementen. Dem Durchschnittsfachmann wird jedoch bekannt sein, dass derartige Verfahren üblicherweise die Entwicklung von Schichtablagerung nur langsam nachweisen können, insbesondere unter den Beschränkungen bestimmter industrieller Anwendungen, und dass bei diesen häufig Sensoren verwendet werden, die zu mechanischen Schäden aufgrund der korrodierenden Eigenschaften des Fluidmediums neigen.
  • Als Ergebnis eines derartigen mechanischen Schadens können die meisten Sensoren aufgrund der unvermeidlichen Verschlechterung der strukturellen Unversehrtheit der Vorrichtung und der Messempfindlichkeit nicht fortgesetzt verwendet werden, und somit ist häufig wiederholtes Testen und Kalibrieren der Sensoren erforderlich. Derartige Verfahren und die zugeordneten Vorrichtungen weisen oft den Nachteil auf, dass das gesamte Verarbeitungssystem oder mindestens Bestandteile des Systems abgeschaltet werden müssen, damit das Testen und Kalibrieren von Technikern durchgeführt werden kann.
  • 3. Ziel der Erfindung
  • Angesichts des Vorgenannten ist es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren vorzusehen, mit welchem kostengünstig eine Vielfalt zuverlässiger elektrochemischer Antwort-Signale bezogen auf Keimbildung und Wachstum von Schichtablagerung erhalten und bewertet werden können mittels einer Vielzahl unabhängiger korrosionsbeständiger Sensoren, die in elektrischer Kommunikation mit einem von einem Mikroprozessor geregeltem Instrument sind, so dass geeignete Vorgänge zum Regeln und zur Inhibition von Schichtablagerungen initiiert werden können, wobei ein die Vorrichtung verwendendes System in Betrieb bleibt.
  • KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Es wird eine Vorrichtung beschrieben zum Nachweisen des Beginns von elektrochemischer Schichtablagerungs-Keimbildung und dem zugehörigen Wachstum von Schichtablagerung, wobei ein Sensor mit einer Anordnung von drei Metallelektroden in Fluiden angeordnet wird, in denen Bedingungen bestehen, die für Schichtablagerungs-Keimbildung und -Ablagerung als günstig betrachtet werden. Ein gegenwärtig bevorzugtes Verfahren zur Durchführung der Erfindung wird ebenfalls vorgesehen, wobei eine oder mehrere einer Vielzahl elektrochemischer Messverfahren auf die Elektroden der Vorrichtung angewendet werden, zum Beispiel elektrochemisches Rauschen, linearer Polarisationswiderstand, Harmonic Distortion Analyse, Intermodulation Distortion Analyse, elektrochemische Impedanz und/oder Solution Resistance. Zugeordnete elektrochemische Eigenschaften der Schnittstelle Sensor/Fluid werden dann während der Schichtablagerung ständig überwacht und können verwendet werden, um anschließenden Beginn weiterer Keimbildung und Ablagerung zu identifizieren. Das Verfahren kann weiter verwendet werden, um das Hinzufügen von Inhibitorformulierungen für Schichtablagerungen, die nützlich in der Milderung der Schichtablagerungsbildung sind, zu regeln und das Fortschreiten des Entfernens der Schichtablagerungen auf geregelte und vorhersagbare Weise zu überwachen, wobei das Fluid-Transportsystem oder Ähnliches eingeschaltet bleibt.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
  • 1 ist eine schematische Zeichnung einer in einem mit Flansch versehenem Gehäuse untergebrachten Drei-Sensor-Anordnung;
  • 2 ist eine schematische Zeichnung einer Sensor-Anordnung in elektrischer Kommunikation mit elektrochemischen Instrumenten, Software, Regelungsausgängen und Schichtablagerungs-Inhibitor-Regelungen;
  • 3 ist eine graphische Darstellung einer üblichen Strom-Rausch-Signal-Analyse von Strom-Kurtosis während Schichtablagerungs-Keimbildung als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 4 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Potential-Rausch-Signals von Potential-Kurtosis als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 5 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Strom-Rausch-Signals von Strom-Skew als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 6 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Potential-Rausch-Signals von Potential-Skew als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 7 ist eine graphische Darstellung einer üblichen Entwicklung von elektrochemischer Rauschbeständigkeit während Keimbildung und Wachstum als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 8 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Druckabfalls aufgrund von Bildung von Schichtablagerung in einem Mikrodurchmesser-Rohr gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 9 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Potential-Rausch-Signals von Potential-Skew während Schichtablagerungs-Keimbildungswachstum und -Entfernung als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 10 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Potential-Rausch-Signals von Potential-Kurtosis während Schichtablagerungs-Keimbildungswachstum und -Entfernung als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung;
  • 11 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Strom-Rausch-Signals von Strom-Skew während Schichtablagerungs-Keimbildungswachstum und -Entfernung als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung; und
  • 12 ist eine graphische Darstellung eines üblichen Strom-Rausch-Signals von Strom-Kurtosis während Schichtablagerungs-Keimbildungswachstum und -Entfernung als Funktion der Zeit gemäß einem weiteren Gegenstand der Erfindung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird nun eine Vorrichtung zum elektrochemischen Nachweisen und Regeln von anorganischer Schichtablagerung vorgesehen mit einer Sensor-Anordnung 101, 102 und 103, wobei die Vorrichtung geeignet ist zur Verwendung entweder direkt innerhalb einer Fluidflussleitung oder in einer Seitenstromschleife. Wie dargestellt, sind die Sensoren 101103 im Wesentlichen elektrisch isolierte Sektionen aus elektrochemischem Sensor-Material, zum Beispiel Edelstahl, die in einem mit Flansch versehenen Sensorkörper untergebracht sind und in separater elektrischer Kommunikation mit einer elektrochemischen Überwachungsvorrichtung (nicht dargestellt) sind.
  • Elektrische Isolierung zwischen den Sensoren 101103 wird durch eine Vielzahl von Dichtungen 104107 erhalten, wobei dem Durchschnittsfachmann bekannt ist, dass diese aus jedem geeigneten dielektrischen Isoliermaterial, zum Beispiel PTFE, PVDF oder einem anderen ähnlichen Material, gebildet sein können. Der mit einem Flansch versehene Sensorkörper wird entweder um oder entlang dem Fluidflussstrom durch ein Fließrohr 110 angeordnet. Das Fluid 108 fließt durch das Fließrohr 110, sobald es von dem Fluidtransportsystem oder Ähnlichem (nicht dargestellt) erzeugt wird, und elektrochemische Schichtablagerung 109 wird auf der Innenseite des Rohrs 110 und auf den Sensoren 101103 gebildet.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wird nun die in dem mit Flansch versehenen Sensorkörper 201 untergebrachte Sensor-Anordnung in elektrischer Kommunikation mit einer elektrochemischen Instrumenteinheit 202 verbunden. Die von den Sensoren 101103 als Reaktion auf Schichtablagerungs-Keimbildung und -Ablagerung erzeugten elektrochemischen Antworten werden von der elektrochemischen Instrumenteinheit 202 gemessen und analysiert, die Ausgaben der Einheit 202 werden dann weiter von dem Software-Analysator 203 analysiert. Dann sendet Software-Analysator 203 ein geeignetes Analyse-Signal an den Ausgabe-Regler 204, welcher ein Regler-Ausgabe-Signal sendet, das geeignet ist, eine Schichtablagerungs-Inhibitor-Regelmaßnahme durch den Schichtablagerungs-Inhibitor-Regler 205 durchzuführen.
  • Gemäß einem Gegenstand der Erfindung, wenn die Sensor-Anordnung 101103 aus einem Material gebildet ist, das aufgrund seiner hohen Beständigkeit gegen Korrosion in einer gegebenen Anwendung gewählt wurde, wird dem Durchschnittfachmann offenbar sein, dass elektrochemische Antworten bezüglich Bildung von Schichtablagerung, die von der Sensor-Anordnung erzeugt werden, durch korrosionsbezogene Wirkungen nicht wesentlich vermischt, verstärkt oder verfälscht sind, und somit jede Keimbildung und Ablagerungswachstum von Schichtablagerung durch elektrochemische Mittel nachgewiesen und überwacht werden können. In einem besonders bevorzugten Gegenstand der Erfindung wird die Sensor-Anordnung 101103 aus einem Material gebildet, das bei gegebener Anwendung ausreichend beständig gegen Korrosion ist, um eine Korrosionsrate von gleich oder weniger als 0,01 mm pro Jahr (0,4 mils pro Jahr) zu ermöglichen.
  • Wie unter Bezug auf das Nachweisen von Keimbildung und Ablagerungswachstum von Schichtablagerung im Allgemeinen erwähnt, ist es wichtig, die Wirkungen von Nebenvorgängen in der Umgebung des Sensors 201, wie beispielsweise Korrosion, die die Genauigkeit jedes von dem Sensor an die elektrochemische Instrumenteinheit 202 gesendeten elektrochemischen Antwortsignals negativ beeinflussen können, zu minimieren. Aus praktischen Gründen wird das Sensor-Material nach minimalen Korrosionseigenschaften hinsichtlich der Schichtablagerung bildenden Fluide von besonderem Interesse gewählt, zum Beispiel 316L Edelstahl oder Ähnliches, für viele herkömmliche industrielle Anwendungen.
  • Elektrochemische Vorgänge der Keimbildung und Ablagerung von Schichtablagerung treten deshalb an der hochenergetischen Grenzschnittstelle von Edelstahl und dem durchfließenden Schichtablagerung bildenden Fluid (die elektrochemische Doppelschicht) auf. Die elektrochemische Doppelschicht bildet wirksam einen Elektrolytkondensator mit einer üblichen Kapazität zwischen 10 und 100 Mikrofarad pro Quadratzentimeter. Die Kapazität wird gebildet durch Adsorption von Wassermolekülen, Dipolen und Ionen in der elektrochemischen Doppelschicht an der Phasengrenze Metall/Lösung.
  • Wenn Keimbildung von Schichtablagerung auf der Metalloberfläche auftritt, treten feine Veränderungen in der Kapazität der Doppelschicht auf, wenn die an der Metalloberfläche adsorbierten Ionen anfangen, Niederschläge zu bilden. Diese Veränderungen werden als charakteristische Antworten in den elektrochemischen Rausch-Signalen sowohl von Strom- als auch von Potential-Signalen beobachtet.
  • Um die elektrochemischen Antworten besser charakterisieren zu können, umfasst die Analyse das Berechnen einer Anzahl von Faktoren bezüglich Signalstörungen, insbesondere Kurtosis und Skew der Potential- und Strom-Signale, wobei diese Faktoren besonders sensitiv für die in der Doppelschicht auftretenden elektrochemischen Änderungen sind.
  • Wie erwähnt, weist der Sensor optimal drei ungefähr identische Elektroden aus Material auf, das dafür bekannt ist, in den Schichtablagerung bildenden Fluiden von Interesse minimal zu korrodieren, zum Beispiel 316L Edelstahl. Die Elektroden 101103 (hier unter erneuter Bezugnahme auf 1), welche voneinander durch Dichtungen 104107 elektrisch isoliert werden, sind den erzeugten Fluiden ständig ausgesetzt.
  • Elektrochemische Messungen der Antworten der Elektroden auf die Fluidumgebung werden ständig von der elektrochemischen Instrumenteinheit 202 durchgeführt und weisen im Allgemeinen eine oder mehrere der folgenden Arten von Messungen auf elektrochemisches Rauschen, linearen Polarisationswiderstand, Harmonic Distortion Analyse, Intermodulation Distortion Analyse, Solution Resistance und elektrochemische Impedanz.
  • Elektrochemisches Rauschen ist ein Fachbegriff, der verwendet wird, um natürlich auftretende Strom- und Potential-Signale zu beschreiben. Potential-Rauschen betrifft spontane Fluktuationen in dem Potential des offenen Stromkreises der einer Fluidumgebung ausgesetzten Elektroden, und kann unter Verwendung einer Referenz-Elektrode gemessen werden, um die Änderungen in der fühlenden Elektrode zu überwachen; alternativ können diese zwischen zwei fühlenden Elektroden gemessen werden. Strom-Rauschen betrifft Fluktuationen im Strom, die von zwei identischen fühlenden Elektroden, die elektrisch miteinander durch ein Nullwiderstand-Amperemeter oder eine ähnliche Vorrichtung miteinander verbunden sind, beobachtet werden. Üblicherweise werden elektrochemisches Strom- und Potential-Rauschen gleichzeitig gemessen.
  • Linearer Polarisationswiderstand ist eine Messung des Widerstands der elektrochemischen Schnittstelle, die üblicherweise durchgeführt wird, indem ein geringer Störeinfluss von ungefähr 10 bis 30 Millivolt auf die fühlende(n) Elektrode(n) angelegt wird. Die Strom-Antwort wird gemessen, und der Widerstand (d.h. das Verhältnis der angelegten Spannung zu dem gemessenen Strom) wird bewertet.
  • Harmonic Distortion Analyse umfasst Anlegen eines Störeinflusses mit Niedrigfrequenz-Sinuspotential einer bekannten Frequenz auf die fühlende(n) Elektrode(n) und Messen der phasengleichen Strom-Antwort bei der gleichen Frequenz. Verzerrung (distortion) tritt aufgrund von Nicht-Linearitäten in der elektrochemischen Antwort auf und ist üblicherweise durch Erzeugen von Oberschwingungen (Harmonischen) der doppelten oder dreifachen Frequenz des angelegten Signals gekennzeichnet.
  • Intermodulation Distortion Analyse ist ähnlich zur Harmonic Distortion Analyse, wobei das angelegte Signal aus zwei Sinuskurven zusammengesetzt ist und das Signal bezüglich Intermodulationsprodukten analysiert wird.
  • Solution Resistance wird gemessen, indem ein hochfrequentes Potential-Signal, zum Beispiel größer als 2 Kilohertz, angelegt wird und dann die Strom-Antwort gemessen wird. Die Solution Resistance ist das Verhältnis der Amplitude des angelegten Potential-Signals zu der gemessenen Strom-Antwort.
  • Elektrochemische Impedanz kennzeichnet die Impedanz der Schnittstelle Sensor/Elektrolyt über einen breiten Bereich von Frequenzen, üblicherweise zwischen beispielsweise 10 Millihertz und 20 Kilohertz.
  • Um Bildung von Schichtablagerung in den Fluiden von Interesse nachzuweisen, ist es von Bedeutung, über eine ständige Messung und eine Ausgabe über das Fortschreiten der Schichtablagerung zu verfügen, so dass Schichtablagerung-Inhibitorbehandlungen auf zeitgünstige und effektive Weise durchgeführt werden können. Um dieses Ziel zu erreichen, überwacht die Instrumenteinheit 202 ständig die Sensoren 101103 unter Verwendung einer Kombination der oben beschriebenen Verfahren, aber insbesondere einer Kombination aus elektrochemischem Rauschen, linearem Polarisationswiderstand, Harmonic Distortion Analyse und Solution Resistance. Die Instrumenteinheit 202 gibt Daten aus, die das Fortschreiten der Schichtablagerung betreffen (insbesondere Ableitungen der Messungen elektrochemischen Rauschens), mit zusätzlichen Ausgaben der anderen elektrochemischen Verfahren.
  • Unter Bezugnahme auf 3 stellt nun ein Graph übliche Antworten der Strom-Rausch-Signal-Analyse von Strom-Kurtosis während der Keimbildung von Schichtablagerung dar, wobei bei Fortschreiten der Keimbildung von Schichtablagerung starke Steigungen in dem Wert aufgezeigt werden. Geeignete Chemikalien für Schichtablagerung bildende Fluide sind in Tabellen 1 und 2 unten dargestellt, wobei Tabelle 1 eine übliche Chemikalie für eine zur Carbonat-Schichtablagerungsbildung neigende Bildung darstellt und Tabelle 2 die Zusammensetzung der beiden für die Tests verwendeten Wasser-Chemikalien darstellt, welche, wenn sie gemischt werden, innerhalb einer Zeitspanne von fünf Minuten zu einer Bildung von Carbonat-Schichtablagerung führen würden. Die Zeitskala in 3 ist in Minuten.
  • TABELLE 1
    Figure 00110001
  • TABELLE 2
    Figure 00110002
  • 4 zeigt die übliche Antwort auf das Potential-Rausch-Signal von Potential-Kurtosis während der gleichen Zeitspanne wie die Strom-Rausch-Analyse aus 3, wobei bei Fortschreiten der Keimbildung von Schichtablagerung eine starke Steigung in dem Wert aufgezeigt wird. Die Zeitskala ist ebenfalls in Minuten.
  • 5 zeigt die Antwort auf das Strom-Rausch-Signal von Strom-Skew während der gleichen Zeitspanne wie in 3, wobei die Änderungen aufgrund von Keimbildung und Wachstum von Schichtablagerung aufgezeigt werden. Die Zeitskala ist in Minuten.
  • 6 zeigt die übliche Antwort auf das Potential-Rausch-Signal von Potential-Skew während der gleichen Zeitspanne wie in 3, wobei Änderungen aufgrund von Keimbildung von Schichtablagerung aufgezeigt werden. Die Zeitskala ist ebenfalls in Minuten.
  • 7 zeigt die Entwicklung von elektrochemischem Rauschwiderstand während der Keimbildung und dem Wachstum von Schichtablagerung während der gleichen Zeitspanne wie in 3. Die Zeitskala ist in Minuten.
  • 8 zeigt den Druckabfall aufgrund von Bildung von Schichtablagerung in dem Mikrodurchmesser-Rohr. Geeignete Schichtablagerung bildende Fluid-Chemikalien sind unmittelbar nachstehend in Tabellen 3 und 4 dargestellt, wobei Tabelle 3 übliche Chemikalien für Bildungs- und Satelliten-Wasser darstellt, die, wenn sie gemischt werden, zur Bildung von Bariumsulfat-Schichtablagerungen führen werden, und Tabelle 4 stellt die Zusammensetzungen für die zwei Wasserchemikalien dar, die für Sulfat-Schichtablagerung bildende Tests verwendet werden. Die Zeitskala in 8 ist ebenfalls in Minuten.
  • TABELLE 3
    Figure 00120001
  • TABELLE 4
    Figure 00130001
  • 9 stellt die übliche Antwort auf das Potential-Rausch-Signal von Potential-Skew während Wachstum und Entfernen von Schichtablagerungs-Keimbildung über die gleiche Zeitspanne wie in 8 dar. Die Zeitskala ist in Minuten.
  • 10 stellt die übliche Antwort auf das Potential-Rausch-Signal von Potential-Kurtosis während Wachstum und Entfernen von Schichtablagerungs-Keimbildung über die gleiche Zeitspanne wie in 8 dar. Die Zeitskala ist ebenfalls in Minuten.
  • 11 stellt die übliche Antwort auf das Strom-Rausch-Signal von Strom-Skew während Wachstum und Entfernen von Schichtablagerungs-Keimbildung über die gleiche Zeitspanne wie in 8 dar. Die Zeitskala ist erneut in Minuten.
  • Schließlich stellt 12 die übliche Antwort auf das Strom-Rausch-Signal von Strom-Kurtosis während Wachstum und Entfernen von Schichtablagerungs-Keimbildung über die gleiche Zeitspanne wie in 8 dar. Die Zeitskala ist in Minuten.
  • Die vorgenannte Beschreibung wird nur zu Darstellungszwecken gegeben und es ist nicht beabsichtigt, alle möglichen Gegenstände der Erfindung zu beschreiben. Des Weiteren wird dem Durchschnittsfachmann offenbar sein, dass, obwohl die Erfindung genau unter Bezugnahme auf mehrere beispielhafte Ausführungsformen dargestellt und beschrieben wurde, kleinere Änderungen zu der Beschreibung und vielfältige andere Modifikationen, Weglassungen und Hinzufügungen ebenfalls vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der Ansprüche abzuweichen. Nachdem hier die allgemeine Art und Eigenschaften der Erfindung beschrieben wurde, wird beansprucht:

Claims (5)

  1. Verfahren zum elektrochemischen Nachweisen und Regeln von anorganischen Schichtablagerungen, das Verfahren weist auf: Fließen eines Fluids durch ein Rohr (110), so dass das Fluid in Kontakt mit einer Sensoren-Anordnung verbleibt, wobei die Sensor-Anordnung eine Vielzahl von Sektionen aus elektrochemisch sensitivem Sensor-Material (101, 102, 103), isoliert voneinander durch eine Vielzahl von Dichtungssektionen (104107), aufweist, die Sektionen aus elektrochemisch sensitivem Sensor-Material gestaltet aus einem Metall, welches korrosionsbeständig gegen das Fluid ist; Erzeugung einer Vielzahl von elektrochemischen Antwort-Signalen durch die Sensoren-Anordnung; Senden der Vielzahl von elektrochemischen Antwort-Signalen an eine elektrochemische Messeinheit (202); Messung der Vielzahl von elektrochemischen Antwort-Signalen durch die elektrochemische Messeinheit; Ausgabe von auf den gemessenen elektrochemischen Antwort-Signalen basierenden Daten durch die elektrochemische Messeinheit (202) an einen Software-Analysator (203); Analyse der auf den gemessenen elektrochemischen Antwort-Signalen basierenden Daten durch den Software-Analysator (203); Ausgabe eines durch den Software-Analysator (203) erzeugten Analyse-Signals an einen Ausgabe-Regler (204); und Verwendung des Ausgabe-Reglers (204) um mindestens eine geregelte Maßnahme zur Inhibition von anorganischen Schichtablagerungen unter der Verwendung eines Reglers (205) zur Inhibition von anorganischen Schichtablagerungen zu initiieren.
  2. Verfahren zum elektrochemischen Nachweisen und Regeln von inorganischen Schichtablagerungen nach Anspruch 1, worin der Messung der durch die Sensoren- Anordnung erzeugten Vielzahl von elektrochemischen Antwort-Signalen durch die elektrochemische Messeinheit ferner mindestens ein Messverfahren zugrunde liegt, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus: Elektrochemisches Rauschen, Linearer Polarisationswiderstand, Harmonic Distortion Analyse und Solution Resistance.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, worin das elektrochemisch sensitive Sensor-Material mit einer Geschwindigkeit von weniger als 0.01 mm pro Jahr korrodiert.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, worin die elektrochemische Messeinheit Antwort-Signale misst, die durch die Sensoren-Anordnung in Reaktion auf die Erfassung von Keimbildungsstellen anorganischer Schichtablagerungen durch die Sensoren-Anordnung erzeugt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, worin die elektrochemische Messeinheit Antwort-Signale misst, die durch die Sensoren-Anordnung in Reaktion auf die Erfassung von Ablagerungsstellen anorganischer Schichtablagerungen durch die Sensoren-Anordnung erzeugt werden.
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