راهکاری الکتروشیمیایی برای ارزیابی و پایش خوردگی در صنایع

خوردگی یکی از مهم‌ترین عوامل کاهش عمر مفید تجهیزات، افزایش هزینه‌های تعمیر و نگهداری و ایجاد ریسک‌های عملیاتی در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی، صنایع شیمیایی و تأسیسات زیرزمینی است. مخازن ذخیره‌سازی، خطوط انتقال، تجهیزات فلزی مدفون و سازه‌هایی که در تماس با محیط‌های خورنده قرار دارند، به‌طور مداوم در معرض واکنش‌های شیمیایی و الکتروشیمیایی قرار می‌گیرند که می‌تواند به تخریب تدریجی فلز و کاهش قابلیت اطمینان تجهیزات منجر شود.

یکی از دشواری‌های اصلی در مدیریت خوردگی، دسترسی محدود به سطح فلز و ناتوانی در بررسی مستقیم وضعیت آن است. این مسئله به‌ویژه در مورد مخازن مدفون، سازه‌های زیرزمینی و تجهیزات نصب‌شده در نقاط دور از دسترس اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در چنین شرایطی، خارج کردن تجهیز از سرویس، حفاری، تخلیه مخزن یا انجام آزمون‌های مخرب می‌تواند هزینه‌بر، زمان‌بر و گاهی غیرممکن باشد.

از سوی دیگر، اندازه‌گیری یک مقدار لحظه‌ای از خوردگی به‌تنهایی برای مدیریت یکپارچگی تجهیزات کافی نیست. آنچه در بسیاری از کاربردهای صنعتی اهمیت دارد، شناخت رفتار خوردگی در طول زمان، شناسایی تغییرات محیطی و ارزیابی روند افزایش یا کاهش فعالیت خوردگی است.

آیا می‌توان بدون خارج کردن یک مخزن از محل نصب، بدون تخریب بدنه و حتی در شرایط دشوار دسترسی، اطلاعاتی قابل اندازه‌گیری از وضعیت خوردگی آن به دست آورد؟

روش‌های الکتروشیمیایی با فراهم کردن امکان بررسی پاسخ الکتریکی و الکتروشیمیایی فلز در محیط خورنده، یکی از رویکردهای علمی برای پاسخ به این نیاز محسوب می‌شوند. دستگاه ORIGACORR، محصول شرکت OrigaLys  فرانسه، با هدف اندازه‌گیری غیرمخرب نرخ خوردگی و انجام آزمون‌های الکتروشیمیایی در کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی طراحی شده است.

شرکت چیره صنعت با فعالیت در حوزه تجهیزات آزمایشگاهی و راهکارهای تخصصی اندازه‌گیری، این فناوری را برای متخصصان خوردگی، واحدهای تحقیق و توسعه، آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت و صنایع مرتبط معرفی می‌کند.

خوردگی بسیاری از فلزات در محیط‌های آبی و الکترولیتی، فرایندی الکتروشیمیایی است. در این فرایند، واکنش‌های اکسیداسیون و احیا به‌طور هم‌زمان در سطح فلز رخ می‌دهند.

در نواحی آندی، فلز اکسید شده و یون‌های فلزی وارد محیط می‌شوند. در نواحی کاتدی، واکنش‌های کاهشی متناسب با شرایط محیط انجام می‌شوند. در نتیجه، انتقال بار الکتریکی در سطح فلز و فصل مشترک فلز و الکترولیت شکل می‌گیرد.

سرعت این واکنش‌ها به عوامل متعددی وابسته است، از جمله:

• جنس و ترکیب شیمیایی فلز و وضعیت سطح آن
• ترکیب شیمیایی محیط، pH و غلظت یون‌های خورنده
• دما، مقاومت الکتریکی الکترولیت و شرایط انتقال جرم
• تشکیل، پایداری و تخریب لایه‌های اکسیدی یا پسیو
• وجود تماس گالوانیکی میان فلزات متفاوت

اندازه‌گیری پاسخ الکتروشیمیایی سیستم می‌تواند اطلاعاتی درباره رفتار خوردگی و تغییرات آن فراهم کند. این اطلاعات معمولاً از طریق اندازه‌گیری پتانسیل، جریان و امپدانس الکتروشیمیایی به دست می‌آیند.

جریان خوردگی و نرخ خوردگی

یکی از پارامترهای اساسی در ارزیابی خوردگی، چگالی جریان خوردگی یاi_corr​ است. این پارامتر نشان‌دهنده شدت واکنش‌های الکتروشیمیایی مرتبط با خوردگی در سطح فلز است.

در شرایط مناسب، با استفاده از قانون فاراده و با در اختیار داشتن اطلاعاتی مانند جرم مولی فلز، ظرفیت الکترونی واکنش، چگالی فلز و سطح مؤثر درگیر در واکنش، می‌توان چگالی جریان خوردگی را به نرخ خوردگی نفوذی، برای مثال برحسب میلی‌متر بر سال (mm/year)، تبدیل کرد.

بنابراین، اندازه‌گیری الکتروشیمیایی می‌تواند به جای انتظار برای مشاهده کاهش محسوس ضخامت فلز، اطلاعاتی درباره فعالیت خوردگی در شرایط اندازه‌گیری ارائه دهد.

البته نرخ خوردگی محاسبه‌شده از جریان الکتروشیمیایی، یک برآورد مبتنی بر مدل و فرضیات مشخص است. این مقدار لزوماً معادل بیشترین عمق نفوذ خوردگی یا نرخ رشد یک حفره موضعی نیست. برای تفسیر صحیح نتایج، شناخت جنس فلز، محیط، سطح مؤثر و نوع خوردگی ضروری است.

مقاومت پلاریزاسیون خطی (LPR)

روش مقاومت پلاریزاسیون خطی (LPR) یکی از روش‌های متداول برای ارزیابی غیرمخرب خوردگی عمومی و پایش تغییرات آن در طول زمان است.

در این روش، پتانسیل الکترود کاری در محدوده کوچکی در اطراف پتانسیل مدار باز تغییر داده می‌شود و پاسخ جریان اندازه‌گیری می‌گردد. شیب منحنی جریان نسبت به پتانسیل در نزدیکی شرایط مدار باز، مقاومت پلاریزاسیون را مشخص می‌کند:

R_p=(ΔE/ΔI)_(ΔE→0)

در این رابطه، R_p​ مقاومت پلاریزاسیون است که معمولاً با در نظر گرفتن سطح الکترود، به‌صورت مقاومت پلاریزاسیون نرمال‌شده بر سطح گزارش می‌شود.

به‌طور کلی، در شرایط قابل مقایسه، افزایش مقاومت پلاریزاسیون می‌تواند نشان‌دهنده کاهش سرعت واکنش‌های خوردگی و کاهش آن می‌تواند نشانه افزایش فعالیت خوردگی باشد.

با استفاده از رابطه استرن–گری (Stern–Geary)، مقاومت پلاریزاسیون به جریان خوردگی مرتبط می‌شود:

i_corr = B / R_p

که در آن B ضریب استرن–گری است و به شیب‌های تافل واکنش‌های آندی و کاتدی وابسته است.

مزیت مهم LPR، امکان انجام اندازه‌گیری با تحریک پتانسیلی کوچک و بررسی روند خوردگی بدون تخریب قابل توجه نمونه است. به همین دلیل، این روش در مطالعات خوردگی، ارزیابی پوشش‌ها و پایش سیستم‌های فلزی در تماس با الکترولیت کاربرد دارد.

با این حال، تبدیل مقاومت پلاریزاسیون به نرخ خوردگی به انتخاب صحیح ضریب B، شرایط سطح، نوع واکنش‌ها و ماهیت خوردگی وابسته است. در خوردگی موضعی یا سیستم‌های دارای رفتار الکتروشیمیایی پیچیده، تفسیر نتایج باید با احتیاط انجام شود.

طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی EIS

طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی یکی از روش‌های قدرتمند برای بررسی رفتار سیستم‌های الکتروشیمیایی است. در این تکنیک، یک تحریک سینوسی کوچک به سیستم اعمال می‌شود و پاسخ جریان یا پتانسیل در فرکانس‌های مختلف اندازه‌گیری می‌گردد.

امپدانس الکتروشیمیایی، پاسخ سیستم به تحریک الکتریکی را در حوزه فرکانس توصیف می‌کند و اطلاعاتی درباره فرایندهای مختلف در فصل مشترک فلز و الکترولیت فراهم می‌سازد.

با تحلیل داده‌های EIS و استفاده از نمودارهای نایکوییست و بود، می‌توان پارامترهایی مانند مقاومت انتقال بار، رفتار خازنی فصل مشترک، مقاومت لایه‌های سطحی و تغییرات خواص پوشش‌ها را بررسی کرد.

از جمله کاربردهای این روش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• بررسی رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌های محافظ و ارزیابی عملکرد آن‌ها در محیط خورنده
• مطالعه تشکیل، پایداری و تخریب لایه‌های پسیو روی سطوح فلزی
• بررسی تغییرات مقاومت انتقال بار و رفتار فصل مشترک فلز و الکترولیت
• پایش تغییرات سیستم در طول زمان و مقایسه وضعیت نمونه‌ها در شرایط محیطی مختلف

EIS در مقایسه با روش‌های مبتنی بر اندازه‌گیری جریان مستقیم، اطلاعات گسترده‌تری از رفتار دینامیکی سیستم ارائه می‌دهد؛ اما تفسیر نتایج آن نیازمند طراحی مناسب آزمون، انتخاب مدل معادل متناسب با سیستم و توجه به عواملی مانند نویز، مقاومت محلول و ظرفیت خازنی مسیر اندازه‌گیری است.

در کاربردهای صنعتی با کابل‌های طولانی یا اتصالات پیچیده، اثرات الکتریکی مسیر اندازه‌گیری نیز باید در نظر گرفته شود تا پاسخ ثبت‌شده به‌درستی به سیستم مورد مطالعه نسبت داده شود.

پتانسیل مدار باز (OCP)

پتانسیل مدار باز یکی از پارامترهای پایه در مطالعات الکتروشیمیایی است. در این روش، اختلاف پتانسیل الکترود کاری نسبت به الکترود مرجع، در شرایطی که جریان خارجی قابل توجهی از الکترود عبور نمی‌کند، اندازه‌گیری می‌شود.

پتانسیل مدار باز می‌تواند اطلاعاتی درباره وضعیت الکتروشیمیایی سطح فلز، پایداری نسبی سیستم و تغییرات شرایط محیطی ارائه کند.

برای مثال، تغییرات پتانسیل مدار باز در طول زمان ممکن است با تشکیل لایه‌های سطحی، تغییر شرایط شیمیایی محیط یا تغییر وضعیت واکنش‌های آندی و کاتدی مرتبط باشد.

OCP به‌تنهایی نرخ خوردگی را تعیین نمی‌کند؛ اما در کنار روش‌هایی مانند LPR و EIS، ابزار مهمی برای شناخت شرایط اولیه سیستم، تعیین وضعیت پایدار اندازه‌گیری و تحلیل رفتار الکتروشیمیایی است.

تحلیل اعوجاج هارمونیکی (HDA)

تحلیل اعوجاج هارمونیکی یکی دیگر از روش‌های قابل اجرا با دستگاه ORIGACORR است که از پاسخ غیرخطی سیستم الکتروشیمیایی به تحریک اعمال‌شده برای ارزیابی پارامترهای خوردگی استفاده می‌کند.

هنگامی که یک تحریک متناوب به سیستم الکتروشیمیایی اعمال می‌شود، پاسخ جریان می‌تواند علاوه بر مؤلفه اصلی، شامل مؤلفه‌های هارمونیکی باشد. تحلیل این مؤلفه‌ها اطلاعاتی درباره رفتار غیرخطی واکنش‌های الکتروشیمیایی فراهم می‌کند.

یکی از قابلیت‌های مطرح‌شده برای روش HDA در کاتالوگ ORIGACORR، محاسبه ضریب استرن–گری از طریق تحلیل پاسخ هارمونیکی است. این ضریب در محاسبه نرخ خوردگی بر مبنای مقاومت پلاریزاسیون نقش دارد.

در روش متداول LPR، انتخاب ضریب استرن–گری مناسب برای تبدیل مقاومت پلاریزاسیون به جریان خوردگی اهمیت زیادی دارد. در این زمینه، HDA می‌تواند با فراهم کردن اطلاعاتی درباره رفتار غیرخطی سیستم، به تعیین این ضریب کمک کند.

بر اساس کاتالوگ سازنده، HDA به‌عنوان یک روش غیرمخرب معرفی شده و امکان ارتباط و استفاده مکمل از روش‌های مختلف اندازه‌گیری در ORIGACORR فراهم شده است.

معرفی دستگاه ORIGACORR؛ ابزار میدانی ارزیابی خوردگی

ORIGACORR یک دستگاه میدانی برای اندازه‌گیری نرخ خوردگی است که با هدف فراهم کردن امکان انجام آزمون‌های الکتروشیمیایی غیرمخرب در محیط‌های صنعتی طراحی شده است.

این دستگاه از مجموعه روش‌های الکتروشیمیایی شامل EIS، OCP، LPR و HDA پشتیبانی می‌کند و برای بررسی خوردگی عمومی و خوردگی گالوانیکی در کاربردهای مختلف معرفی شده است.

یکی از ویژگی‌های شاخص ORIGACORR، ترکیب قابلیت‌های اندازه‌گیری الکتروشیمیایی با طراحی قابل حمل و امکان اجرای مستقل آزمون‌ها است. این ویژگی، استفاده از دستگاه را در محیط‌هایی که انجام اندازه‌گیری با تجهیزات آزمایشگاهی متداول دشوار است، تسهیل می‌کند.

طراحی قابل حمل و مناسب کاربردهای میدانی

در بسیاری از کاربردهای صنعتی، انتقال نمونه به آزمایشگاه یا استفاده از تجهیزات بزرگ و پیچیده امکان‌پذیر نیست. دستگاه‌های قابل حمل می‌توانند بخشی از این محدودیت را برطرف کنند و امکان انجام آزمون را در نزدیکی محل مورد مطالعه فراهم آورند.

ORIGACORR  دارای طراحی مقاوم در برابر ضربه، گردوغبار و پاشش آب است و برای جابه‌جایی و استفاده در شرایط میدانی در نظر گرفته شده است.

ویژگی‌های این دستگاه عبارت‌اند از:

• طراحی قابل حمل برای استفاده در محیط‌های صنعتی و میدانی
• قابلیت اجرای مستقل اندازه‌گیری‌ها بدون نیاز به اتصال دائمی به رایانه
• حافظه داخلی برای ثبت و ذخیره نتایج آزمون‌ها
• امکان تنظیم و اجرای خودکار اندازه‌گیری‌ها
• قابلیت انتقال و خروجی گرفتن از داده‌های ثبت‌شده

این مجموعه قابلیت‌ها، ORIGACORR را برای فعالیت‌های پایش خوردگی، مطالعات میدانی و آزمون‌های الکتروشیمیایی در محل مناسب می‌سازد.

۳.۲. اجرای مستقل آزمون‌ها و ثبت داده‌ها

یکی از ویژگی‌های کاربردی ORIGACORR، امکان انجام اندازه‌گیری‌ها بدون نیاز به رایانه در حین اجرای آزمون است. این قابلیت در محیط‌هایی که دسترسی به رایانه محدود است یا انتقال تجهیزات جانبی به محل اندازه‌گیری دشوار است، اهمیت دارد. دستگاه دارای حافظه داخلی با ظرفیت ۱۴۵۰۰ داده در حافظه فرار است. این قابلیت امکان ثبت مجموعه‌ای از اندازه‌گیری‌ها را فراهم می‌کند تا داده‌ها پس از انجام آزمون برای بررسی و تحلیل بیشتر مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، قابلیت شروع مجدد خودکار پس از قطع برق را دارد. این ویژگی در اجرای آزمون‌های برنامه‌ریزی‌شده و کاهش نیاز به مداخله مستمر اپراتور اهمیت دارد.

لازم است میان اجرای مستقل آزمون و تأمین انرژی تمایز قائل شویم. عملکرد مستقل از رایانه به معنای بی‌نیازی از انرژی الکتریکی نیست؛ دستگاه برای اعمال تحریک الکتروشیمیایی، اندازه‌گیری پاسخ و ذخیره اطلاعات به منبع تغذیه مناسب نیاز دارد که از طریق باتری های قدرتمند داخلی تامین می شود.

۴. مشخصات فنی ORIGACORR

محدوده گسترده اندازه‌گیری جریان، امکان بررسی پاسخ‌های الکتروشیمیایی در مقیاس‌های مختلف را فراهم می‌کند. این ویژگی در مطالعاتی که جریان‌های بسیار کوچک یا تغییرات ظریف پاسخ الکتروشیمیایی اهمیت دارند، قابل توجه است. همچنین، پشتیبانی از آرایش‌های دو، سه و چهار الکترودی، امکان طراحی آزمون متناسب با نوع نمونه و روش اندازه‌گیری را فراهم می‌سازد.

۵. نرم‌افزارهای ORIGACORR؛ از اجرای آزمون تا تحلیل داده‌ها

ORIGACORR از دو شیوه عملیاتی و دو محیط نرم‌افزاری برای تنظیم، اجرای اندازه‌گیری‌ها و مدیریت داده‌ها پشتیبانی می‌کند.

حالت کلاسیک با نرم‌افزار OrigaMaster

نرم‌افزار OrigaMaster (OM5) برای کنترل و تنظیم آزمون‌های الکتروشیمیایی و تحلیل داده‌ها در حالت کلاسیک به کار می‌رود. در این حالت، کاربر می‌تواند پارامترهای اندازه‌گیری را متناسب با روش انتخابی تنظیم کند و فرایند آزمون را با کنترل بیشتری اجرا نماید.

از قابلیت‌های این نرم‌افزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• انتخاب و تنظیم پارامترهای اندازه‌گیری برای روش‌های مختلف
• تعریف توالی آزمون‌ها و تنظیم مراحل اجرای آن‌ها
• مشاهده منحنی‌های الکتروشیمیایی
• پردازش و تحلیل داده‌های اندازه‌گیری‌شده پس از اجرای آزمون

این شیوه برای آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه، مطالعات تخصصی خوردگی و کاربردهایی که کنترل دقیق پارامترهای آزمون اهمیت دارد، قابل استفاده است.

حالت خودکار با نرم‌افزار OrigaCorrField

نرم‌افزار OrigaCorrField برای اجرای ساده‌تر و خودکار اندازه‌گیری‌ها در محیط‌های میدانی طراحی شده است. در این حالت، فرایند تنظیم آزمون به‌صورت هدایت‌شده انجام می‌شود و پس از تعریف پارامترهای مورد نیاز، دستگاه می‌تواند اندازه‌گیری‌ها را به‌صورت خودکار اجرا و نتایج را ثبت کند.

از ویژگی‌های این شیوه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنظیم ساده و هدایت‌شده آزمون
• اجرای خودکار اندازه‌گیری‌های تعریف‌شده
• ثبت نتایج در حافظه دستگاه
• امکان انتقال داده‌ها و خروجی گرفتن در قالب Excel

ترکیب اجرای خودکار با قابلیت ذخیره داده‌ها، می‌تواند نیاز به مداخله مداوم اپراتور را کاهش دهد و استفاده از دستگاه را در برنامه‌های پایش و اندازه‌گیری میدانی تسهیل کند.

انتخاب بین حالت کلاسیک و خودکار، به سطح کنترل مورد نیاز، پیچیدگی آزمون و نوع کاربرد بستگی دارد.

کاربردهای صنعتی دستگاه ORIGACORR

خوردگی در صنایع مختلف، بسته به جنس فلز، نوع محیط و شرایط بهره‌برداری، رفتار متفاوتی دارد. به همین دلیل، انتخاب روش اندازه‌گیری و تفسیر نتایج باید با در نظر گرفتن شرایط واقعی سیستم انجام شود. قابلیت اجرای چند روش الکتروشیمیایی در ORIGACORR، امکان استفاده از آن را در طیف متنوعی از مطالعات خوردگی و ارزیابی مواد فراهم می‌کند.

صنایع نفت، گاز و پتروشیمی

در صنایع نفت و گاز، تجهیزات فلزی در معرض محیط‌هایی قرار می‌گیرند که ممکن است حاوی آب، نمک‌ها، ترکیبات اسیدی، سولفید هیدروژن و سایر عوامل خورنده باشند. خوردگی خطوط انتقال، مخازن، تجهیزات فرایندی و بخش‌های مختلف تأسیسات می‌تواند باعث افزایش هزینه‌های نگهداری و کاهش قابلیت اطمینان سیستم شود. در چنین کاربردهایی، روش‌های الکتروشیمیایی می‌توانند برای بررسی رفتار خوردگی نمونه‌های فلزی، ارزیابی محیط‌های خورنده و مطالعه عملکرد مواد و پوشش‌های محافظ مورد استفاده قرار گیرند. ORIGACORR با پشتیبانی از روش‌هایی مانند LPR و EIS، امکان اجرای آزمون‌های مرتبط با خوردگی و ثبت پاسخ الکتروشیمیایی را فراهم می‌کند.

مخازن مدفون و تجهیزات زیرزمینی

یکی از چالش‌های مهم در صنایع، ارزیابی خوردگی مخازن و تجهیزات فلزی مدفون است. در این کاربردها، دسترسی مستقیم به سطح فلز محدود بوده و بازرسی متداول ممکن است مستلزم حفاری، توقف بهره‌برداری یا استفاده از روش‌های تخصصی باشد.

روش‌های الکتروشیمیایی می‌توانند به‌عنوان بخشی از یک برنامه ارزیابی وضعیت خوردگی مورد استفاده قرار گیرند؛ مشروط بر آنکه تماس الکتروشیمیایی مناسب با محیط برقرار باشد و پیکربندی الکترودها با شرایط واقعی سیستم سازگار باشد.

برای ارزیابی یک مخزن مدفون، ابتدا باید مشخص شود که هدف اندازه‌گیری چیست: بررسی نرخ خوردگی عمومی، شناسایی تغییرات فعالیت خوردگی، مطالعه خوردگی گالوانیکی یا ارزیابی احتمال تخریب موضعی. هر یک از این اهداف ممکن است به طراحی آزمون و آرایش الکترودی متفاوتی نیاز داشته باشد. در پروژه‌هایی که محل اندازه‌گیری در عمق زیاد قرار دارد، موضوع صرفاً انتخاب دستگاه اندازه‌گیری نیست؛ بلکه طراحی مجموعه‌ای شامل پروب، الکترودها، مسیر انتقال سیگنال، حفاظت محیطی و روش ثبت داده‌ها اهمیت پیدا می‌کند.

خوردگی گالوانیکی

خوردگی گالوانیکی زمانی رخ می‌دهد که دو فلز یا آلیاژ با پتانسیل‌های الکتروشیمیایی متفاوت، در حضور یک الکترولیت با یکدیگر تماس الکتریکی داشته باشند. در چنین شرایطی، فلز فعال‌تر می‌تواند نقش آند را ایفا کرده و با سرعت بیشتری دچار خوردگی شود. این پدیده در اتصالات فلزی، سازه‌های صنعتی، خطوط لوله، تجهیزات چندفلزی و سیستم‌هایی که از مواد متفاوت ساخته شده‌اند، اهمیت دارد. ارزیابی خوردگی گالوانیکی مستلزم بررسی پتانسیل‌ها، شرایط الکترولیت، نسبت سطح آندی به کاتدی و جریان تبادلی میان فلزات است.  ORIGACORR   برای کاربردهای خوردگی گالوانیکی نیز معرفی شده است. استفاده از قابلیت‌های اندازه‌گیری الکتروشیمیایی دستگاه می‌تواند در مطالعات مقایسه‌ای مواد و بررسی رفتار سیستم‌های گالوانیکی مفید باشد.

ارزیابی پوشش‌ها و لایه‌های محافظ

پوشش‌های محافظ یکی از راهکارهای متداول برای افزایش دوام تجهیزات فلزی در محیط‌های خورنده هستند. عملکرد این پوشش‌ها به عواملی مانند ساختار، چسبندگی، ضخامت، عیوب سطحی و مقاومت در برابر نفوذ عوامل خورنده وابسته است. EIS یکی از روش‌های پرکاربرد در مطالعه رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌ها محسوب می‌شود. با تحلیل پاسخ امپدانسی در فرکانس‌های مختلف، می‌توان تغییرات خواص الکتریکی و رفتار فصل مشترک را در طول زمان بررسی کرد. در مطالعات آزمایشگاهی، این اطلاعات می‌توانند برای مقایسه عملکرد پوشش‌ها، بررسی تخریب تدریجی و ارزیابی اثر شرایط محیطی مورد استفاده قرار گیرند. قابلیت EIS در ORIGACORR، امکان انجام اندازه‌گیری‌های مرتبط با این حوزه را در محدوده فرکانسی اعلام‌شده توسط سازنده فراهم می‌کند.

آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه و کنترل کیفیت

در آزمایشگاه‌های تخصصی مواد و خوردگی، تکرارپذیری روش اندازه‌گیری، امکان کنترل پارامترهای آزمون و دسترسی به داده‌های قابل تحلیل اهمیت زیادی دارد.  ORIGACORR  با پشتیبانی از چند روش الکتروشیمیایی، امکان استفاده در برنامه‌های مختلف تحقیقاتی را فراهم می‌کند؛ از جمله:

• بررسی و مقایسه رفتار خوردگی فلزات و آلیاژها
• مطالعه عملکرد بازدارنده‌های خوردگی در محیط‌های آزمایشگاهی
• ارزیابی الکتروشیمیایی پوشش‌های محافظ
• بررسی تغییرات سطح فلز در شرایط محیطی کنترل‌شده
• ثبت و مقایسه نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی در برنامه‌های تحقیقاتی

در این کاربردها، انتخاب روش آزمون، طراحی نمونه، کنترل شرایط محیطی و تحلیل صحیح داده‌ها، نقش اساسی در اعتبار نتایج دارد.

انتخاب روش اندازه‌گیری متناسب با هدف

برای ارزیابی خوردگی یک مخزن مدفون، ابتدا باید هدف اندازه‌گیری تعریف شود. اگر هدف، تخمین نرخ خوردگی عمومی باشد، روش LPR می‌تواند گزینه‌ای برای بررسی باشد. اگر شناخت رفتار فصل مشترک، وضعیت لایه‌های سطحی یا تغییرات امپدانس اهمیت داشته باشد، EIS اطلاعات مکملی ارائه می‌دهد. در صورت نیاز به بررسی رفتار گالوانیکی یا تغییرات پتانسیل سیستم نیز می‌توان از روش‌های مرتبط استفاده کرد. در این چارچوب، ORIGACORR با پشتیبانی از LPR، EIS، OCP و HDA، مجموعه‌ای از ابزارهای اندازه‌گیری را در اختیار طراح سامانه قرار می‌دهد. انتخاب روش نهایی باید بر اساس نوع فلز، محیط تماس، دسترسی به سطح مورد نظر و ماهیت خوردگی انجام شود.

طراحی پروب و مسیر انتقال سیگنال

در یک سامانه اندازه‌گیری در عمق زیاد، یکی از مهم‌ترین مسائل، ایجاد تماس الکتروشیمیایی مناسب با محیط مورد مطالعه است.

در آرایش متداول سه‌الکترودی، الکترود کاری، الکترود مرجع و الکترود کمکی باید به‌گونه‌ای در کنار یکدیگر قرار گیرند که اندازه‌گیری پتانسیل و جریان با دقت کافی انجام شود. علاوه بر طراحی الکترودها، مسیر انتقال سیگنال نیز اهمیت زیادی دارد. مقاومت کابل، افت ولتاژ، نویز الکتریکی، کیفیت اتصالات و اثر ظرفیت خازنی کابل می‌توانند بر پاسخ اندازه‌گیری اثر بگذارند.

این موضوع به‌ویژه در EIS اهمیت دارد؛ زیرا پاسخ سیستم در فرکانس‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود و ویژگی‌های الکتریکی مسیر انتقال می‌توانند در نتیجه نهایی تأثیرگذار باشند.

بنابراین، در کاربردهایی مانند عمق ۴۰۰ متر، سازگاری دستگاه با پروب و کابل اختصاصی باید به‌صورت مهندسی ارزیابی شود.

عملکرد مستقل از رایانه و ثبت داده‌ها

در شرایطی که امکان اتصال دائمی به رایانه وجود ندارد، استفاده از یک واحد اندازه‌گیری مستقل می‌تواند مزیت عملیاتی داشته باشد. قابلیت اجرای خودکار آزمون‌ها و ثبت داده‌ها در ORIGACORR، امکان بررسی این رویکرد را فراهم می‌کند.

محدودیت‌های اندازه‌گیری و ضرورت روش‌های مکمل

اندازه‌گیری الکتروشیمیایی اطلاعات ارزشمندی درباره فعالیت خوردگی فراهم می‌کند؛ اما به‌تنهایی پاسخ قطعی به تمام پرسش‌های مربوط به سلامت سازه نمی‌دهد.

برای مثال، اندازه‌گیری نرخ خوردگی عمومی الزاماً بیشترین عمق یک حفره موضعی را مشخص نمی‌کند. همچنین، از روی یک اندازه‌گیری الکتروشیمیایی نمی‌توان به‌طور قطعی وجود یا عدم وجود نشتی، سوراخ‌شدگی یا ضخامت باقی‌مانده دیواره مخزن را تعیین کرد. در چنین مواردی، بسته به شرایط پروژه، ممکن است روش‌های مکمل مانند آزمون‌های غیرمخرب، سنجش ضخامت یا سامانه‌های پایش نشتی نیز مورد نیاز باشند. بنابراین، رویکرد مهندسی مناسب، استفاده از داده‌های الکتروشیمیایی به‌عنوان بخشی از یک برنامه جامع ارزیابی خوردگی و یکپارچگی تجهیزات است.

مزایای کلیدی ORIGACORR در یک نگاه

• پشتیبانی از روش‌های متنوع الکتروشیمیایی
• اجرای EIS، OCP، LPR و HDA برای بررسی جنبه‌های مختلف رفتار خوردگی.
• اندازه‌گیری غیرمخرب
• امکان ارزیابی پاسخ الکتروشیمیایی بدون نیاز به تخریب قابل توجه نمونه در روش‌های مناسب.
• طراحی قابل حمل و میدانی
• مناسب برای انتقال به محل آزمون و کاربردهایی که استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی متداول دشوار است.
• اجرای مستقل و مدیریت داده‌ها
• امکان اجرای آزمون بدون اتصال دائمی به رایانه، ثبت نتایج و انتقال داده‌ها برای تحلیل بیشتر.
• انعطاف‌پذیری در تنظیمات آزمون
• امکان تنظیم پارامترها در حالت کلاسیک و اجرای هدایت‌شده و خودکار در حالت میدانی.

تجربه عملی شرکت OrigaLys در اندازه گیری خوردگی در مخازن مدفون در عمق 400 متری زمین !

یکی از درخشان‌ترین اعتبارسنجی‌های صنعتی ORIGACORR، کاربرد آن در پروژه بین‌المللی SCCoDRa (پایش و کنترل خوردگی اجزای فلزی در ذخیره‌سازی پسماندهای رادیواکتیو) است که با همکاری کنسرسیومی از مراکز مرجع علمی از جمله مؤسسه خوردگی فرانسه (Institut de la Corrosion)، آزمایشگاه ارتعاشات و آکوستیک (LVA)، مرکز تحقیقات مهندسی مواد (Mateis)، مرکز فنی مهندسی مکانیک (Cetim) و شرکت روباتیک صنعتی VLM Robotics و در سایت تحقیقاتی زیرزمینی بوره (Bure Site) اجرا شده است. در این پروژه، کانتینرهای فلزی حاوی ضایعات با پرتوزایی بالا (Déchets HA) در تونل‌های افقی در عمق چندصد متری زمین داخل سنگ‌های رسی قرار می‌گیرند.

در چنین سازه‌ای پایش خوردگی با چالش‌های چندوجهی روبه‌روست:

• بررسی رفتار گالوانیکی و خوردگی چندفلزی: سازه شامل کانتینر اولیه از جنس فولاد زنگ‌نزن (Stainless Steel)، محفظه ثانویه خارجی از جنس فولاد کم‌آلیاژ (Low-Alloy Steel) به ضخامت ۶٫۵ سانتی‌متر و لاینر فلزی محافظ دیواره به ضخامت ۲٫۵ سانتی‌متر است. حضور رطوبت و تماس این آلیاژها می‌تواند واکنش‌های گالوانیکی شدیدی ایجاد کند که اندازه‌گیری دقیق پتانسیل و جریان تبادلی با تفکیک‌پذیری بالای ORIGACORR رصد می‌شود.
• پایش الکتروشیمیایی در فصل‌مشترک‌های متخلخل و فشرده: الکترولیت در تماس با فلز شامل آب منفذی سنگ رسی و مواد پرکننده (با ضخامت ۳ تا ۸ سانتی‌متر) است که امپدانس بسیار بالایی دارند. امپدانس ورودی ترابیت دستگاه ( TΩ1) تضمین می‌کند که اندازه‌گیری‌های پتانسیل مدار باز و EIS بدون افت ولتاژ ناشی از مقاومت بالای محیط انجام شود.
• پایش درازمدت و غیرمخرب با ربات‌های صنعتی: ادغام واحد اندازه‌گیری ORIGACORR با بازوهای انتقال رباتیک (مشابه توسعه شرکت VLM Robotics) امکان آزمون‌های ادواری خودکار بدون مداخله مستقیم انسان در محیط‌های پرتوزا و خطرناک را فراهم می‌سازد.

پس؛

دستگاه ORIGACORR با تلفیق تکنیک‌های LPR ،EIS ،OCP و HDA، رزولوشن جریانی در مقیاس فمتوآمپر (30 fA)، امکان استخراج مستقیم پارامترهای استرن–گری و قابلیت عملکرد مستقل در محیط‌های میدانی و صنعتی دشوار (مانند پروژه‌های هسته‌ای، لوله‌های دفنی و مخازن نفتی)، راهکاری معتبر و علمی برای پایش و کنترل خوردگی در سطح کلاس جهانی به شمار می‌رود.

طراحی قابل حمل و مناسب کاربردهای میدانی
در بسیاری از کاربردهای صنعتی، انتقال نمونه به آزمایشگاه یا استفاده از تجهیزات بزرگ و پیچیده امکان‌پذیر نیست. دستگاه‌های قابل حمل می‌توانند بخشی از این محدودیت را برطرف کنند و امکان انجام آزمون را در نزدیکی محل مورد مطالعه فراهم آورند.
ORIGACORR دارای طراحی مقاوم در برابر ضربه، گردوغبار و پاشش آب است و برای جابه‌جایی و استفاده در شرایط میدانی در نظر گرفته شده است.
ویژگی‌های این دستگاه عبارت‌اند از:
• طراحی قابل حمل برای استفاده در محیط‌های صنعتی و میدانی
• قابلیت اجرای مستقل اندازه‌گیری‌ها بدون نیاز به اتصال دائمی به رایانه
• حافظه داخلی برای ثبت و ذخیره نتایج آزمون‌ها
• امکان تنظیم و اجرای خودکار اندازه‌گیری‌ها
• قابلیت انتقال و خروجی گرفتن از داده‌های ثبت‌شده
این مجموعه قابلیت‌ها، ORIGACORR را برای فعالیت‌های پایش خوردگی، مطالعات میدانی و آزمون‌های الکتروشیمیایی در محل مناسب می‌سازد.
۳.۲. اجرای مستقل آزمون‌ها و ثبت داده‌ها
یکی از ویژگی‌های کاربردی ORIGACORR، امکان انجام اندازه‌گیری‌ها بدون نیاز به رایانه در حین اجرای آزمون است. این قابلیت در محیط‌هایی که دسترسی به رایانه محدود است یا انتقال تجهیزات جانبی به محل اندازه‌گیری دشوار است، اهمیت دارد. دستگاه دارای حافظه داخلی با ظرفیت ۱۴۵۰۰ داده در حافظه فرار است. این قابلیت امکان ثبت مجموعه‌ای از اندازه‌گیری‌ها را فراهم می‌کند تا داده‌ها پس از انجام آزمون برای بررسی و تحلیل بیشتر مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، قابلیت شروع مجدد خودکار پس از قطع برق را دارد. این ویژگی در اجرای آزمون‌های برنامه‌ریزی‌شده و کاهش نیاز به مداخله مستمر اپراتور اهمیت دارد.
لازم است میان اجرای مستقل آزمون و تأمین انرژی تمایز قائل شویم. عملکرد مستقل از رایانه به معنای بی‌نیازی از انرژی الکتریکی نیست؛ دستگاه برای اعمال تحریک الکتروشیمیایی، اندازه‌گیری پاسخ و ذخیره اطلاعات به منبع تغذیه مناسب نیاز دارد که از طریق باتری های قدرتمند داخلی تامین می شود.
۴. مشخصات فنی ORIGACORR

تعداد الکترودها ۲، ۳ و ۴ الکترود
حداکثر پتانسیل اعمالی ۵ ±ولت
ولتاژ خروجی ۱۷٫۵± ولت
حداکثر جریان ۱۰۰± میلی‌آمپر
محدوده جریان از ۱ ± نانوآمپر تا ۱۰۰ ± میلی‌آمپر، در ۹ دهه
محدوده فرکانسی EIS ۱۰ میکروهرتز تا ۱ کیلوهرتز
دقت پتانسیل کمتر از ۰٫۱٪ از گستره کامل (FSR)
دقت جریان کمتر از ۰٫۱٪ از گستره کامل (FSR)
تفکیک‌پذیری جریان ۰٫۰۰۳٪ از گستره کامل؛ ۳۰ فمتوآمپر
امپدانس ورودی ۱ ترااهم، به‌صورت موازی با ۲۰ پیکوفاراد
پهنای باند ۱ مگاهرتز
رابط ارتباطی USB 2.0
نرم‌افزارها OrigaMaster و OrigaCorrField
محدوده گسترده اندازه‌گیری جریان، امکان بررسی پاسخ‌های الکتروشیمیایی در مقیاس‌های مختلف را فراهم می‌کند. این ویژگی در مطالعاتی که جریان‌های بسیار کوچک یا تغییرات ظریف پاسخ الکتروشیمیایی اهمیت دارند، قابل توجه است. همچنین، پشتیبانی از آرایش‌های دو، سه و چهار الکترودی، امکان طراحی آزمون متناسب با نوع نمونه و روش اندازه‌گیری را فراهم می‌سازد.
۵. نرم‌افزارهای ORIGACORR؛ از اجرای آزمون تا تحلیل داده‌ها
ORIGACORR از دو شیوه عملیاتی و دو محیط نرم‌افزاری برای تنظیم، اجرای اندازه‌گیری‌ها و مدیریت داده‌ها پشتیبانی می‌کند.

حالت کلاسیک با نرم‌افزار OrigaMaster
نرم‌افزار OrigaMaster (OM5) برای کنترل و تنظیم آزمون‌های الکتروشیمیایی و تحلیل داده‌ها در حالت کلاسیک به کار می‌رود. در این حالت، کاربر می‌تواند پارامترهای اندازه‌گیری را متناسب با روش انتخابی تنظیم کند و فرایند آزمون را با کنترل بیشتری اجرا نماید.
از قابلیت‌های این نرم‌افزار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• انتخاب و تنظیم پارامترهای اندازه‌گیری برای روش‌های مختلف
• تعریف توالی آزمون‌ها و تنظیم مراحل اجرای آن‌ها
• مشاهده منحنی‌های الکتروشیمیایی
• پردازش و تحلیل داده‌های اندازه‌گیری‌شده پس از اجرای آزمون
این شیوه برای آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه، مطالعات تخصصی خوردگی و کاربردهایی که کنترل دقیق پارامترهای آزمون اهمیت دارد، قابل استفاده است.
حالت خودکار با نرم‌افزار OrigaCorrField
نرم‌افزار OrigaCorrField برای اجرای ساده‌تر و خودکار اندازه‌گیری‌ها در محیط‌های میدانی طراحی شده است. در این حالت، فرایند تنظیم آزمون به‌صورت هدایت‌شده انجام می‌شود و پس از تعریف پارامترهای مورد نیاز، دستگاه می‌تواند اندازه‌گیری‌ها را به‌صورت خودکار اجرا و نتایج را ثبت کند.
از ویژگی‌های این شیوه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
• تنظیم ساده و هدایت‌شده آزمون
• اجرای خودکار اندازه‌گیری‌های تعریف‌شده
• ثبت نتایج در حافظه دستگاه
• امکان انتقال داده‌ها و خروجی گرفتن در قالب Excel
ترکیب اجرای خودکار با قابلیت ذخیره داده‌ها، می‌تواند نیاز به مداخله مداوم اپراتور را کاهش دهد و استفاده از دستگاه را در برنامه‌های پایش و اندازه‌گیری میدانی تسهیل کند.
انتخاب بین حالت کلاسیک و خودکار، به سطح کنترل مورد نیاز، پیچیدگی آزمون و نوع کاربرد بستگی دارد.

کاربردهای صنعتی دستگاه ORIGACORR
خوردگی در صنایع مختلف، بسته به جنس فلز، نوع محیط و شرایط بهره‌برداری، رفتار متفاوتی دارد. به همین دلیل، انتخاب روش اندازه‌گیری و تفسیر نتایج باید با در نظر گرفتن شرایط واقعی سیستم انجام شود. قابلیت اجرای چند روش الکتروشیمیایی در ORIGACORR، امکان استفاده از آن را در طیف متنوعی از مطالعات خوردگی و ارزیابی مواد فراهم می‌کند.

صنایع نفت، گاز و پتروشیمی
در صنایع نفت و گاز، تجهیزات فلزی در معرض محیط‌هایی قرار می‌گیرند که ممکن است حاوی آب، نمک‌ها، ترکیبات اسیدی، سولفید هیدروژن و سایر عوامل خورنده باشند. خوردگی خطوط انتقال، مخازن، تجهیزات فرایندی و بخش‌های مختلف تأسیسات می‌تواند باعث افزایش هزینه‌های نگهداری و کاهش قابلیت اطمینان سیستم شود. در چنین کاربردهایی، روش‌های الکتروشیمیایی می‌توانند برای بررسی رفتار خوردگی نمونه‌های فلزی، ارزیابی محیط‌های خورنده و مطالعه عملکرد مواد و پوشش‌های محافظ مورد استفاده قرار گیرند. ORIGACORR با پشتیبانی از روش‌هایی مانند LPR و EIS، امکان اجرای آزمون‌های مرتبط با خوردگی و ثبت پاسخ الکتروشیمیایی را فراهم می‌کند.
مخازن مدفون و تجهیزات زیرزمینی
یکی از چالش‌های مهم در صنایع، ارزیابی خوردگی مخازن و تجهیزات فلزی مدفون است. در این کاربردها، دسترسی مستقیم به سطح فلز محدود بوده و بازرسی متداول ممکن است مستلزم حفاری، توقف بهره‌برداری یا استفاده از روش‌های تخصصی باشد.
روش‌های الکتروشیمیایی می‌توانند به‌عنوان بخشی از یک برنامه ارزیابی وضعیت خوردگی مورد استفاده قرار گیرند؛ مشروط بر آنکه تماس الکتروشیمیایی مناسب با محیط برقرار باشد و پیکربندی الکترودها با شرایط واقعی سیستم سازگار باشد.
برای ارزیابی یک مخزن مدفون، ابتدا باید مشخص شود که هدف اندازه‌گیری چیست: بررسی نرخ خوردگی عمومی، شناسایی تغییرات فعالیت خوردگی، مطالعه خوردگی گالوانیکی یا ارزیابی احتمال تخریب موضعی. هر یک از این اهداف ممکن است به طراحی آزمون و آرایش الکترودی متفاوتی نیاز داشته باشد. در پروژه‌هایی که محل اندازه‌گیری در عمق زیاد قرار دارد، موضوع صرفاً انتخاب دستگاه اندازه‌گیری نیست؛ بلکه طراحی مجموعه‌ای شامل پروب، الکترودها، مسیر انتقال سیگنال، حفاظت محیطی و روش ثبت داده‌ها اهمیت پیدا می‌کند.
خوردگی گالوانیکی
خوردگی گالوانیکی زمانی رخ می‌دهد که دو فلز یا آلیاژ با پتانسیل‌های الکتروشیمیایی متفاوت، در حضور یک الکترولیت با یکدیگر تماس الکتریکی داشته باشند. در چنین شرایطی، فلز فعال‌تر می‌تواند نقش آند را ایفا کرده و با سرعت بیشتری دچار خوردگی شود. این پدیده در اتصالات فلزی، سازه‌های صنعتی، خطوط لوله، تجهیزات چندفلزی و سیستم‌هایی که از مواد متفاوت ساخته شده‌اند، اهمیت دارد. ارزیابی خوردگی گالوانیکی مستلزم بررسی پتانسیل‌ها، شرایط الکترولیت، نسبت سطح آندی به کاتدی و جریان تبادلی میان فلزات است. ORIGACORR برای کاربردهای خوردگی گالوانیکی نیز معرفی شده است. استفاده از قابلیت‌های اندازه‌گیری الکتروشیمیایی دستگاه می‌تواند در مطالعات مقایسه‌ای مواد و بررسی رفتار سیستم‌های گالوانیکی مفید باشد.
ارزیابی پوشش‌ها و لایه‌های محافظ
پوشش‌های محافظ یکی از راهکارهای متداول برای افزایش دوام تجهیزات فلزی در محیط‌های خورنده هستند. عملکرد این پوشش‌ها به عواملی مانند ساختار، چسبندگی، ضخامت، عیوب سطحی و مقاومت در برابر نفوذ عوامل خورنده وابسته است. EIS یکی از روش‌های پرکاربرد در مطالعه رفتار الکتروشیمیایی پوشش‌ها محسوب می‌شود. با تحلیل پاسخ امپدانسی در فرکانس‌های مختلف، می‌توان تغییرات خواص الکتریکی و رفتار فصل مشترک را در طول زمان بررسی کرد. در مطالعات آزمایشگاهی، این اطلاعات می‌توانند برای مقایسه عملکرد پوشش‌ها، بررسی تخریب تدریجی و ارزیابی اثر شرایط محیطی مورد استفاده قرار گیرند. قابلیت EIS در ORIGACORR، امکان انجام اندازه‌گیری‌های مرتبط با این حوزه را در محدوده فرکانسی اعلام‌شده توسط سازنده فراهم می‌کند.
آزمایشگاه‌های تحقیق و توسعه و کنترل کیفیت
در آزمایشگاه‌های تخصصی مواد و خوردگی، تکرارپذیری روش اندازه‌گیری، امکان کنترل پارامترهای آزمون و دسترسی به داده‌های قابل تحلیل اهمیت زیادی دارد. ORIGACORR با پشتیبانی از چند روش الکتروشیمیایی، امکان استفاده در برنامه‌های مختلف تحقیقاتی را فراهم می‌کند؛ از جمله:
• بررسی و مقایسه رفتار خوردگی فلزات و آلیاژها
• مطالعه عملکرد بازدارنده‌های خوردگی در محیط‌های آزمایشگاهی
• ارزیابی الکتروشیمیایی پوشش‌های محافظ
• بررسی تغییرات سطح فلز در شرایط محیطی کنترل‌شده
• ثبت و مقایسه نتایج آزمون‌های الکتروشیمیایی در برنامه‌های تحقیقاتی
در این کاربردها، انتخاب روش آزمون، طراحی نمونه، کنترل شرایط محیطی و تحلیل صحیح داده‌ها، نقش اساسی در اعتبار نتایج دارد.
انتخاب روش اندازه‌گیری متناسب با هدف
برای ارزیابی خوردگی یک مخزن مدفون، ابتدا باید هدف اندازه‌گیری تعریف شود. اگر هدف، تخمین نرخ خوردگی عمومی باشد، روش LPR می‌تواند گزینه‌ای برای بررسی باشد. اگر شناخت رفتار فصل مشترک، وضعیت لایه‌های سطحی یا تغییرات امپدانس اهمیت داشته باشد، EIS اطلاعات مکملی ارائه می‌دهد. در صورت نیاز به بررسی رفتار گالوانیکی یا تغییرات پتانسیل سیستم نیز می‌توان از روش‌های مرتبط استفاده کرد. در این چارچوب، ORIGACORR با پشتیبانی از LPR، EIS، OCP و HDA، مجموعه‌ای از ابزارهای اندازه‌گیری را در اختیار طراح سامانه قرار می‌دهد. انتخاب روش نهایی باید بر اساس نوع فلز، محیط تماس، دسترسی به سطح مورد نظر و ماهیت خوردگی انجام شود.
طراحی پروب و مسیر انتقال سیگنال
در یک سامانه اندازه‌گیری در عمق زیاد، یکی از مهم‌ترین مسائل، ایجاد تماس الکتروشیمیایی مناسب با محیط مورد مطالعه است.
در آرایش متداول سه‌الکترودی، الکترود کاری، الکترود مرجع و الکترود کمکی باید به‌گونه‌ای در کنار یکدیگر قرار گیرند که اندازه‌گیری پتانسیل و جریان با دقت کافی انجام شود. علاوه بر طراحی الکترودها، مسیر انتقال سیگنال نیز اهمیت زیادی دارد. مقاومت کابل، افت ولتاژ، نویز الکتریکی، کیفیت اتصالات و اثر ظرفیت خازنی کابل می‌توانند بر پاسخ اندازه‌گیری اثر بگذارند.
این موضوع به‌ویژه در EIS اهمیت دارد؛ زیرا پاسخ سیستم در فرکانس‌های مختلف اندازه‌گیری می‌شود و ویژگی‌های الکتریکی مسیر انتقال می‌توانند در نتیجه نهایی تأثیرگذار باشند.
بنابراین، در کاربردهایی مانند عمق ۴۰۰ متر، سازگاری دستگاه با پروب و کابل اختصاصی باید به‌صورت مهندسی ارزیابی شود.
عملکرد مستقل از رایانه و ثبت داده‌ها
در شرایطی که امکان اتصال دائمی به رایانه وجود ندارد، استفاده از یک واحد اندازه‌گیری مستقل می‌تواند مزیت عملیاتی داشته باشد. قابلیت اجرای خودکار آزمون‌ها و ثبت داده‌ها در ORIGACORR، امکان بررسی این رویکرد را فراهم می‌کند.
محدودیت‌های اندازه‌گیری و ضرورت روش‌های مکمل
اندازه‌گیری الکتروشیمیایی اطلاعات ارزشمندی درباره فعالیت خوردگی فراهم می‌کند؛ اما به‌تنهایی پاسخ قطعی به تمام پرسش‌های مربوط به سلامت سازه نمی‌دهد.
برای مثال، اندازه‌گیری نرخ خوردگی عمومی الزاماً بیشترین عمق یک حفره موضعی را مشخص نمی‌کند. همچنین، از روی یک اندازه‌گیری الکتروشیمیایی نمی‌توان به‌طور قطعی وجود یا عدم وجود نشتی، سوراخ‌شدگی یا ضخامت باقی‌مانده دیواره مخزن را تعیین کرد. در چنین مواردی، بسته به شرایط پروژه، ممکن است روش‌های مکمل مانند آزمون‌های غیرمخرب، سنجش ضخامت یا سامانه‌های پایش نشتی نیز مورد نیاز باشند. بنابراین، رویکرد مهندسی مناسب، استفاده از داده‌های الکتروشیمیایی به‌عنوان بخشی از یک برنامه جامع ارزیابی خوردگی و یکپارچگی تجهیزات است.
مزایای کلیدی ORIGACORR در یک نگاه
 پشتیبانی از روش‌های متنوع الکتروشیمیایی
 اجرای EIS، OCP، LPR و HDA برای بررسی جنبه‌های مختلف رفتار خوردگی.
 اندازه‌گیری غیرمخرب
 امکان ارزیابی پاسخ الکتروشیمیایی بدون نیاز به تخریب قابل توجه نمونه در روش‌های مناسب.
 طراحی قابل حمل و میدانی
 مناسب برای انتقال به محل آزمون و کاربردهایی که استفاده از تجهیزات آزمایشگاهی متداول دشوار است.
 اجرای مستقل و مدیریت داده‌ها
 امکان اجرای آزمون بدون اتصال دائمی به رایانه، ثبت نتایج و انتقال داده‌ها برای تحلیل بیشتر.
 انعطاف‌پذیری در تنظیمات آزمون
 امکان تنظیم پارامترها در حالت کلاسیک و اجرای هدایت‌شده و خودکار در حالت میدانی.
تجربه عملی شرکت OrigaLys در اندازه گیری خوردگی در مخازن مدفون در عمق 400 متری زمین !
یکی از درخشان‌ترین اعتبارسنجی‌های صنعتی ORIGACORR، کاربرد آن در پروژه بین‌المللی SCCoDRa (پایش و کنترل خوردگی اجزای فلزی در ذخیره‌سازی پسماندهای رادیواکتیو) است که با همکاری کنسرسیومی از مراکز مرجع علمی از جمله مؤسسه خوردگی فرانسه (Institut de la Corrosion)، آزمایشگاه ارتعاشات و آکوستیک (LVA)، مرکز تحقیقات مهندسی مواد (Mateis)، مرکز فنی مهندسی مکانیک (Cetim) و شرکت روباتیک صنعتی VLM Robotics و در سایت تحقیقاتی زیرزمینی بوره (Bure Site) اجرا شده است. در این پروژه، کانتینرهای فلزی حاوی ضایعات با پرتوزایی بالا (Déchets HA) در تونل‌های افقی در عمق چندصد متری زمین داخل سنگ‌های رسی قرار می‌گیرند.

در چنین سازه‌ای پایش خوردگی با چالش‌های چندوجهی روبه‌روست:
 بررسی رفتار گالوانیکی و خوردگی چندفلزی: سازه شامل کانتینر اولیه از جنس فولاد زنگ‌نزن (Stainless Steel)، محفظه ثانویه خارجی از جنس فولاد کم‌آلیاژ (Low-Alloy Steel) به ضخامت ۶٫۵ سانتی‌متر و لاینر فلزی محافظ دیواره به ضخامت ۲٫۵ سانتی‌متر است. حضور رطوبت و تماس این آلیاژها می‌تواند واکنش‌های گالوانیکی شدیدی ایجاد کند که اندازه‌گیری دقیق پتانسیل و جریان تبادلی با تفکیک‌پذیری بالای ORIGACORR رصد می‌شود.
 پایش الکتروشیمیایی در فصل‌مشترک‌های متخلخل و فشرده: الکترولیت در تماس با فلز شامل آب منفذی سنگ رسی و مواد پرکننده (با ضخامت ۳ تا ۸ سانتی‌متر) است که امپدانس بسیار بالایی دارند. امپدانس ورودی ترابیت دستگاه ( TΩ1) تضمین می‌کند که اندازه‌گیری‌های پتانسیل مدار باز و EIS بدون افت ولتاژ ناشی از مقاومت بالای محیط انجام شود.
 پایش درازمدت و غیرمخرب با ربات‌های صنعتی: ادغام واحد اندازه‌گیری ORIGACORR با بازوهای انتقال رباتیک (مشابه توسعه شرکت VLM Robotics) امکان آزمون‌های ادواری خودکار بدون مداخله مستقیم انسان در محیط‌های پرتوزا و خطرناک را فراهم می‌سازد.

پس؛
دستگاه ORIGACORR با تلفیق تکنیک‌های LPR ،EIS ،OCP و HDA، رزولوشن جریانی در مقیاس فمتوآمپر (30 fA)، امکان استخراج مستقیم پارامترهای استرن–گری و قابلیت عملکرد مستقل در محیط‌های میدانی و صنعتی دشوار (مانند پروژه‌های هسته‌ای، لوله‌های دفنی و مخازن نفتی)، راهکاری معتبر و علمی برای پایش و کنترل خوردگی در سطح کلاس جهانی به شمار می‌رود.