一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)，包含極化探頭，高頻數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)處理裝置。通過極化探頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)硫酸銅參比電極可以為模擬管道防腐層缺陷點(diǎn)處管道的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)判定提供有效數(shù)據(jù)，同時(shí)避免了傳統(tǒng)硫酸銅參比電極安置位置帶來的電位誤差，并且無需開挖和對(duì)埋地管道周圍的土壤電阻進(jìn)行測(cè)量，簡(jiǎn)化了測(cè)試方法進(jìn)而消除了土壤電阻測(cè)量方位帶來的誤差。通過高頻數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)，然后傳送給數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行傅里葉變換，可以得出交直流疊加動(dòng)態(tài)電位的時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，能準(zhǔn)確地判斷出雜散電流的頻率成分，可以準(zhǔn)確得出直流電位的大小、交流電干擾的來源及大小。
【專利說明】一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及管道系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]管道外圍電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流，會(huì)給埋地金屬管道及其附屬設(shè)施產(chǎn)生嚴(yán)重影響，屬于動(dòng)態(tài)干擾，特別是交流電氣系統(tǒng)導(dǎo)致的腐蝕，具有強(qiáng)度高、范圍廣、隨機(jī)性強(qiáng)、治理難度大等特點(diǎn)，管地電位呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)寬幅變化，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出陰極保護(hù)要求，在多數(shù)情況下出現(xiàn)高正電位和高負(fù)電位，最高可達(dá)8?9V,造成局部位置腐蝕嚴(yán)重,對(duì)于壁厚8?9_的鋼質(zhì)管道，快則幾個(gè)月就發(fā)生穿孔，嚴(yán)重影響了管道的安全運(yùn)行。
[0003]目前，對(duì)于雜散電流對(duì)埋地油氣管道產(chǎn)生的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)測(cè)方法，是建立在陰極保護(hù)有效性的基礎(chǔ)上，主要是通過測(cè)量管道-土壤電位，然后與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的評(píng)判值進(jìn)行比對(duì)來判斷，特別是通過測(cè)量斷電電位來判斷。然而，這種傳統(tǒng)的測(cè)試方法無法對(duì)干擾源來歷不明且動(dòng)態(tài)變化的管地電位準(zhǔn)確測(cè)量，進(jìn)而無法對(duì)雜散電流的干擾程度及腐蝕風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。
[0004]對(duì)于交流電干擾腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)通常采用的手段是:通過測(cè)得的管道交流電壓，再結(jié)合現(xiàn)有的表征管道電壓與電流密度公式J = 8U/(ji Pd)，可以計(jì)算得到交流電流密度，但是，這種電壓是采用測(cè)試設(shè)備的交流檔來單獨(dú)測(cè)量的，事實(shí)上，單獨(dú)的交流電和直流電疊加產(chǎn)生的實(shí)際電壓可能產(chǎn)生不對(duì)稱的交流電甚至是脈沖電壓。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明了提供了一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的干擾腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法準(zhǔn)確性較低的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:極化探頭，高頻數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)處理裝置；所述極化探頭底部設(shè)有鋼盤，所述鋼盤通過第一導(dǎo)線和所述埋地管道的測(cè)試樁相連接，然后引入極化，從而使所述鋼盤與所述埋地管道具有相同的極化電位；所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置連接在所述鋼盤的第二導(dǎo)線與所述測(cè)試樁的內(nèi)置參比電極連接線之間，其中，所述測(cè)試樁的內(nèi)置參比電極連接線上設(shè)置有開關(guān)；所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置用于對(duì)所述埋地管道的管地電位進(jìn)行測(cè)量，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)處理裝置連接所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置，用于對(duì)所述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，獲得直流電位值及各頻率的交流電位值，然后將所述直流電位值和各頻率的交流電位值分別和標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)，獲得腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。
[0007]優(yōu)選的，所述極化探頭埋入所述埋地管道周圍的土壤中。
[0008]優(yōu)選的，高頻數(shù)據(jù)采集裝置的采樣頻率大于等于100Hz。
[0009]通過本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn):
[0010]本發(fā)明提供了一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)，包含極化探頭，高頻數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)處理裝置。通過極化探頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)硫酸銅參比電極可以為模擬管道防腐層缺陷點(diǎn)處管道的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)判定提供有效數(shù)據(jù)，同時(shí)避免了傳統(tǒng)硫酸銅參比電極安置位置帶來的電位誤差，并且無需開挖和對(duì)埋地管道周圍的土壤電阻進(jìn)行測(cè)量，簡(jiǎn)化了測(cè)試方法進(jìn)而消除了土壤電阻測(cè)量方位帶來的誤差。通過高頻數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)，然后傳送給數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行傅里葉變換，可以得出交直流疊加動(dòng)態(tài)電位的時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，能準(zhǔn)確地判斷出雜散電流的頻率成分，可以準(zhǔn)確得出直流電位的大小、交流電干擾的來源及大小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)的安裝示意圖；
[0012]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中交、直流疊加動(dòng)態(tài)電位測(cè)試數(shù)據(jù)圖；
[0013]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中采用傅立葉變換得出的頻域圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本申請(qǐng)所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中的技術(shù)人員更清楚地理解本申請(qǐng)，下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案作詳細(xì)描述。
[0015]本發(fā)明所涉及的埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)包括高頻數(shù)據(jù)采集裝置1、數(shù)據(jù)處理裝置2，極化探頭3 ;其中，數(shù)據(jù)處理裝置2安裝有傅立葉變換數(shù)據(jù)軟件。
[0016]下面請(qǐng)參看圖1，是埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)的安裝示意圖。高頻數(shù)據(jù)采集裝置I的采樣頻率大于等于10Hz。
[0017]極化探頭3的底部埋入埋地管道4周圍的土壤5，埋地管道4 一般是圓筒形，極化探頭3的底部一般埋在埋地管道4周圍O?I米之內(nèi)的土壤5中。
[0018]極化探頭3的底部設(shè)置有鋼盤，鋼盤通過第一導(dǎo)線連接測(cè)試樁6，而測(cè)試樁6連接與埋地管道4。極化探頭3引入極化，從而使鋼盤與埋地管道4具有相同的極化電位。此時(shí)的鋼盤相當(dāng)于模擬試片，為對(duì)埋地管道4的管地電位進(jìn)行非斷電、非開挖性的檢測(cè)，即:不需埋地管道4有金屬暴露點(diǎn)且無需測(cè)量管道周圍土壤電阻率，解決了埋地管道4無露鐵沒法測(cè)量的問題；并且直接測(cè)量交直流疊加、動(dòng)態(tài)的實(shí)際電位，能有效避免斷電或單獨(dú)測(cè)量交、直流所帶來的數(shù)值誤差從而導(dǎo)致腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的誤判。
[0019]高頻數(shù)據(jù)采集裝置I連接在鋼盤的第二導(dǎo)線與所述測(cè)試樁的內(nèi)置參比電極連接線之間。其中，測(cè)試樁的內(nèi)置參比電極連接線上設(shè)置有開關(guān)6。
[0020]所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置I用于對(duì)所述埋地管道4的管地電位進(jìn)行測(cè)量，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0021]所述數(shù)據(jù)處理裝置2連接所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置1，用于對(duì)所述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，獲得直流電位值及各頻率的交流電位值，然后將所述直流電位值和各頻率的交流電位值分別和標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)，獲得腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。
[0022]具體來說，當(dāng)上述裝置連接好之后，則閉合開關(guān)6，然后通過各個(gè)裝置的相互作用，可以獲得腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。
[0023]圖2為交、直流疊加動(dòng)態(tài)電位測(cè)試數(shù)據(jù)圖。
[0024]按圖1所述方法進(jìn)行實(shí)地測(cè)量之后，所得測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)性、隨機(jī)性很大，無法準(zhǔn)確判斷其干擾類型，因此，在獲得測(cè)量數(shù)據(jù)之后，會(huì)通過數(shù)據(jù)處理裝置2進(jìn)行處理。如圖3所示，是采用傅立葉變換得出的頻域圖，可以得出其直流成分為-0.3V，交流的頻率為工頻50Hz，其電壓值為0.2V。根據(jù)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，可以得到，相應(yīng)的直流成分正偏于管道自然電位較大，說明該管線受到了比較嚴(yán)重的直流雜散電流干擾，應(yīng)采取直流排流的措施；但根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可認(rèn)為該管線受到的交流雜散電流干擾小。
[0025]綜合可知，傅里葉分析在實(shí)際操作過程中有很好的應(yīng)用價(jià)值，可以得出交直流疊加動(dòng)態(tài)電位的時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，能準(zhǔn)確地判斷出雜散電流的頻率成分，可以準(zhǔn)確得出直流電位的大小、交流電干擾的來源及大小，有利于找出問題的根源。
[0026]通過本發(fā)明的一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明具有以下有益效果或者優(yōu)點(diǎn):
[0027]本發(fā)明提供了一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)，包含極化探頭，高頻數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)處理裝置。通過極化探頭代替?zhèn)鹘y(tǒng)硫酸銅參比電極可以為模擬管道防腐層缺陷點(diǎn)處管道的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)判定提供有效數(shù)據(jù)，同時(shí)避免了傳統(tǒng)硫酸銅參比電極安置位置帶來的電位誤差，并且無需開挖和對(duì)埋地管道周圍的土壤電阻進(jìn)行測(cè)量，簡(jiǎn)化了測(cè)試方法進(jìn)而消除了土壤電阻測(cè)量方位帶來的誤差。通過高頻數(shù)據(jù)采集裝置采集數(shù)據(jù)，然后傳送給數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行傅里葉變換，可以得出交直流疊加動(dòng)態(tài)電位的時(shí)域到頻域的轉(zhuǎn)換，能準(zhǔn)確地判斷出雜散電流的頻率成分，可以準(zhǔn)確得出直流電位的大小、交流電干擾的來源及大小。
[0028]盡管已描述了本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本申請(qǐng)范圍的所有變更和修改。
[0029]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本申請(qǐng)進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本申請(qǐng)的精神和范圍。這樣，倘若本申請(qǐng)的這些修改和變型屬于本申請(qǐng)權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本申請(qǐng)也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種埋地管道動(dòng)態(tài)干擾電位測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:極化探頭，高頻數(shù)據(jù)采集裝置，數(shù)據(jù)處理裝置； 所述極化探頭底部設(shè)有鋼盤，所述鋼盤通過第一導(dǎo)線和所述埋地管道的測(cè)試樁相連接，然后引入極化，從而使所述鋼盤與所述埋地管道具有相同的極化電位； 所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置連接在所述鋼盤的第二導(dǎo)線與所述測(cè)試樁的內(nèi)置參比電極連接線之間，其中，所述測(cè)試樁的內(nèi)置參比電極連接線上設(shè)置有開關(guān)；所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置用于對(duì)所述埋地管道的管地電位進(jìn)行測(cè)量，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)； 所述數(shù)據(jù)處理裝置連接所述高頻數(shù)據(jù)采集裝置，用于對(duì)所述測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，獲得直流電位值及各頻率的交流電位值，然后將所述直流電位值和各頻率的交流電位值分別和標(biāo)準(zhǔn)值比對(duì)，獲得腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述極化探頭埋入所述埋地管道周圍的土壤中。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，高頻數(shù)據(jù)采集裝置的采樣頻率大于等于10Hz。
【文檔編號(hào)】C23F13/22GK104233314SQ201410485962
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月22日
【發(fā)明者】馬金福, 張鵬, 陳卓, 劉震軍, 王超, 謝濤 申請(qǐng)人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 中國石油天然氣管道局