CN104233314B - 一种埋地管道动态干扰电位测试系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种埋地管道动态干扰电位测试系统，包含极化探头，高频数据采集装置，数据处理装置。通过极化探头代替传统硫酸铜参比电极可以为模拟管道防腐层缺陷点处管道的腐蚀风险判定提供有效数据，同时避免了传统硫酸铜参比电极安置位置带来的电位误差，并且无需开挖和对埋地管道周围的土壤电阻进行测量，简化了测试方法进而消除了土壤电阻测量方位带来的误差。通过高频数据采集装置采集数据，然后传送给数据处理装置进行傅里叶变换，可以得出交直流叠加动态电位的时域到频域的转换，能准确地判断出杂散电流的频率成分，可以准确得出直流电位的大小、交流电干扰的来源及大小。

Description

一种埋地管道动态干扰电位测试系统

技术领域

本申请涉及管道系统技术领域，尤其涉及一种埋地管道动态干扰电位测试系统。

背景技术

管道外围电气系统产生的杂散电流，会给埋地金属管道及其附属设施产生严重影响，属于动态干扰，特别是交流电气系统导致的腐蚀，具有强度高、范围广、随机性强、治理难度大等特点，管地电位呈现动态宽幅变化，远远超出阴极保护要求，在多数情况下出现高正电位和高负电位，最高可达8～9V，造成局部位置腐蚀严重，对于壁厚8～9mm的钢质管道，快则几个月就发生穿孔，严重影响了管道的安全运行。

目前，对于杂散电流对埋地油气管道产生的腐蚀风险评测方法，是建立在阴极保护有效性的基础上，主要是通过测量管道-土壤电位，然后与相关标准规定的评判值进行比对来判断，特别是通过测量断电电位来判断。然而，这种传统的测试方法无法对干扰源来历不明且动态变化的管地电位准确测量，进而无法对杂散电流的干扰程度及腐蚀风险进行准确判断。

对于交流电干扰腐蚀风险评价通常采用的手段是：通过测得的管道交流电压，再结合现有的表征管道电压与电流密度公式J＝8U/(πρd)，可以计算得到交流电流密度，但是，这种电压是采用测试设备的交流档来单独测量的，事实上，单独的交流电和直流电叠加产生的实际电压可能产生不对称的交流电甚至是脉冲电压。

发明内容

本发明了提供了一种埋地管道动态干扰电位测试系统，以解决现有技术存在的干扰腐蚀风险评价方法准确性较低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种埋地管道动态干扰电位测试系统，所述系统包括：极化探头，高频数据采集装置，数据处理装置；所述极化探头底部设有钢盘，所述钢盘通过第一导线和所述埋地管道的测试桩相连接，然后引入极化，从而使所述钢盘与所述埋地管道具有相同的极化电位；所述高频数据采集装置连接在所述钢盘的第二导线与所述测试桩的内置参比电极连接线之间，其中，所述测试桩的内置参比电极连接线上设置有开关；所述高频数据采集装置用于对所述埋地管道的管地电位进行测量，获得测量数据；所述数据处理装置连接所述高频数据采集装置，用于对所述测量数据进行傅里叶变换，获得直流电位值及各频率的交流电位值，然后将所述直流电位值和各频率的交流电位值分别和标准值比对，获得腐蚀风险评估结果。

优选的，所述极化探头埋入所述埋地管道周围的土壤中。

优选的，高频数据采集装置的采样频率大于等于100Hz。

通过本发明的一个或者多个技术方案，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种埋地管道动态干扰电位测试系统，包含极化探头，高频数据采集装置，数据处理装置。通过极化探头代替传统硫酸铜参比电极可以为模拟管道防腐层缺陷点处管道的腐蚀风险判定提供有效数据，同时避免了传统硫酸铜参比电极安置位置带来的电位误差，并且无需开挖和对埋地管道周围的土壤电阻进行测量，简化了测试方法进而消除了土壤电阻测量方位带来的误差。通过高频数据采集装置采集数据，然后传送给数据处理装置进行傅里叶变换，可以得出交直流叠加动态电位的时域到频域的转换，能准确地判断出杂散电流的频率成分，可以准确得出直流电位的大小、交流电干扰的来源及大小。

附图说明

图1为本发明实施例中埋地管道动态干扰电位测试系统的安装示意图；

图2为本发明实施例中交、直流叠加动态电位测试数据图；

图3为本发明实施例中采用傅立叶变换得出的频域图。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

本发明所涉及的埋地管道动态干扰电位测试系统包括高频数据采集装置1、数据处理装置2，极化探头3；其中，数据处理装置2安装有傅立叶变换数据软件。

下面请参看图1，是埋地管道动态干扰电位测试系统的安装示意图。高频数据采集装置1的采样频率大于等于100Hz。

极化探头3的底部埋入埋地管道4周围的土壤5，埋地管道4一般是圆筒形，极化探头3的底部一般埋在埋地管道4周围0～1米之内的土壤5中。

极化探头3的底部设置有钢盘，钢盘通过第一导线连接测试桩6，而测试桩6连接与埋地管道4。极化探头3引入极化，从而使钢盘与埋地管道4具有相同的极化电位。此时的钢盘相当于模拟试片，为对埋地管道4的管地电位进行非断电、非开挖性的检测，即：不需埋地管道4有金属暴露点且无需测量管道周围土壤电阻率，解决了埋地管道4无露铁没法测量的问题；并且直接测量交直流叠加、动态的实际电位，能有效避免断电或单独测量交、直流所带来的数值误差从而导致腐蚀风险的误判。

高频数据采集装置1连接在钢盘的第二导线与所述测试桩的内置参比电极连接线之间。其中，测试桩的内置参比电极连接线上设置有开关。

所述高频数据采集装置1用于对所述埋地管道4的管地电位进行测量，获得测量数据。

所述数据处理装置2连接所述高频数据采集装置1，用于对所述测量数据进行傅里叶变换，获得直流电位值及各频率的交流电位值，然后将所述直流电位值和各频率的交流电位值分别和标准值比对，获得腐蚀风险评估结果。

具体来说，当上述装置连接好之后，则闭合开关，然后通过各个装置的相互作用，可以获得腐蚀风险评估结果。

图2为交、直流叠加动态电位测试数据图。

按图1所述方法进行实地测量之后，所得测量数据波动性、随机性很大，无法准确判断其干扰类型，因此，在获得测量数据之后，会通过数据处理装置2进行处理。如图3所示，是采用傅立叶变换得出的频域图，可以得出其直流成分为-0.3V，交流的频率为工频50Hz，其电压值为0.2V。根据相关的行业标准，可以得到，相应的直流成分正偏于管道自然电位较大，说明该管线受到了比较严重的直流杂散电流干扰，应采取直流排流的措施；但根据标准可认为该管线受到的交流杂散电流干扰小。

综合可知，傅里叶分析在实际操作过程中有很好的应用价值，可以得出交直流叠加动态电位的时域到频域的转换，能准确地判断出杂散电流的频率成分，可以准确得出直流电位的大小、交流电干扰的来源及大小，有利于找出问题的根源。

通过本发明的一个或者多个实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

本发明提供了一种埋地管道动态干扰电位测试系统，包含极化探头，高频数据采集装置，数据处理装置。通过极化探头代替传统硫酸铜参比电极可以为模拟管道防腐层缺陷点处管道的腐蚀风险判定提供有效数据，同时避免了传统硫酸铜参比电极安置位置带来的电位误差，并且无需开挖和对埋地管道周围的土壤电阻进行测量，简化了测试方法进而消除了土壤电阻测量方位带来的误差。通过高频数据采集装置采集数据，然后传送给数据处理装置进行傅里叶变换，可以得出交直流叠加动态电位的时域到频域的转换，能准确地判断出杂散电流的频率成分，可以准确得出直流电位的大小、交流电干扰的来源及大小。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (2)

1.一种埋地管道动态干扰电位测试系统，其特征在于，所述系统包括：极化探头，高频数据采集装置，数据处理装置；

所述极化探头底部设有钢盘，所述钢盘通过第一导线和所述埋地管道的测试桩相连接，然后引入极化，从而使所述钢盘与所述埋地管道具有相同的极化电位；

所述高频数据采集装置连接在所述钢盘的第二导线与所述测试桩的内置参比电极连接线之间，其中，所述测试桩的内置参比电极连接线上设置有开关；所述高频数据采集装置用于对所述埋地管道的管地电位进行测量，获得测量数据；所述高频数据采集装置的采样频率大于等于100Hz；

所述数据处理装置连接所述高频数据采集装置，用于对所述测量数据进行傅里叶变换，获得直流电位值及各频率的交流电位值，然后将所述直流电位值和各频率的交流电位值分别和标准值比对，获得腐蚀风险评估结果。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述极化探头埋入所述埋地管道周围的土壤中。