[發明專利]一種管道恒電位儀斷電測量和保護裝置

有效

• 申請號: 201210241469.5
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103540939A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張豐;王維斌;薛致遠;畢武喜;趙君;劉玲莉;熊金根;安龍虎
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C23F13/22
• 分類號: C23F13/22
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 金杰;任清漢

技術領域

本發明是一種管道恒電位儀斷電測量和保護裝置。涉及管道系統技術領域。

背景技術

目前，管道陰極保護有效性評價主要采用斷電電位指標，斷電電位測量方法主要為恒電位儀瞬時同步中斷法，然而無論恒電位儀是恒電位模式、恒電流模式或恒電壓模式，在中斷之后的通電瞬間都會存在電位沖擊，瞬時電位沖擊峰隨斷電周期的延長而增加，通電瞬間的電位沖擊峰可負于-5V甚至-50V，而管道陰極保護標準中一般規定管地電位不得負于-1.2V或-1.5V，因此，過大的電位沖擊既不符合標準要求，也會對管道和防腐層造成一定程度的損害。以密間隔電位測試CIPS一天測量距離為5km、3PE防腐層管道站間距120km計算，測量一個站間距需要24天，而3PE防腐層尤為需要注意電位過負造成的陰極剝離。目前，斷電電位測量中不考慮對電位沖擊的做法不利于管道的安全運行。此外，由于電位沖擊峰最大值不確定，為安全起見，通常所選擇的中斷器的最大允許電流余量過大，而此類中斷器價格較為昂貴。

CN202063999U公開了一種埋地管道陰極保護斷電電位檢測裝置，CN202030825U公開了一種用于保護埋地鋼質管道深井陽極陰極保護裝置，US7633302B2公開了一種陰極保護監控器，但它們均存在管道恒電位儀斷電測量中電位沖擊導致的過保護和陰極剝離風險。

發明內容

本發明的目的是發明一種避免管道恒電位儀斷電測量中電位沖擊導致的過保護和陰極剝離風險的管道恒電位儀斷電測量和保護裝置。

為了克服上述問題，本發明提供一套管道恒電位儀斷電測量和保護裝置，使用限幅器將恒電位儀通斷過程中的電位變化限制在正于允許的最負電位的范圍內，采用高速數據采集器分析波形、選取中斷周期和延時設置，采用智能記錄器測量斷電電位，避免恒電位儀中斷過程中通電瞬間電位沖擊導致的管道過保護和陰極剝離風險。

本發明由陽極地床、中斷器、限幅器、恒電位儀、測試樁、智能記錄儀、高速采集器、參比電極、筆記本電腦組成。恒電位儀的正、負極經限幅器分別接中斷器和管道，中斷器另一側與陽極地床相連，測試樁與管道相連，智能記錄儀與高速采集器均分別與測試樁和參比電極相連，高速采集器的usb接口與筆記本電腦相連。

其中：

限幅器由單個二極管限幅電路構成，如圖2所示；

陽極地床、中斷器、限幅器、恒電位儀、測試樁、智能記錄儀、高速采集器、參比電極、筆記本電腦均選用市銷產品。

本發明提供一套管道恒電位儀斷電測量和保護裝置，使用限幅器將恒電位儀通斷過程中的電位變化限制在正于允許的最負電位的范圍內，采用高速數據采集器分析波形、選取中斷周期和延時設置，采用智能記錄器測量斷電電位，避免恒電位儀中斷過程中通電瞬間電位沖擊導致的管道過保護和陰極剝離風險。同時，因為減小了電位沖擊，大大減小了中斷器的最大允許電流需求。

本發明是一套管道斷電電位測量和保護裝置，適用于管道外腐蝕直接評價、密間隔電位測量和斷電電位測量。

附圖說明

圖1管道恒電位儀斷電測量和保護裝置構成圖

圖2限幅器電路圖

其中4—管道????5—測試樁

9—參比電極

具體實施方式

實施例.本例是一實驗樣機，其構成如圖1所示。由陽極地床、中斷器、限幅器、恒電位儀、管道4、測試樁5、智能記錄儀、高速采集器、參比電極9、筆記本電腦組成。恒電位儀的正、負極經限幅器分別接中斷器和管道4，中斷器另一側與陽極地床相連，測試樁5與管道4相連，智能記錄儀與高速采集器均分別與測試樁5和參比電極9相連，高速采集器的usb接口與筆記本電腦相連。

其中:

陽極地床為淺埋高硅鑄鐵陽極地床；

中斷器為Cath-Tech?CI-25GPS?Synchronized?Current?Interrupter；

恒電位儀為PS-1型恒電位儀；

智能記錄儀為Cath-Tech?Smart?Logger?II?with?GPS；

高速采集器為NI?USB6251；

參比電極9為Cath-Tech?Portable?Copper?Copper-Sulphate?for?Surveying；

筆記本電腦為IBM?X400筆記本電腦；

限幅器由單個二極管限幅電路構成，如圖2所示；

可調電阻為BC1磁盤可調電阻；

二極管為rohm?rf1001t2d快恢復二極管；

可調電源為安泰信APS3005SI。

本例經試驗，本管道恒電位儀斷電測量和保護裝置使用限幅器將恒電位儀通斷過程中的電位變化限制在正于允許的最負電位的范圍內，采用高速數據采集器分析波形、選取中斷周期和延時設置，采用智能記錄器測量斷電電位，可以避免恒電位儀中斷過程中通電瞬間電位沖擊導致的管道過保護和陰極剝離風險。