[發(fā)明專利]一種海水雜散電流原位監(jiān)測裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710676419.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN107656125B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁康康;郭為民;邢少華;張彭輝;藺存國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所
• 主分類號(hào): G01R19/00
• 分類號(hào): G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種海水雜散電流原位監(jiān)測裝置，屬于雜散電流監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，包括：密封體，其內(nèi)布置有單片機(jī)微控制器、存儲(chǔ)器、以及與單片機(jī)微控制器分別相連的電源模塊、定時(shí)時(shí)鐘、電路調(diào)理模塊；用于獲取雜散電流信息的測量電極系統(tǒng)，其通過多芯電纜連接密封體內(nèi)的電路調(diào)理模塊；位于水面以上并用于實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測區(qū)域雜散電流信息的上位機(jī)系統(tǒng)，其內(nèi)置基于Labview開發(fā)的軟件，上位機(jī)系統(tǒng)通過電纜連接密封體內(nèi)的單片機(jī)微控制器，單片機(jī)微控制器按照上位機(jī)系統(tǒng)內(nèi)置軟件設(shè)定的程序原位監(jiān)測記錄雜散電流的測量數(shù)據(jù)；以及連接密封體和測量電極系統(tǒng)并固定于待監(jiān)測海域底部的測試樁。本發(fā)明完成海域中進(jìn)行雜散電流相關(guān)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測與長期、原位記錄。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雜散電流監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種海水雜散電流原位監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

雜散電流是指一種因外界條件影響而產(chǎn)生的一種不按照規(guī)定途徑移動(dòng)的電流，例如在電氣的高壓試驗(yàn)中，直流泄漏或直流耐壓試驗(yàn)中，因?yàn)楦邏翰糠謱?duì)地存在電容，從而有電流從這個(gè)電容流過。由于電氣化鐵路、礦山、工廠等各種用電設(shè)備接地與漏電，很容易在土壤當(dāng)中形成雜散電流的循環(huán)。當(dāng)其通過埋地管道某一部位進(jìn)入管道，并在管道中移動(dòng)一段距離后在從管道中離開回到土壤中，這些電流離開管道的地方就會(huì)發(fā)生腐蝕，也被稱為雜散電流腐蝕。雜散電流腐蝕本質(zhì)上是電化學(xué)腐蝕，埋地管線的陽極區(qū)會(huì)發(fā)生激烈的電化學(xué)反應(yīng)，造成埋地管線穿孔泄漏事故，此外，對(duì)電氣設(shè)備和操作人員安全也有一定的影響。

作為一種介質(zhì)，海水和土壤一樣可視為電解質(zhì)，其均勻性比土壤好，當(dāng)有電流流動(dòng)時(shí)，其中的金屬構(gòu)筑物和埋地管道一樣將遭受到雜散電流腐蝕。船舶、海上平臺(tái)、碼頭等金屬構(gòu)筑物置于海中，當(dāng)這些構(gòu)筑物上使用直流用電設(shè)備時(shí)，便會(huì)造成雜散電流腐蝕，比如電焊、強(qiáng)制電流陰極保護(hù)等。雜散電流腐蝕破壞速率相當(dāng)快，并與船體的鋼材好壞關(guān)系不大，一般僅半年到一年、幾十天、有的甚至在幾小時(shí)內(nèi)疚嚴(yán)重的破壞了殼體或零件，且以直流雜散電流為主，交流雜散電流所引起的腐蝕僅為直流的1％。雜散電流腐蝕主要發(fā)生在修造、停泊、維修期間，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期往往都需要使用電焊或其他電焊通過船體，這也導(dǎo)致不同時(shí)期內(nèi)海水中雜散電流強(qiáng)度與方向波動(dòng)較大。

雜散電流的監(jiān)測是雜散電流腐蝕防護(hù)的重要組成部分，做好雜散電流的監(jiān)測工作對(duì)保障碼頭、靠港船舶的安全與良好運(yùn)行至關(guān)重要。由于雜散電流難以直接測量，所以對(duì)于土壤中管道等金屬構(gòu)筑物是否受到雜散電流影響，目前通常是按管地電位較自然電位正向偏移值來判斷，如果管地電位較自然電位正向偏移值難以測量時(shí)，可采用土壤電位梯度來判定雜散電流強(qiáng)弱。我國石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《埋地鋼制管道直流排流保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(SY/T0017-2006)給出了具體規(guī)定與判據(jù)，歐盟標(biāo)準(zhǔn)EN50162也規(guī)定了可采用電位梯度來判定土壤中雜散電流干擾程度。這同樣適應(yīng)于海水環(huán)境，利用兩個(gè)高精度參比電極，測定不同方向兩點(diǎn)間電位差值，但與土壤環(huán)境不同的是，海水中無固定支點(diǎn)，且手持式探頭易受海浪影響，必須解決待監(jiān)測海域中測量電極的固定問題,以獲取穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)。此外，港口附近海域雜散電流分布受船舶維修施工等不同工況影響較大，長周期連續(xù)監(jiān)測存在其必要性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種海水雜散電流原位監(jiān)測裝置，以完成靠港船舶、碼頭、海上平臺(tái)等近海金屬構(gòu)筑物附近海域中進(jìn)行雜散電流相關(guān)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測與長期、原位記錄。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種海水雜散電流原位監(jiān)測裝置，該監(jiān)測裝置包括：

位于水面以下的密封體，該密封體內(nèi)布置有單片機(jī)微控制器、存儲(chǔ)器、以及與單片機(jī)微控制器分別相連的電源模塊、定時(shí)時(shí)鐘、電路調(diào)理模塊；

位于水面以下并用于獲取雜散電流信息的測量電極系統(tǒng)，該測量電極系統(tǒng)通過多芯電纜連接密封體內(nèi)的電路調(diào)理模塊；