[發(fā)明專利]一種管道防腐層破損點脈沖定距系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811024244.8
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN110873293B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陶麗楠;時振堂;劉維功;杜紅勇;李君;魯璐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司大連石油化工研究院
• 主分類號: F17D5/06
• 分類號: F17D5/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種管道防腐層破損點脈沖定距系統(tǒng)，其特征在于，包括：陰極保護電源、信號源、高頻脈沖傳感器、檢測板、金屬管道和管道防腐層；

所述陰極保護電源的陰極通過第一開關(guān)與所述金屬管道連接，所述陰極保護電源的陽極接地；所述信號源的輸出端通過第二開關(guān)與所述金屬管道連接；當(dāng)所述管道防腐層發(fā)生破損時，通過控制所述第一開關(guān)斷開所述陰極保護電源，并通過控制所述第二開關(guān)接入所述信號源，所述信號源用于提供高頻脈沖信號，所述高頻脈沖信號沿所述金屬管道傳輸；其中，所述高頻脈沖信號沿所述金屬管道傳輸至所述破損點，并在所述破損點處發(fā)生折反射；

所述高頻脈沖傳感器與所述信號源連接，用于檢測高頻脈沖信號，并在檢測到高頻脈沖信號時將檢測的高頻脈沖信號傳輸給檢測板；所述檢測板實時接收所述高頻脈沖傳感器傳輸?shù)母哳l脈沖信號，并根據(jù)接收到所述高頻脈沖傳感器傳輸?shù)母哳l脈沖信號的時間和波形確定所述管道防腐層發(fā)生破損的破損點位置；

其中，所述檢測板利用陰極保護站內(nèi)已有設(shè)備進行改裝，檢測時無需攜帶設(shè)備或拖拉電纜，無需沿線步行檢測；

其中，所述高頻脈沖傳感器首先檢測到所述信號源發(fā)出的高頻脈沖信號，并將該高頻脈沖信號傳輸給所述檢測板，所述檢測板記錄該高頻脈沖信號的波形及對應(yīng)的檢測時間t₁；

所述信號源發(fā)出的高頻脈沖信號沿所述金屬管道傳輸時在所述破損點處發(fā)生折反射，所述高頻脈沖傳感器檢測反射回的脈沖信號，并傳輸給所述檢測板，所述檢測板識別出反射回的脈沖信號并記錄反射回的脈沖信號的波形及對應(yīng)的檢測時間t₂；

所述檢測板根據(jù)t₁和t₂確定兩個脈沖信號的時間間隔△t，并根據(jù)高頻脈沖信號在所述金屬管道中的傳輸速度v以及所述時間間隔△t，計算所述破損點到測量點的距離；

所述高頻脈沖信號在所述金屬管道中的傳輸速度v通過預(yù)先校準(zhǔn)獲取；

所述預(yù)先校準(zhǔn)的過程包括：在一段長度為S的預(yù)設(shè)金屬管道的一端注入高頻脈沖信號，并在該端處檢測注入的高頻脈沖信號往返一次的時間t，利用公式v=2S/t獲取v；其中，所述預(yù)設(shè)金屬管道與所述金屬管道的材質(zhì)相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測板在識別所述反射回的脈沖信號時用于根據(jù)信號的到達時間以及波形兩個因素進行識別。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測板根據(jù)高頻脈沖信號在所述金屬管道中的傳輸速度v以及所述時間間隔△t，利用公式L=（v*△t）/ 2計算所述破損點到測量點的距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測板與被測電路處于隔離狀態(tài)，以起到保護檢測板和保證人員安全的作用。

5.一種基于如權(quán)利要求1~4任一項所述管道防腐層破損點脈沖定距系統(tǒng)的管道防腐層破損點脈沖定距方法，其特征在于，包括：

S1、通過預(yù)先校準(zhǔn)的方式獲取所述金屬管道內(nèi)高頻脈沖信號的傳輸速度v；

S2、當(dāng)檢測到所述管道防腐層發(fā)生破損時，通過控制所述第一開關(guān)斷開所述陰極保護電源，并通過控制所述第二開關(guān)接入所述信號源，所述信號源用于提供高頻脈沖信號，所述高頻脈沖信號沿所述金屬管道傳輸；其中，所述高頻脈沖信號沿所述金屬管道傳輸至所述破損點，并在所述破損點處發(fā)生折反射；

S3、所述高頻脈沖傳感器首先檢測所述信號源發(fā)出的高頻脈沖信號，并將該高頻脈沖信號傳輸給所述檢測板，所述檢測板記錄該高頻脈沖信號的波形及對應(yīng)的檢測時間t₁；所述信號源發(fā)出的高頻脈沖信號沿所述金屬管道傳輸時在所述破損點處發(fā)生折反射，所述高頻脈沖傳感器檢測反射回的脈沖信號，并傳輸給所述檢測板，所述檢測板識別出反射回的脈沖信號并記錄反射回的脈沖信號的波形及對應(yīng)的檢測時間t₂；所述檢測板根據(jù)t₁和t₂確定兩個脈沖信號的時間間隔△t；

S4、利用公式L=（v*△t）/ 2計算所述破損點到測量點的距離。