[發明專利]燃氣管道的犧牲陽極的剩余壽命在線監控方法和系統

有效

• 申請號: 201811442048.2
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN111235583B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 董志君;劉偉;梁凱;唐路平
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: C23F13/22
• 分類號: C23F13/22
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李文淵

1.一種燃氣管道的犧牲陽極的剩余壽命在線監控方法，其特征在于，包括：

利用現場信號采集設備采集燃氣管道的犧牲陽極未受雜散電流干擾時的自然輸出電流，并采集所述犧牲陽極受雜散電流干擾時所述犧牲陽極的等效輸出電流；所述燃氣管道填埋于地下；

利用數據處理終端，通過NB-IoT通信模塊從所述現場信號采集設備獲取所述自然輸出電流以及所述等效輸出電流；

由所述數據處理終端根據所述自然輸出電流以及所述等效輸出電流在線計算犧牲陽極的剩余壽命。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括獲取雜散電流出現時間在測試時間內的時間占比的步驟，以及獲取所述犧牲陽極受雜散電流干擾時的雜散質量消耗參數的步驟；

所述根據所述自然輸出電流以及所述等效輸出電流在線計算犧牲陽極的剩余壽命的步驟是按照如下方式，根據所述自然輸出電流、所述等效輸出電流、時間占比、雜散質量消耗參數以及計算犧牲陽極的剩余壽命：

其中，T為在線計算的所述剩余壽命，W為所述犧牲陽極的當前質量，ω為保護電流作用下犧牲陽極的消耗率，I₀為所述自然輸出電流，I_sc為所述等效輸出電流，k_sc，t為所述時間占比，a為所述雜散質量消耗參數。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述燃氣管道為列車沿線的燃氣管道，所述犧牲陽極為列車沿線的燃氣管道的犧牲陽極；

所述雜散電流為列車運行時泄露至沿線管道的電流，所述自然輸出電流為列車未運行時，所述犧牲陽極處于自然腐蝕狀態時對燃氣管道的保護電流，所述等效輸出電流為列車運行時犧牲陽極的輸出電流。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述獲取所述犧牲陽極處于雜散電流作用下的雜散質量消耗參數的步驟包括：

提供列車沿線管道犧牲陽極保護系統模擬裝置；其中，所述模擬裝置包括試驗箱、填料模擬液、土壤模擬液、金屬管道試樣、犧牲陽極試樣以及電源；所述土壤模擬液裝于試驗箱一側，用于模擬列車沿線管道所處的土壤環境，所述填料模擬液裝于試驗箱另一側，用于模擬列車沿線管道的犧牲陽極的填料包，并跟土壤模擬液接觸；金屬管道試樣用于模擬列車沿線管道，浸于所述土壤模擬液中；犧牲陽極試樣用于模擬列車沿線管道的犧牲陽極，浸于所述填料模擬液中；電源分別與所述金屬管道試樣、犧牲陽極試樣連接，用于模擬列車運行時通過軌道泄露至列車沿線管道的雜散電流；

令所述電源提供模擬的雜散電流；

檢測受模擬的雜散電流作用時，所述犧牲陽極試樣輸出的模擬等效輸出電流，以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失；

根據所述模擬輸出等效電流以及所述犧牲陽極試樣隨時間的質量損失，計算所述雜散質量消耗參數。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

按照如下方式，獲取所述犧牲陽極受雜散電流干擾時的雜散質量消耗參數：

a＝56.37-11.80i

其中，i為模擬的雜散電流的電流密度，a為所述雜散質量消耗參數。

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，所述利用數據處理終端，通過NB-IoT通信模塊從所述現場信號采集設備獲取自然輸出電流以及等效輸出電流的步驟包括：

令所述NB-IoT通信模塊和所述現場信號采集設備一起交替地處于工作、休眠狀態，以間隔地獲取自然輸出電流以及等效輸出電流。