[發明專利]一種埋地金屬管道動態直流腐蝕風險的評判系統和方法

有效

• 申請號: 202011042559.2
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112251756B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 杜艷霞;張雷;覃慧敏;王竹
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;C23F13/04;C23F13/22
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發明提供了一種埋地金屬管道動態直流腐蝕風險的評判系統和方法，所述方法通過腐蝕檢查片或腐蝕速率探頭對管道腐蝕進行監測，獲取腐蝕速率，通過預設監測時長，在特定采樣頻率下，對管道直流參數進行連續監測，獲取動態的直流電位數據，再根據獲取的數據判斷是否包括腐蝕速率以及是否施加陰極保護，對埋地金屬管道進行腐蝕風險評判，本發明所述方法綜合考慮了管道是否實施陰極保護，以及管道在不同環境介質中達到陰極保護最小保護電位準則的不同，同時考慮了軌道交通雜散電流干擾條件下管地電位的動態波動性。

【技術領域】

本發明油氣管道雜散電流檢測與評價領域，尤其涉及一種埋地金屬管道動態直流腐蝕風險的評判系統和方法。

【背景技術】

隨著交通運輸和能源行業的飛速發展，埋地金屬管道與軌道交通線路平行或交叉鋪設的情況越來越多，由此引起的埋地金屬管道動態直流雜散電流干擾問題日益嚴峻。由于軌道交通系統中直流雜散電流泄露路徑的復雜性和不可預測性，以及運行期間列車在軌道上的位置不斷變化，軌道交通系統產生的直流雜散電流具有動態波動特性，電流的方向和大小隨機變化。對于埋地金屬管道而言，在同一區域存在著直流雜散電流流入和流出的交替進行，引起涂層缺陷處裸露金屬表面交替的陰陽極極化，反映在管地電位的測量結果上，則表現為電位的動態正負波動。如何測試埋地金屬管道遭受動態直流雜散電流干擾的嚴重程度，以及如何評判埋地金屬管道在動態直流雜散電流干擾下的腐蝕風險，成為管道防腐工作者關注的問題。

目前，現有技術中還沒有專門針對軌道交通動態直流雜散電流干擾條件下埋地金屬管道腐蝕風險的評判標準和方法。現有的標準和評價方法如《GB50991-2014埋地鋼質管道直流干擾防護技術標準》雖然對管道的直流干擾識別和評價提出了相應的評判指標，對于無陰極保護的管道提出采用管地電位相對自然電位的偏移值進行干擾強度的判定，但電位偏移評判指標適用于穩態直流雜散電流的干擾情況，對于動態直流電流干擾的情況，由于管地電位一直在正負波動變化，選取哪個時刻的管地電位或者對管地電位進行怎樣的處理來進行評價，標準中并沒有說明；對于實施陰極保護的管道，雖然提出了以管道極化電位是否滿足陰極保護標準來評判的指標，但對于遭受動態直流雜散電流干擾的埋地管道，管道極化電位一般利用檢查片的瞬時斷電來獲得，根據現場的檢測經驗，檢查片瞬時斷電電位也會發生波動，部分時刻會出現檢查片瞬時斷電電位正于最小保護電位的情況，此時如何評判雜散電流的干擾強度，多大范圍內不滿足標準要求的電位數量和程度可以接受，標準中也沒有說明。同時，國標GB50991-2014中僅對直流干擾嚴重程度進行了可接受和不可接受的劃分，當直流干擾嚴重程度不可接受時，并沒有對管道的腐蝕風險進行進一步的劃分。

因此，有必要研究一種埋地金屬管道動態直流腐蝕風險的評判系統和方法來應對現有技術的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。

【發明內容】

有鑒于此，本發明提供了一種埋地金屬管道動態直流腐蝕風險的評判系統和方法，具體應用于軌道交通動態直流雜散電流干擾條件下埋地金屬管道腐蝕風險的評判，綜合考慮了管道是否實施陰極保護，以及管道在不同環境介質中達到陰極保護最小保護電位準則的不同，同時考慮了軌道交通雜散電流干擾條件下管地電位的動態波動性。

一方面，本發明提供一種埋地金屬管道腐蝕風險的動態直流評判方法，所述動態直流評判方法包括以下步驟：

S1：獲取管道腐蝕基本參數；

S2：根據S1中獲取參數，確定是否包含腐蝕速率參數，如果包含，進行S3，如果不包含，進行S4；

S3：根據管道的腐蝕速率對腐蝕風險進行評判；

S4：根據S1中獲取參數，確定是否施加陰極保護，如果未施加，進行S5，如果施加，進行S6；

S5：根據無陰極保護條件下動態直流腐蝕評判指標進行腐蝕風險評判；

S6：根據土壤環境確定管道達到陰極保護的最小保護電位準則，按照有陰極保護條件下動態直流腐蝕評判指標進行腐蝕風險評判。