[發明專利]一種天然氣管道腐蝕速率自動測試系統

在審

• 申請號: 202210010568.6
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114527060A
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 錢濟人;沈佳園;宋祎昕;劉洋;田明亮;詹佳琪;范文峰;鄧慶健;勞旦鳴;張響
• 申請（專利權）人: 浙江浙能天然氣運行有限公司
• 主分類號: G01N17/02
• 分類號: G01N17/02
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 黎雙華

本發明涉及一種天然氣管道腐蝕速率自動測試系統，包括腐蝕速率計量模塊、數據監測模塊、數據采集模塊、控制模塊、數據處理模塊、實時定位和通訊模塊和電源模塊；所述電源模塊采用充電電池，為腐蝕速率測量模塊、數據監測模塊、數據采集模塊、控制模塊、數據處理模塊、實時定位和通訊模塊提供電源，其中腐蝕速率計量模塊、數據監測模塊位于一個電回路，數據采集模塊、控制模塊、數據處理模塊、實時定位和通訊模塊位于另一個電回路；本發明能夠實現腐蝕探頭腐蝕量長期或短期自動測試，自動計算腐蝕速率，并將測試結果實時傳輸回智能陰極保護系統，保證腐蝕速率測量時刻的準確性，減少人員勞動。

技術領域

本發明屬于管道陰極保護技術領域，尤其涉及一種天然氣管道腐蝕速率自動測試系統。

背景技術

埋地油氣管道多為鋼制管道，運行過程中難免受到土壤中雜散電流的影響發生腐蝕、穿孔甚至破裂，嚴重威脅油氣管道的安全運行。目前，常用的防腐措施有投緩蝕劑、涂內外防腐涂層和陰極保護措施。為了確定陰極保護參數，首先需要判斷管道附近土壤內雜散電流、細菌等的腐蝕能力，通常會在管道埋深處埋設一個與管道相同材質的試片，定期從設置在陰極保護樁處的腐蝕速率測試儀讀數，從而得出管道附近土壤的腐蝕能力。目前在進行金屬腐蝕速率測量時，通常采用手持式腐蝕速率檢測儀進行測量，人工成本較高，而且容易受到周圍環境或者操作人員的影響，造成數據偏差。

針對上述技術問題，故需要進行改進。

發明內容

本發明目的是為了解決腐蝕速率記錄困難的問題，提供一種能實施檢測、記錄腐蝕速率并將其傳送給智能陰保系統的天然氣管道腐蝕速率自動測試系統。

為了達到以上目的，本發明所采用的技術方案是：一種天然氣管道腐蝕速率自動測試系統，包括腐蝕速率計量模塊、數據監測模塊、數據采集模塊、控制模塊、數據處理模塊、實時定位和通訊模塊和電源模塊；所述電源模塊采用充電電池，為腐蝕速率測量模塊、數據監測模塊、數據采集模塊、控制模塊、數據處理模塊、實時定位和通訊模塊提供電源，其中腐蝕速率計量模塊、數據監測模塊位于一個電回路，數據采集模塊、控制模塊、數據處理模塊、實時定位和通訊模塊位于另一個電回路。

作為本發明的一種優選方案，所述腐蝕速率計量模塊由腐蝕探頭和溫度補償元件組成，腐蝕探頭和溫度補償元件串聯在同一電路中；所述腐蝕探頭埋深和管道埋深相同。

作為本發明的一種優選方案，腐蝕探頭電阻值計算公式：溫度補償單元電阻值計算公式：腐蝕速率計算公式：其中，R_C為腐蝕探頭的電阻，單位為歐姆；U_C為腐蝕探頭(21)兩側的電壓，單位為伏特；I為流過腐蝕探頭和溫度補償元件的電流，單位為安培；R_R為溫度補償元件的電阻，單位為歐姆；U_R為溫度補償元件兩側的電壓，單位為伏特；a為腐蝕速率，單位為mm/(時間)，時間單位與等式右側t的單位一致；t為測量腐蝕速率的時間，單位為月、日或者年；i為t之前的的任意時間，單位與t的單位一致；d(t＝i)為時間i時腐蝕探頭的厚度，單位為mm；R_R(t)、R_C(t)分別表示時間為t時腐蝕探頭和溫度補償元件的電阻，單位為歐姆；R_R(t＝i)、R_C(t＝i)分別表示時間為i時腐蝕探頭和溫度補償元件的電阻，單位為歐姆。

作為本發明的一種優選方案，所述數據監測模塊由腐蝕探頭電壓測量單元、溫度補償元件電壓測量單元和電流測量單元組成，腐蝕探頭電壓測量單元、溫度補償元件電壓測量單元分別與腐蝕探頭、溫度補償元件并聯，電流測量單元串聯在腐蝕探頭和溫度補償元件組成的電回路中，用于監測流過腐蝕探頭、溫度補償元件的電流和電壓。

作為本發明的一種優選方案，所述數據監測模塊與數據采集模塊相連，數據采集模塊采用嵌入式微處理器記錄數據監測模塊測得的電流值和電壓值，數據采集模塊后連接控制模塊。