[發明專利]一種管道腐蝕監測方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 202310745803.9
• 申請日: 2023-06-25
• 公開（公告）號: CN116482227B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 李寧搏;劉瀚誠;陳昊
• 申請（專利權）人: 北京英智數聯科技有限公司
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;F17D5/00;G01N33/2045;G01D21/02;G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

本申請涉及一種管道腐蝕監測方法、裝置及系統。其中方法包括：通過預設的靜態數據搭建管道的三維模型；當管道進入運營階段后，測量管道的靜態數據及環境數據，并更新三維模型；當管道進入運營階段后，通過多個傳感器采集管道內多個區域實時的動態數據；將采集的動態數據進行預處理并存儲；根據靜態數據、環境數據、預處理后的動態數據及三維模型，生成管道的數字孿生體；根據數字孿生體中當前的動態數據，監測管道內的腐蝕程度。本方法綜合分析多個類型的數據，全面、準確地獲知管道的腐蝕情況，在實現管道腐蝕程度的實時監測的同時，無需耗費大量的設備與人工成本，也不會影響管道的運營。

技術領域

本申請涉及油氣管線技術領域，特別是涉及一種管道腐蝕監測方法、裝置及系統。

背景技術

油氣管道運輸是采用管道進行長距離運輸油氣資源的運輸方式，主要是將油氣田、煉油廠、港口、鐵路、公路和用戶連接起來，形成網絡，其成本低、安全性高、污染小、可連續不間斷運輸等優勢，使其成為目前油氣資源的主要運輸方式。

管道運輸油氣的方式需要考慮管道腐蝕的問題，因此需要花費人力和物力對管道的腐蝕情況進行監測和維護，由于油氣管道的埋藏環境都比較惡劣，因此對于管道的腐蝕監測與維護帶來了難度。管道的腐蝕問題直接影響到油氣管道的使用壽命，因此，需要對油氣管道進行腐蝕情況的監測，以對管道進行維護延長管道的使用壽命。目前對于油氣管道的腐蝕監測，有以下幾種方式：

非破壞性測試：利用超聲波、磁粉探傷和渦流檢測等技術，來檢測管道的腐蝕情況，該類型的技術可以在不破壞管道的情況下提供有關管道壁厚度和損傷程度的信息。但是，非破壞性測試適用于管道表面的腐蝕監測，難以監測到管道內部的腐蝕情況，并且，非破壞性測試通常需要在管道非工作期間進行，因此需要令管道停止工作，導致生產中斷和經濟損失等問題；

電化學腐蝕監測：利用電化學技術，通過測量管道表面的電位和電流，建立腐蝕預測模型來確定管道的腐蝕率和腐蝕類型。這種方法可以提供長期的腐蝕監測數據，并可用于檢測管道的局部腐蝕情況。但是，這種方式需要大量的監測數據來建立腐蝕模型，因此需要多年的時間來收集數據和驗證模型。此外，這種方法可能會受到管道周圍的土壤和水質等環境因素的影響。

管道內部巡檢：利用內窺鏡或機器人等設備，進入管道內部進行巡檢。通常用于檢測管道的局部腐蝕情況，例如管道的焊縫和彎頭處。但是，這種方式的費用較高，需要花費大量的時間和精力來完成，此外，對于深水等特殊區域的管道，該方式會變得非常困難，并且費用昂貴。

因此，找到一種能夠方便地對管道進行實時監測，全面、準確地對管道內的腐蝕程度進行分析和預測的方法，更好地對油氣管道內的腐蝕程度進行監測。

發明內容

有鑒于此，本申請旨在提出一種管道腐蝕監測方法、裝置及系統，旨在對油氣管道內的腐蝕程度進行實時監測，對管道的腐蝕狀況進行全面、準確的分析和評估。

為實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

本申請實施例第一方面提供一種管道腐蝕監測方法，所述方法包括：

通過預設的靜態數據搭建管道的三維模型，所述管道用于油氣運輸；

當所述管道進入運營階段后，測量所述管道的靜態數據及環境數據，并更新所述三維模型；所述靜態數據包括所述管道的尺寸數據、材質數據、起點數據及終點數據；所述環境數據包括所述管道周圍的土壤理化性質數據、管道埋藏深度數據及周邊雜散電流數據；

當管道進入運營階段后，通過多個傳感器采集所述管道內多個區域實時的動態數據；所述動態數據包括所述管道內多個區域的溫度數據、壓力數據、油氣流量數據及腐蝕數據；所述傳感器包括掛片傳感器、探針傳感器以及超聲波傳感器；

將采集的所述動態數據進行預處理，并存儲；

根據所述靜態數據、所述環境數據、所述預處理后的動態數據及所述三維模型，生成所述管道的數字孿生體；所述數字孿生體與所述管道具有動態數據映射關系；

根據所述數字孿生體中當前的動態數據，監測所述管道內的腐蝕程度。