專利名稱：一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道防腐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
伴隨國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，埋地管道建設(shè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，已經(jīng)建成投產(chǎn)的埋地管道總里程已經(jīng)超過10萬公里，管道腐蝕穿孔事件時(shí)有發(fā)生，造成了油氣水的流失、環(huán)境污染及人員傷害，損失巨大。采用合理的技術(shù)手段，進(jìn)行管道腐蝕評估及管道剩余壽命預(yù)測，可以有效地幫助管道管理部門進(jìn)行管道管理，提高管理的效率、準(zhǔn)確性和科學(xué)性，降低管道腐蝕帶來的危害。因此，一直以來針對埋地管道的腐蝕評估與壽命預(yù)測技術(shù)，得到了腐蝕防護(hù)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的高度重視。目前國內(nèi)外在埋地管道腐蝕評估與壽命預(yù)測的監(jiān)測與數(shù)值分析技術(shù)方面已經(jīng)取得了一些成果，具體分析如下現(xiàn)有技術(shù)公開了一種埋地金屬管線干擾腐蝕自動監(jiān)測與評估系統(tǒng)，該系統(tǒng)僅對埋地金屬管道雜散電流干擾實(shí)現(xiàn)了自動監(jiān)測與評估，并沒有考慮土壤等其他因素的影響；對于地下鋼質(zhì)燃?xì)夤芫W(wǎng)管道腐蝕預(yù)測系統(tǒng)和一些腐蝕預(yù)測裝置，也僅對埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿朗Ｓ鄩勖鼘?shí)現(xiàn)了預(yù)測，沒有對管道腐蝕狀況進(jìn)行評估，也沒有實(shí)現(xiàn)對土壤及管道腐蝕數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測，無法做到及時(shí)準(zhǔn)確掌握管道腐蝕的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；雖然現(xiàn)有技術(shù)公開了一種非開挖施工大口徑管道腐蝕控制監(jiān)測系統(tǒng)，但該系統(tǒng)也僅對非開挖施工大口徑管道腐蝕數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)監(jiān)測，沒有基于監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行腐蝕評估和壽命預(yù)測；特別對于埋地金屬給水管道剩余壽命預(yù)測的測試方法，現(xiàn)有技術(shù)僅給出了基于土壤腐蝕速率電化學(xué)模型的埋地金屬給水管道剩余壽命預(yù)測的算法，實(shí)現(xiàn)了剩余壽命預(yù)測， 沒有對管道腐蝕狀況進(jìn)行評估，也沒有考慮建立對土壤及管道腐蝕數(shù)據(jù)的在線監(jiān)測。綜上所述，雖然現(xiàn)有技術(shù)都從某個(gè)方面出發(fā)，實(shí)現(xiàn)了管道腐蝕狀況評估或剩余壽命預(yù)測，但是應(yīng)當(dāng)注意到的是，土壤腐蝕數(shù)據(jù)與管道腐蝕數(shù)據(jù)是伴隨時(shí)間變化而變化的，導(dǎo)致這些變化的因素包括季節(jié)、環(huán)境、人為因素、后期維護(hù)等，土壤與管道、油品儲罐腐蝕數(shù)據(jù)的變化，將影響管道和儲罐腐蝕狀況的評估和剩余壽命預(yù)測，而現(xiàn)有技術(shù)都未能很好的綜合分析土壤腐蝕和管道、儲罐腐蝕檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行全面的評價(jià)和預(yù)測，使得采用這些技術(shù)得出的分析結(jié)果存在出現(xiàn)較大偏差的可能，從而影響這些技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的效果。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種采集及時(shí)、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確并可靠的針對埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)和方法。本發(fā)明提供了一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)，包括土壤在線腐蝕檢測設(shè)備、管道在線腐蝕檢測設(shè)備和腐蝕評測系統(tǒng)；其中，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備安裝在管道周圍的土壤中，所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備安裝在所述管道的測試樁上，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備和所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備分別與所述腐蝕評測系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)通訊方式相連。在上述方案中，所述無線數(shù)據(jù)通訊方式為TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA、WiMAX、CDMA 或GPRS其中的任意一種。在上述方案中，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備包括土壤腐蝕探針、信號采集處理單元、公共無線數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述土壤腐蝕探針和所述數(shù)據(jù)存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數(shù)據(jù)通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統(tǒng)相連。在上述方案中，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)包括所述埋地管道所在土壤的酸堿度、電阻率、濕度、含鹽量和氧化還原電位。在上述方案中，所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備包括極化探頭、信號采集處理單元、公共無線數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述極化探頭和所述數(shù)據(jù)存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數(shù)據(jù)通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統(tǒng)相連。在上述方案中，所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)包括所述埋地管道的保護(hù)電位、自然電位、防腐層電阻率和雜散電流。在上述方案中，所述腐蝕評測系統(tǒng)包括應(yīng)用模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)庫，其中， 所述應(yīng)用模塊通過數(shù)據(jù)接口與所述數(shù)據(jù)庫相連，所述數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過數(shù)據(jù)接口相連，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊分別與所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備和所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備相連。在上述方案中，所述應(yīng)用模塊包括系統(tǒng)管理單元、監(jiān)測設(shè)備管理單元、基礎(chǔ)信息管理單元、統(tǒng)計(jì)查詢管理單元、腐蝕評估管理單元、壽命預(yù)測管理單元和日常管理單元；其中， 所述系統(tǒng)管理單元、所述監(jiān)測設(shè)備管理單元、所述基礎(chǔ)信息管理單元、所述統(tǒng)計(jì)查詢管理單元、所述腐蝕評估管理單元、所述壽命預(yù)測管理單元和所述日常管理單元分別通過數(shù)據(jù)接口與所述數(shù)據(jù)庫相連。本發(fā)明還提供了一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)方法，所述方法包括確定管道腐蝕情況和管道所在土壤腐蝕狀況的分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；分別對土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)確定腐蝕權(quán)重；根據(jù)所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)以及其所述腐蝕權(quán)重，根據(jù)對應(yīng)的所述分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評定管道腐蝕狀況的等級。進(jìn)一步地，所述確定管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集數(shù)據(jù)的腐蝕權(quán)重的方法為層次分析法，所述確定土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集數(shù)據(jù)的腐蝕權(quán)重的方法為灰色關(guān)聯(lián)分析法。本發(fā)明采用在線檢測設(shè)備，及時(shí)采集土壤及管道腐蝕數(shù)據(jù)，通過腐蝕評測系統(tǒng)綜合全面分析土壤與管道的監(jiān)測數(shù)據(jù)，全面系統(tǒng)地分析與埋地管道腐蝕的相關(guān)數(shù)據(jù)，對管線的腐蝕情況及剩余壽命做出及時(shí)評價(jià)，及時(shí)對管線的腐蝕狀況做出判斷，更加準(zhǔn)確地分析腐蝕狀況和剩余壽命，為管道的安全運(yùn)行提供依據(jù)，做好預(yù)防工作，避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)做到安全性與經(jīng)濟(jì)性合理兼顧，保證可靠性的前提下，最大限度延長管線的使用壽命O


圖I是本發(fā)明實(shí)例提供的一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)原理圖；圖2是本發(fā)明實(shí)例提供的一種土壤在線腐蝕監(jiān)測儀的原理框圖；圖3是本發(fā)明實(shí)例提供的一種管道在線腐蝕監(jiān)測儀的原理框圖；圖4是本發(fā)明實(shí)例提供的一種腐蝕評測系統(tǒng)的原理框圖。附圖標(biāo)記I、計(jì)算機(jī)； 2、公網(wǎng)寬帶通訊線路； 3、互聯(lián)網(wǎng)；4、土壤在線腐蝕監(jiān)測儀； 6、管道在線腐蝕監(jiān)測儀；8、公共無線數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)；9、土壤在線腐蝕監(jiān)測儀的天線；10、土壤在線腐蝕監(jiān)測儀的公共無線數(shù)據(jù)通訊單元；11、土壤在線腐蝕監(jiān)測儀的信號采集處理單元；12、土壤在線腐蝕監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)存儲單元；13、土壤腐蝕探針；14、防水外殼；15、管道在線腐蝕監(jiān)測儀的天線；16、管道在線腐蝕監(jiān)測儀的公共無線數(shù)據(jù)通訊單元；17、管道在線腐蝕監(jiān)測儀的信號采集處理單元；18、管道在線腐蝕監(jiān)測儀的數(shù)據(jù)存儲單元；19、管道在線腐蝕監(jiān)測儀的極化探頭；21、系統(tǒng)管理單元；22、監(jiān)測設(shè)備管理單元；23、基礎(chǔ)信息管理單元；24、統(tǒng)計(jì)查詢管理單元；25、腐蝕評估管理單元；26、壽命預(yù)測管理單元；27、日常管理單元；28、應(yīng)用模塊；29、數(shù)據(jù)傳輸模塊；30、數(shù)據(jù)庫。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述，給出的實(shí)施例僅為了闡明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明作詳細(xì)說明如下對某場站的埋地管道應(yīng)用本實(shí)施例的埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)系統(tǒng)，系統(tǒng)中所用設(shè)備如下表I所示表I
權(quán)利要求
1.一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括土壤在線腐蝕檢測設(shè)備、管道在線腐蝕檢測設(shè)備和腐蝕評測系統(tǒng)；其中，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備安裝在管道周圍的土壤中，所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備安裝在所述管道的測試樁上，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備和所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備分別與所述腐蝕評測系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)通訊方式相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線數(shù)據(jù)通訊方式為TD-SCDMA、 CDMA2000、WCDMA、WiMAX、CDMA 或 GPRS 其中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備包括土壤腐蝕探針、信號采集處理單元、公共無線數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述土壤腐蝕探針和所述數(shù)據(jù)存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數(shù)據(jù)通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統(tǒng)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)包括所述埋地管道所在土壤的酸堿度、電阻率、濕度、含鹽量和氧化還原電位。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備包括極化探頭、信號采集處理單元、公共無線數(shù)據(jù)通訊單元、數(shù)據(jù)存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述極化探頭和所述數(shù)據(jù)存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數(shù)據(jù)通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統(tǒng)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)包括所述埋地管道的保護(hù)電位、自然電位、防腐層電阻率和雜散電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述腐蝕評測系統(tǒng)包括應(yīng)用模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊和數(shù)據(jù)庫；其中，所述應(yīng)用模塊通過數(shù)據(jù)接口與所述數(shù)據(jù)庫相連，所述數(shù)據(jù)庫與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過數(shù)據(jù)接口相連，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊份分別與所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備和所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)用模塊包括系統(tǒng)管理單元、監(jiān)測設(shè)備管理單元、基礎(chǔ)信息管理單元、統(tǒng)計(jì)查詢管理單元、腐蝕評估管理單元、壽命預(yù)測管理單元和日常管理單元；其中，所述系統(tǒng)管理單元、所述監(jiān)測設(shè)備管理單元、所述基礎(chǔ)信息管理單元、所述統(tǒng)計(jì)查詢管理單元、所述腐蝕評估管理單元、所述壽命預(yù)測管理單元和所述日常管理單元分別通過數(shù)據(jù)接口與所述數(shù)據(jù)庫相連。
9.一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)方法，其特征在于，所述方法包括確定管道腐蝕情況和管道所在土壤腐蝕狀況的分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)；分別對土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)確定腐蝕權(quán)重；根據(jù)所述土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)和所述管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)以及其所述腐蝕權(quán)重，根據(jù)對應(yīng)的所述分級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評定管道腐蝕狀況的等級。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述確定管道在線腐蝕檢測設(shè)備采集數(shù)據(jù)的腐蝕權(quán)重的方法為層次分析法，所述確定土壤在線腐蝕檢測設(shè)備采集數(shù)據(jù)的腐蝕權(quán)重的方法為灰色關(guān)聯(lián)分析法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種埋地管道腐蝕檢測評價(jià)系統(tǒng)和方法，屬于管道防腐技術(shù)領(lǐng)域。所述系統(tǒng)包括土壤在線腐蝕檢測設(shè)備、管道在線腐蝕檢測設(shè)備和腐蝕評測系統(tǒng)；其中，土壤在線腐蝕檢測設(shè)備安裝在管道周圍的土壤中，管道在線腐蝕檢測設(shè)備安裝在管道的測試樁上，土壤在線腐蝕檢測設(shè)備和管道在線腐蝕檢測設(shè)備分別與腐蝕評測系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)通訊方式相連。本發(fā)明采用在線檢測設(shè)備，及時(shí)采集土壤及管道腐蝕數(shù)據(jù)，通過腐蝕評測系統(tǒng)綜合全面分析土壤與管道的監(jiān)測數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以全面系統(tǒng)地分析與埋地管道腐蝕的相關(guān)數(shù)據(jù)，對管線的腐蝕情況及剩余壽命做出及時(shí)評價(jià)，及時(shí)對管線的腐蝕狀況做出判斷。
文檔編號G01N33/00GK102590459SQ20121006070
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者張建平, 張耀亨, 方潔婷, 曾貴江, 朱以明, 李新昀, 李艷, 王鈺鋒, 繆磊, 趙捷, 邵鵬程, 郭金彪 申請人:中國石油天然氣股份有限公司