CN112376052A - 天然气管道防杂散电流腐蚀系统以及窥探装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统以及窥探装置，包括管道、极化探头、无线GPRS电位采集仪以及镁牺牲阳极或恒电位仪；还包括保护电流调节装置，保护电流调节装置设置有信号获取线圈、调节装置，信号获取线圈获取地铁的交流电机或高压电网发出的交流电磁感应信号发送给调节装置，调节装置设置有滤波放大电路、整流电路、模数转换器、微处理器；微处理器或者发送信号给恒电位仪调节管道的电位信号；微处理器或者连接有调节电路，调节电路通过限流电阻调节管道的电位信号。本发明获取地铁或高压电塔的信号，调节天然气管道的阴极保护电位，减小杂散电流造成的阴极保护电位负移，减少天然气管道的涂层剥离。

Description

天然气管道防杂散电流腐蚀系统以及窥探装置
技术领域
本发明涉及天然气设备技术领域，特别是涉及一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统以及窥探装置。
背景技术
管道阴极保护是延长埋地金属燃气管道使用寿命、保障管道安全运营的重要措施。
现有天然气管道多采用强制电流阴极保护法或者牺牲阳极法，通过恒电位仪或镁牺牲阳极对天然气管道施加阴极电流，使天然气管道与阳极地床之间的电位处于-0.85V至-1.25V之间，防止天然气管道被土壤腐蚀，如果高于-0.85V，阴极保护作用减弱，保护效果不太好，小于-1.25V，天然气管道容易从土壤中置换出氢气，使管道保护层脱落。
由于天然气管道有局部与地铁、高压电塔和交流电气化铁路平行或交叉的地方，有明显的杂散电流干扰，对强制电流阴极保护法或者牺牲阳极法的管道阴极电位有影响，容易使管道电位小于-1.25V，使管道保护层脱落。
杂散电流是指在设计或规定回路以外流动的电流，也被称为"迷流"。它在土壤中流动，且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位B进入管道，该部分称为阴极，电流沿管道流动一段距离后，又从管道C中流出，该部分称为阳极，使管道产生杂散电流腐蚀。杂散电流腐蚀本质上是电化学腐蚀。
申请号201811132287.8，发明名称：一种管道防杂散电流腐蚀系统，包括：管道、电极、防腐蚀层、绝缘层、恒电位仪、电位测量仪、控制器、控制中心，所述电极为环形，间隔安装于管道表面；所述防腐蚀层为防腐涂料，涂于管道表面及电极绝缘处理区域，主要作用是用以预防电化学腐蚀之外的其他腐蚀；所述绝缘层包裹在管道上，位于防腐蚀层外且紧贴在防腐蚀层上；所述恒电位仪为经过改进的电源，与电极、电位测量仪、控制器连接；所述电位测量仪为改造后电压表，与电极、恒电位仪相连并经过恒电位仪与控制器连接；所述控制器分别与恒电位仪、控制中心相连。
具体实施步骤如下：
(一)管道处理：对管道整体进行清洁处理，将管道内外表面的锈迹、油污、灰尘进行清除；
(二)安装电极：将电极安装在管道上，每隔一定距离安装一个，安装间隔根据具体条件和需要进行设置，电极应紧贴管道外围轮廓；
(三)喷涂防腐蚀层：将防腐蚀涂料均匀喷涂在管道表面以及电极绝缘处理区域，多次喷涂反复检查，使之形成除电化学腐蚀之外对其他类型的腐蚀具有较强抗性的防腐蚀层；
(四)设置绝缘层：绝缘层围绕管道布置，使绝缘层紧贴在防腐蚀层上，绝缘层与防腐蚀层之间不留空隙，采用绝缘材料填充绝缘层与电极之间的缝隙；
(五)设备连接：将电极与恒电位仪相连，电极也与电位测量仪相连，电位测量仪与恒电位仪相连，电位测量仪与控制器连接，控制器与控制中心相连；
(六)系统使用：整个系统在运行时，电位测量仪测量出电极之间管道的电位差，并将测量结果经恒电位仪传递给控制器，控制器根据传递来的电位差自动调控恒电位仪。
上述专利需要将电极安装在管道上，使管道的加工和安装变得更为复杂，并且通过电极之间形成的压差来检测杂散电流，由于杂散电流的大小检测较为复杂，因此，杂散电流检测比较困难。
现有技术的缺陷是，缺少一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统，获取地铁或高压电塔的信号，调节天然气管道的阴极保护电位，减小杂散电流造成的阴极保护电位负移，减少天然气管道的涂层剥离。
发明内容
有鉴于现有技术的至少一个缺陷，本发明的目的是提供一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统以及窥探装置，获取地铁或高压电塔的信号，调节天然气管道的阴极保护电位，减小杂散电流造成的阴极保护电位负移，减少天然气管道的涂层剥离。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统，包括管道、极化探头、无线GPRS电位采集仪以及镁牺牲阳极或恒电位仪，所述无线GPRS电位采集仪设置于监测桩中；其关键在于，还包括保护电流调节装置，保护电流调节装置设置有信号获取线圈、调节装置，信号获取线圈用于获取地铁的交流电机或高压电网发出的交流电磁感应信号发送给调节装置，调节装置设置于监测桩中，所述调节装置设置有滤波放大电路、整流电路、模数转换器、微处理器；
滤波放大电路与信号获取线圈相连接，将交流电磁感应信号放大并滤波后发送给整流电路，整流电路将交流电磁感应信号转换为直流信号，发送给模数转换器，模数转换器将直流信号转换成数字信号发送给微处理器；
微处理器或者发送控制信号给恒电位仪调节管道的电位信号，所述管道、极化探头、恒电位仪经导线连接到无线GPRS电位采集仪；
微处理器或者连接有调节电路，所述管道、极化探头经导线连接到无线GPRS电位采集仪，镁牺牲阳极经限流电阻连接到无线GPRS电位采集仪，调节电路通过限流电阻调节管道的电位信号。
无线GPRS电位采集仪用于无线发送管道的检测电位信号给远程监控平台。
镁牺牲阳极经限流电阻连接到无线GPRS电位采集仪，经无线GPRS电位采集仪内的切换开关连接到管道，限流电阻起调节管道的阴极保护电位的作用。
上述结构设置的效果为：信号获取线圈用于获取地铁的交流电机或高压电网发出的交流电磁感应信号，经放大、滤波、整流、模数转换后发送给微处理器；
微处理器判断该信号大于设定阈值时，判断该处有高压电网或地铁即将经过，发送控制信号给恒电位仪，恒电位仪调节天然气管道的阴极保护电位位于上限阈值附近，即-0.85V左右，减小杂散电流对天然气管道的影响。
当地铁驶过该处以后，微处理器发送控制信号给恒电位仪，调节天然气管道的阴极保护电位位于中值附近，即-1.05V左右。
当恒电位仪调节天然气管道的阴极保护电位位于上限阈值附近，即-0.85左右时，杂散电流形成的电位与管道电位上限阈值-0.85V的叠加不容易超出下限阈值-1.25V，从而减小了杂散电流对天然气管道造成的涂层剥离。
由于杂散电流测量较为困难，本装置不需要直接测量杂散电流，主要为减小杂散电流对管道涂层剥离的影响。
另一种方式是，通过限流电阻调节镁牺牲阳极与管道之间的电流，从而调节管道的阴极保护电位。
限流电阻的调节作用与恒电位仪所起调节作用相同，在没有高压电网或地铁的时候，调节天然气管道的阴极保护电位位于中值附近，即-1.05V左右。在有高压电网或地铁的时候，为了防止杂散电流的干扰，调节天然气管道的阴极保护电位位于上限阈值附近，即-0.85V左右。
上述装置减小了因杂散电流造成的管道阴极保护电位负移，减小了天然气管道的涂层剥离。
极化探头又称为参比电极。
所述滤波放大电路包括定频滤波放大电路和变频滤波放大电路；信号获取线圈经第一选择开关SQ1连接定频滤波放大电路和变频滤波放大电路的输入端组，定频滤波放大电路和变频滤波放大电路的输出端组经第二选择开关SQ2连接整流电路。
由于高压电网所采用的是50HZ交流电，产生的是50HZ交流电磁感应信号，所述定频滤波放大电路用于放大该50HZ交流电磁感应信号。
由于地铁多采用直流输电，然后通过逆变器转换为交流电，多采用交流变频电机驱动，所述变频滤波放大电路用于锁定并放大该变频电机的交流电磁感应信号。
第一选择开关SQ1和第二选择开关SQ2用于切换定频滤波放大电路和变频滤波放大电路。
所述定频滤波放大电路包括电容C1，电容C1的一端连接信号获取线圈的一端后接地，电容C1的另一端经第一选择开关SQ1连接信号获取线圈的另一端；电容C1的另一端经电容C2连接三极管VT1的基极，三极管VT1的基极还经电阻R2连接直流电源，三极管VT1的基极还经电阻R1接地，三极管VT1的集电极还经电阻R3连接直流电源，三极管VT1的发射极经电阻R4接地，电阻R4并联有电容C3；三极管VT1的集电极还连接电容C4的一端，电容C4的另一端经第二选择开关SQ2连接整流电路。
通过定频滤波放大电路，三极管VT1用于放大50HZ交流电磁感应信号，通过电容C3和电容C4滤波，将信号发送给整流电路转换为直流信号。
所述变频滤波放大电路包括可变电容C11，可变电容C11的一端连接信号获取线圈的一端后接地，可变电容C11的另一端经第一选择开关SQ1连接信号获取线圈的另一端；可变电容C11的另一端经电容C21连接三极管VT2的基极，三极管VT2的基极还经电阻R21连接直流电源，三极管VT2的基极还经电阻R11接地，三极管VT2的集电极还经电阻R31连接直流电源，三极管VT2的发射极经电阻R41接地，电阻R41并联有电容C31；三极管VT2的集电极还连接电容C41的一端，电容C41的另一端经第二选择开关SQ2连接整流电路；
所述可变电容C11的转轴连接有步进电机，所述微处理器经步进电机模块连接所述步进电机。
通过变频滤波放大电路，三极管VT2用于放大地铁交流电机发出的交流电磁感应信号，通过电容C31和电容C41滤波，将信号发送给整流电路转换为直流信号。
其中，第一选择开关SQ1和第二选择开关SQ2由用户手动进行切换。
微处理器经步进电机模块驱动步进电机转动，步进电机驱动可变电容C11的转轴旋转，寻找并锁定地铁交流电机发出的交流电磁感应信号。
所述调节电路至少有两条且结构相同，所述限流电阻与调节电路的数量相同并且一一对应；
镁牺牲阳极分别经调节电路连接相应的限流电阻的一端，该限流电阻的另一端经无线GPRS电位采集仪连接到管道；
所述调节电路包括光电隔离单元，光电隔离单元设置有发光二极管和相应的接收三极管，发光二极管的正极连接直流电源，发光二极管的负极连接微处理器，接收三极管的集电极连接直流电源，接收三极管的发射极连接开关三极管的基极，开关三极管的集电极连接继电器的线圈的一端，继电器的线圈的另一端连接直流电源，开关三极管的发射极接地，继电器的常闭开关的一端连接镁牺牲阳极；继电器的常闭开关的另一端连接限流电阻，限流电阻的另一端经无线GPRS电位采集仪连接到管道。
通过上述的结构设置，在没有高压电网或地铁的时候，微处理器输出相应控制信号，调节电路的继电器的常闭开关均闭合，镁牺牲阳极经两个限流电阻连接管道，管道的阴极保护电位低；在有高压电网或地铁的时候，微处理器输出相应控制信号，其中一个调节电路的继电器的常闭开关断开，镁牺牲阳极经一个限流电阻连接管道，管道的阴极保护电位高。
所述监测桩的顶部通过支架安装有太阳能电池板，太阳能电池板通过太阳能充电电路连接有蓄电池，蓄电池为无线GPRS电位采集仪和保护电流调节装置供电。
采用太阳能电池板供电，减少了电池更换，可减少无线GPRS电位采集仪和保护电流调节装置的电源维护。
还包括窥探导管，窥探导管的下段通过固定装置固定在管道的外表面，窥探导管的上段引入监测桩的内腔上部并能从监测桩的门引出；窥探导管贴近管道的外表面的侧壁设置有窥探缺口。
上述窥探导管的效果为：可以通过窥探导管引入摄像头，通过摄像头从窥探缺口观察管道的外表面，当管道的阴极保护电位小于-1.25V，天然气管道容易从土壤中置换出氢气，使管道的外表面出现漆皮的鼓包和破损，可以通过摄像头观察管道的外表面是否出现漆皮的鼓包和破损。
如果窥探导管内有污水影响观看，可以将窥探导管的上端连接水泵，将污水抽掉。
采用上述的装置，可以避免挖开地面观察管道是否出现涂层剥离。
优选地，对于管道已经破损的天然气管道，可以在窥探导管的上端连接甲烷检测装置，观察是否有甲烷气体从窥探导管的上端逸出。
一种用于所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统的窥探装置，其关键在于：包括挠性管，挠性管的一端可穿入窥探导管内，挠性管的另一端位于窥探导管外，挠性管穿入窥探导管的一端侧壁设置有摄像头，摄像头设置有LED灯，摄像头的连接引线经挠性管的内腔引出窥探导管并连接有视频显示装置。
挠性管可以弯曲，通过它可以将摄像头伸入窥探导管的下段，通过摄像头观察漆皮是否有出现鼓包和破损。摄像头设置有LED灯，用于照明，摄像头的连接引线经挠性管的内腔引出窥探导管并连接有视频显示装置。视频显示装置为摄像头及其LED灯供电，并且通过其设置的显示屏显示摄像头拍摄的图像。
挠性管内还穿设有高压气管和/或高压水管，高压气管和/或高压水管的下端嵌设在挠性管穿入窥探导管的一端侧壁；高压气管和/或高压水管的上端伸出窥探导管，高压气管的上端连接有高压气源，高压水管的上端连接有高压水源。
有时候，管道的外表面附着有污泥或灰尘，可以通过上述的高压气管引入高压空气吹开灰尘，也可以通过高压水管引入高压水清洗管道的外表面附着的污泥，方便摄像头拍摄管道的外表面图像。
采用上述的装置，可以避免挖开地面观察管道是否出现涂层剥离。
显著效果:本发明提供了一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统，获取地铁或高压电塔的信号，调节天然气管道的阴极保护电位，减小杂散电流造成的阴极保护电位负移，减少天然气管道的涂层剥离。
附图说明
图1为本发明的第一种电路模块结构图；
图2为本发明的第二种电路模块结构图；
图3为本发明的其中一种结构图；
图4为滤波放大电路的电路图；
图5为微处理器的电路图；
图6为太阳能充电电路的电路图；
图7为信号获取线圈的结构图；
图8为窥探导管的安装示意图；
图9为窥探导管的侧视图；
图10为图8的A部放大图；
图11为窥探装置的结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1-图11所示，一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统，包括管道1、极化探头2、无线GPRS电位采集仪3以及镁牺牲阳极4或恒电位仪，所述无线GPRS电位采集仪3设置于监测桩5中，所述管道1、极化探头2、镁牺牲阳极4或恒电位仪经导线连接到无线GPRS电位采集仪3；还包括保护电流调节装置6，保护电流调节装置6设置有信号获取线圈61、调节装置62，信号获取线圈61用于获取地铁10的交流电机或高压电网发出的交流电磁感应信号发送给调节装置62，调节装置62设置于监测桩5中，所述调节装置62设置有滤波放大电路621、整流电路622、模数转换器623、微处理器624；
信号获取线圈61靠近地铁10或高压线路布置。
滤波放大电路621与信号获取线圈61相连接，将交流电磁感应信号放大并滤波后发送给整流电路622，整流电路622将交流电磁感应信号转换为直流信号，发送给模数转换器623，模数转换器623将直流信号转换成数字信号发送给微处理器624；
其中一种方式是管道1连接有恒电位仪，通过恒电位仪调节管道1的电位信号；
微处理器624或者发送控制信号给恒电位仪调节管道1的电位信号，所述管道1、极化探头2、恒电位仪经导线连接到无线GPRS电位采集仪3；
另一种方式是管道1通过镁牺牲阳极4进行阴极保护，镁牺牲阳极4通过限流电阻连接管道1调节管道1的电位信号；
微处理器624或者连接有调节电路625，所述管道1、极化探头2经导线连接到无线GPRS电位采集仪3，镁牺牲阳极4经限流电阻连接到无线GPRS电位采集仪3，调节电路625通过限流电阻调节管道1的电位信号。
其中无线GPRS电位采集仪3采用现有成熟的产品，其结构不再详细赘述。
无线GPRS电位采集仪3用于无线发送管道1的检测电位信号给远程监控平台。
镁牺牲阳极4经限流电阻连接到无线GPRS电位采集仪3，经无线GPRS电位采集仪3内的切换开关连接到管道1，限流电阻起调节管道1的阴极保护电位的作用。
上述结构设置的效果为：信号获取线圈61用于获取地铁10的交流电机或高压电网发出的交流电磁感应信号，经放大、滤波、整流、模数转换后发送给微处理器624；
微处理器624判断该信号大于设定阈值时，判断该处有高压电网或地铁10即将经过，发送控制信号给恒电位仪，恒电位仪调节天然气管道的阴极保护电位位于上限阈值附近，即-0.85V左右，减小杂散电流对天然气管道的影响。
当地铁10驶过该处以后，微处理器624发送控制信号给恒电位仪，调节天然气管道的阴极保护电位位于中值附近，即-1.05V左右。
优选地，微处理器624还连接有显示器，用于电磁感应信号强度等数据。
恒电位也采用现有的成熟产品，用于给管道1施加阴极保护电位。
当恒电位仪调节天然气管道的阴极保护电位位于上限阈值附近，即-0.85左右时，杂散电流形成的电位与上限阈值-0.85V的叠加不容易超出下限阈值-1.25V，从而减小了杂散电流对天然气管道造成的涂层剥离。
由于杂散电流测量较为困难，本装置不需要直接测量杂散电流，主要为减小杂散电流对管道涂层剥离的影响。
限流电阻所起作用相同，在没有高压电网或地铁的时候，调节天然气管道的阴极保护电位位于中值附近，即-1.05V左右。在有高压电网或地铁的时候，调节天然气管道的阴极保护电位位于上限阈值附近，即-0.85V左右。
上述装置减小了因杂散电流造成的管道阴极保护电位负移，减小了天然气管道的涂层剥离。
极化探头2又称为参比电极。
如图4所示，所述滤波放大电路621包括定频滤波放大电路6211和变频滤波放大电路6212；信号获取线圈61经第一选择开关SQ1连接定频滤波放大电路6211和变频滤波放大电路6212的输入端组，定频滤波放大电路6211和变频滤波放大电路6212的输出端组经第二选择开关SQ2连接整流电路622。
由于高压电网所采用的是50HZ交流电，产生的是50HZ交流电磁感应信号，所述定频滤波放大电路6211用于放大该50HZ交流电磁感应信号。
由于地铁多采用直流输电，然后通过逆变器转换为交流电，多采用交流变频电机驱动，所述变频滤波放大电路6212用于锁定并放大该变频电机的交流电磁感应信号。
第一选择开关SQ1和第二选择开关SQ2用于切换定频滤波放大电路6211和变频滤波放大电路6212。
所述定频滤波放大电路6211包括电容C1，电容C1的一端连接信号获取线圈61的一端后接地，电容C1的另一端经第一选择开关SQ1连接信号获取线圈61的另一端；电容C1的另一端经电容C2连接三极管VT1的基极，三极管VT1的基极还经电阻R2连接直流电源，三极管VT1的基极还经电阻R1接地，三极管VT1的集电极还经电阻R3连接直流电源，三极管VT1的发射极经电阻R4接地，电阻R4并联有电容C3；三极管VT1的集电极还连接电容C4的一端，电容C4的另一端经第二选择开关SQ2连接整流电路622。
通过定频滤波放大电路6211，三极管VT1用于放大50HZ交流电磁感应信号，通过电容C3和电容C4滤波，将信号发送给整流电路转换为直流信号。
所述变频滤波放大电路6212包括可变电容C11，可变电容C11的一端连接信号获取线圈61的一端后接地，可变电容C11的另一端经第一选择开关SQ1连接信号获取线圈61的另一端；可变电容C11的另一端经电容C21连接三极管VT2的基极，三极管VT2的基极还经电阻R21连接直流电源，三极管VT2的基极还经电阻R11接地，三极管VT2的集电极还经电阻R31连接直流电源，三极管VT2的发射极经电阻R41接地，电阻R41并联有电容C31；三极管VT2的集电极还连接电容C41的一端，电容C41的另一端经第二选择开关SQ2连接整流电路；
所述可变电容C11的转轴连接有步进电机6213，所述微处理器624经步进电机模块6214连接所述步进电机6213。
通过变频滤波放大电路6212，三极管VT2用于放大地铁交流电机发出的交流电磁感应信号，通过电容C31和电容C41滤波，将信号发送给整流电路转换为直流信号。
微处理器624经步进电机模块6214驱动步进电机6213转动，步进电机6213驱动可变电容C11的转轴旋转，寻找并锁定地铁交流电机发出的交流电磁感应信号。当微处理器624获取到的交流感应信号大于设定值时，即控制步进电机6213停止转动，锁定该频率。
所述调节电路625至少有两条且结构相同，所述限流电阻与调节电路625的数量相同并且一一对应；
镁牺牲阳极4分别经调节电路625连接相应的限流电阻的一端，该限流电阻的另一端经无线GPRS电位采集仪3连接到管道1；
如图5所示，微处理器624连接有两个调节电路625；
其中一个调节电路625包括光电隔离单元U1，光电隔离单元U1设置有发光二极管和相应的接收三极管，发光二极管的正极连接直流电源，发光二极管的负极连接微处理器624，接收三极管的集电极连接直流电源，接收三极管的发射极连接开关三极管Q1的基极，开关三极管Q1的集电极连接继电器K1的线圈的一端，继电器K1的线圈的另一端连接直流电源，开关三极管Q1的发射极接地，继电器K1的常闭开关的一端连接镁牺牲阳极4；继电器K1的常闭开关的另一端连接限流电阻R10，限流电阻R10的另一端经无线GPRS电位采集仪3内设置的切换开关连接到管道1。
另一个调节电路625包括光电隔离单元U2，光电隔离单元U2设置有发光二极管和相应的接收三极管，发光二极管的正极连接直流电源，发光二极管的负极连接微处理器624，接收三极管的集电极连接直流电源，接收三极管的发射极连接开关三极管Q2的基极，开关三极管Q2的集电极连接继电器K2的线圈的一端，继电器K2的线圈的另一端连接直流电源，开关三极管Q2的发射极接地，继电器K2的常闭开关的一端连接镁牺牲阳极4；继电器K2的常闭开关的另一端连接限流电阻R20，限流电阻R20的另一端经无线GPRS电位采集仪3内设置的切换开关连接到管道1。
通过上述的结构设置，在没有高压电网或地铁的时候，微处理器624输出相应控制信号，调节电路625的继电器K1的常闭开关和继电器K2的常闭开关均闭合，镁牺牲阳极4经限流电阻R10和限流电阻R20连接管道1，管道1的阴极保护电位低；在有高压电网或地铁的时候，微处理器624输出相应控制信号，其中一个调节电路625的继电器K2的常闭开关断开，镁牺牲阳极4经一个限流电阻R10连接管道1，管道1的阴极保护电位高。
优选地，限流电阻R10和限流电阻R20均为可调电阻，可以根据需要调节限流电阻R10和限流电阻R20的阻值。
如图3和图6所示，所述监测桩5的顶部通过支架安装有太阳能电池板7，太阳能电池板7通过太阳能充电电路连接有蓄电池，蓄电池为无线GPRS电位采集仪3和保护电流调节装置6供电。
采用太阳能电池板7供电，减少了电池更换，可减少无线GPRS电位采集仪3和保护电流调节装置6的电源维护。
太阳能电池板7的边框采用金属制成并可靠接地，防止将雷击电流引入监测桩5中。
监测桩5采用玻璃钢筒制成，设置有可以打开的门，方便无线GPRS电位采集仪3和保护电流调节装置6的维护和调节。
如图7所示，所述信号获取线圈61设置有塑料制成的壳体62和安装支架63，信号获取线圈61固定设置于壳体62内，所述壳体62呈正方体形状，壳体62的底面和侧面各设置有一个安装螺柱64，所述安装支架63呈“L”形，其底面和侧面均设置与安装螺柱64相应的安装孔65，壳体62的其中一个安装螺柱64穿过其中一个对应的安装孔65后套有螺母。
所述信号获取线圈61设置有壳体62，壳体62用于保护信号获取线圈61并方便安装。
采用上述的安装结构，信号获取线圈61可以绕着安装支架63的底面和侧面旋转，方便调节信号获取线圈61的放置方向，增强电磁感应信号，调整好后，通过螺母将壳体62固定。安装支架63可固定在地面上。
如图8-图10所示，还包括窥探导管8，窥探导管8的下段通过固定装置82固定在管道1的外表面，窥探导管8的上段引入监测桩5的内腔上部并能从监测桩5的门引出；窥探导管8贴近管道1的外表面的侧壁设置有窥探缺口81。
监测桩5一般设置有门或盖子，打开门或盖子可以看到无线GPRS电位采集仪3。
固定装置82可以是绑扎带或橡胶带，将窥探导管8的下段固定在管道1的外表面，同时将窥探缺口81固定朝向管道1的外表面。
窥探导管8的下段的端头可以是封闭的，但下段的侧壁需留出窥探缺口81。
上述窥探导管8的效果为：可以通过窥探导管8引入摄像头，通过摄像头从窥探缺口81观察管道1的外表面，当管道1的阴极保护电位小于-1.25V，天然气管道容易从土壤中置换出氢气，使管道的外表面出现漆皮的鼓包和破损，可以通过摄像头观察管道1的外表面是否出现漆皮的鼓包和破损。
如果窥探导管8内有污水影响观看，可以将窥探导管8的上端连接水泵，将污水抽掉。
窥探导管8下段贴着管道1的长度大于1米。
如果窥探导管8做得足够长，有利于检查杂散电流在管道上的流出点，杂散电流在管道上的流出点腐蚀较严重。
采用上述的装置，可以避免挖开地面观察管道1是否出现涂层剥离。
优选地，对于管道1已经破损的天然气管道，可以在窥探导管8的上端连接甲烷检测装置，观察是否有甲烷气体从窥探导管8的上端逸出。
如图11所示，一种用于所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统的窥探装置9，包括挠性管91，挠性管91的一端可穿入窥探导管8内，挠性管91的另一端位于窥探导管8外，挠性管91穿入窥探导管8的一端侧壁设置有摄像头92，摄像头92设置有LED灯，摄像头92的连接引线经挠性管91的内腔引出窥探导管8并连接有视频显示装置93。
挠性管91可以弯曲，通过它可以将摄像头92伸入窥探导管8的下段，通过摄像头92观察漆皮是否有出现鼓包和破损。摄像头92设置有LED灯，用于照明，摄像头92的连接引线经挠性管91的内腔引出窥探导管8并连接有视频显示装置93。视频显示装置93为摄像头92及其LED灯供电，视频显示装置93设置有单片机，单片机与摄像头92相连，单片机连接有显示屏，并且通过其设置的显示屏显示摄像头92拍摄的图像，电路图略。
挠性管91内还穿设有高压气管94和/或高压水管，高压气管94和/或高压水管的下端嵌设在挠性管91穿入窥探导管8的一端侧壁；高压气管94和/或高压水管的上端伸出窥探导管8，高压气管94的上端连接有高压气源95，高压水管的上端连接有高压水源。
高压气源95用于提供高压气，高压水源用于提供高压水。
有时候，管道的外表面附着有污泥或灰尘，可以通过上述的高压气管94引入高压空气吹开灰尘，也可以通过高压水管引入高压水清洗管道的外表面附着的污泥，方便摄像头92拍摄管道1的外表面图像。
采用上述的装置，可以避免挖开地面观察管道1是否出现涂层剥离。
最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种天然气管道防杂散电流腐蚀系统，包括管道(1)、极化探头(2)、无线GPRS电位采集仪(3)以及镁牺牲阳极(4)或恒电位仪，所述无线GPRS电位采集仪(3)设置于监测桩(5)中；其特征在于，还包括保护电流调节装置(6)，保护电流调节装置(6)设置有信号获取线圈(61)、调节装置(62)，信号获取线圈(61)用于获取地铁(10)的交流电机或高压电网发出的交流电磁感应信号发送给调节装置(62)，调节装置(62)设置于监测桩(5)中，所述调节装置(62)设置有滤波放大电路(621)、整流电路(622)、模数转换器(623)、微处理器(624)；
滤波放大电路(621)与信号获取线圈(61)相连接，将交流电磁感应信号放大并滤波后发送给整流电路(622)，整流电路(622)将交流电磁感应信号转换为直流信号发送给模数转换器(623)，模数转换器(623)将直流信号转换成数字信号发送给微处理器(624)；
微处理器(624)或者发送控制信号给恒电位仪调节管道(1)的电位信号，所述管道(1)、极化探头(2)、恒电位仪经导线连接到无线GPRS电位采集仪(3)；
微处理器(624)或者连接有调节电路(625)，所述管道(1)、极化探头(2)经导线连接到无线GPRS电位采集仪(3)，镁牺牲阳极(4)经限流电阻连接到无线GPRS电位采集仪(3)，调节电路(625)通过限流电阻调节管道(1)的电位信号。
2.根据权利要求1所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述滤波放大电路(621)包括定频滤波放大电路(6211)和变频滤波放大电路(6212)；信号获取线圈(61)经第一选择开关SQ1连接定频滤波放大电路(6211)和变频滤波放大电路(6212)的输入端组，定频滤波放大电路(6211)和变频滤波放大电路(6212)的输出端组经第二选择开关SQ2连接整流电路(622)。
3.根据权利要求2所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述定频滤波放大电路(6211)包括电容C1，电容C1的一端连接信号获取线圈(61)的一端后接地，电容C1的另一端经第一选择开关SQ1连接信号获取线圈(61)的另一端；电容C1的另一端经电容C2连接三极管VT1的基极，三极管VT1的基极还经电阻R2连接直流电源，三极管VT1的基极还经电阻R1接地，三极管VT1的集电极还经电阻R3连接直流电源，三极管VT1的发射极经电阻R4接地，电阻R4并联有电容C3；三极管VT1的集电极还连接电容C4的一端，电容C4的另一端经第二选择开关SQ2连接整流电路(622)。
4.根据权利要求2所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述变频滤波放大电路(6212)包括可变电容C11，可变电容C11的一端连接信号获取线圈(61)的一端后接地，可变电容C11的另一端经第一选择开关SQ1连接信号获取线圈(61)的另一端；可变电容C11的另一端经电容C21连接三极管VT2的基极，三极管VT2的基极还经电阻R21连接直流电源，三极管VT2的基极还经电阻R11接地，三极管VT2的集电极还经电阻R31连接直流电源，三极管VT2的发射极经电阻R41接地，电阻R41并联有电容C31；三极管VT2的集电极还连接电容C41的一端，电容C41的另一端经第二选择开关SQ2连接整流电路(622)；
所述可变电容C11的转轴连接有步进电机(6213)，所述微处理器(624)经步进电机模块(6214)连接所述步进电机(6213)。
5.根据权利要求1所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述调节电路(625)至少有两条且结构相同，所述限流电阻与调节电路(625)的数量相同并且一一对应；
镁牺牲阳极(4)分别经调节电路(625)连接相应的限流电阻的一端，该限流电阻的另一端经无线GPRS电位采集仪(3)连接到管道(1)；
所述调节电路(625)包括光电隔离单元，光电隔离单元设置有发光二极管和相应的接收三极管，发光二极管的正极连接直流电源，发光二极管的负极连接微处理器(624)，接收三极管的集电极连接直流电源，接收三极管的发射极连接开关三极管的基极，开关三极管的集电极连接继电器的线圈的一端，继电器的线圈的另一端连接直流电源，开关三极管的发射极接地，继电器的常闭开关的一端连接镁牺牲阳极(4)；继电器的常闭开关的另一端连接限流电阻，限流电阻的另一端经无线GPRS电位采集仪(3)连接到管道(1)。
6.根据权利要求1所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述监测桩(5)的顶部通过支架安装有太阳能电池板(7)，太阳能电池板(7)通过太阳能充电电路连接有蓄电池，蓄电池为无线GPRS电位采集仪(3)和保护电流调节装置(6)供电。
7.根据权利要求1所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：所述信号获取线圈(61)设置有塑料制成的壳体(62)和安装支架(63)，信号获取线圈(61)固定设置于壳体(62)内，所述壳体(62)呈正方体形状，壳体(62)的底面和侧面各设置有一个安装螺柱(64)，所述安装支架(63)呈“L”形，其底面和侧面均设置与安装螺柱(64)相应的安装孔(65)，壳体(62)的其中一个安装螺柱(64)穿过其中一个对应的安装孔(65)后套有螺母。
8.根据权利要求1所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统，其特征在于：还包括窥探导管(8)，窥探导管(8)的下段通过固定装置(82)固定在管道(1)的外表面，窥探导管(8)的上段引入监测桩(5)的内腔上部并能从监测桩(5)的门引出；窥探导管(8)贴近管道(1)的外表面的侧壁设置有窥探缺口(81)。
9.一种用于权利要求8所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统的窥探装置(9)，其特征在于：包括挠性管(91)，挠性管(91)的一端可穿入窥探导管(8)内，挠性管(91)的另一端位于窥探导管(8)外，挠性管(91)穿入窥探导管(8)的一端侧壁设置有摄像头(92)，摄像头(92)设置有LED灯，摄像头(92)的连接引线经挠性管(91)的内腔引出窥探导管(8)并连接有视频显示装置(93)。
10.根据权利要求9所述的天然气管道防杂散电流腐蚀系统的窥探装置(9)，其特征在于：挠性管(91)内还穿设有高压气管(94)和/或高压水管，高压气管(94)和/或高压水管的下端嵌设在挠性管(91)穿入窥探导管(8)的一端侧壁；高压气管(94)和/或高压水管的上端伸出窥探导管(8)，高压气管(94)的上端连接有高压气源(95)，高压水管的上端连接有高压水源。
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