CN201867357U - 一种面向管道运输的管道内腐蚀监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种面向管道运输的管道内腐蚀监测装置。该装置包括计算处理单元和分别安装在各个管道监测点处的多组腐蚀监测单元；其中腐蚀监测单元包括探头、变送器和数据记录器，探头插入待监测的长输管道内，并利用探头转接器连接变送器，变送器连接数据记录器；各组腐蚀监测单元中的数据记录器通过通信电缆连接在一起，并与计算处理单元进行连接。本管道内腐蚀监测装置可以在任何环境下快速测定长输管道内的腐蚀速率。由于信号反馈时间短、测量快捷并能及时反映出长输管道的腐蚀情况，因此是管道运输行业中十分有用的监测控制手段。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种面向管道运输行业的安全需求，对长距离输送管道(简称长输管道)的管道内腐蚀情况进行在线监测的装置，属于腐蚀检测技术领域。
背景技术
管道运输是我国的五大运输产业之一，对国民经济发挥着非常重要的作用，被誉为国民经济的动脉。随着我国经济的高速发展，国民经济对长输管道的依赖性逐渐提高，而管道对经济、环境和社会稳定的敏感度也越来越高，油气管道的安全问题已经是社会公众、政府和企业关注的焦点。
腐蚀是影响管道运输系统可靠性和使用寿命的关键因素，腐蚀破坏引起的恶性突发事故，往往造成巨大的经济损失和严重的社会后果。据几个工业发达国家的统计，每年由于腐蚀造成的直接损失约占国民生产总值GDP的3％，腐蚀造成的间接损失更是难以计算。有关研究表明，尽管腐蚀很难完全避免，但可以采用工程手段进行防护和控制。
目前，针对长输管道的腐蚀监测问题，先后出现了监测孔法、挂片失重法、电阻探针法、电法学法、电磁感应法等多种腐蚀监测方法，分别说明如下：
(1)监测孔法
监测孔法是从设备壁或管道外侧钻一孔，使剩余壁厚等于腐蚀裕度。如果腐蚀裕度已经消耗完，该监测孔就会出现泄漏。
(2)挂片失重法
挂片失重法是最常规的腐蚀监测方法，它采用把试样放入腐蚀系统中，通过暴露一段时间后，测量试样重量的变化来求得平均腐蚀速率。
(3)电阻探针法
电阻探针法是通过测量试件在腐蚀过程中的电阻变化来计算出试件的腐蚀量和腐蚀速率的一种监测方法。
(4)电化学法
电化学法可进行瞬时腐蚀速度的测量，反应灵敏，适用于电解质介质。
(5)电磁感应法
电磁感应法的原理是将一金属薄片置于探头外表面，通过测量探头内线圈信号的变化推算腐蚀速度，其测试敏感度高，适用范围广。
管道腐蚀监测技术可以分为离线检测和在线监测两大类。离线检测是指在介质的作用下，长输管道及附属设备在运行一段时期后进行的检测，以确定本体有无裂纹、有无局部腐蚀穿孔的危险以及剩余壁厚。在线监测是指在介质的作用下，实时监测长输管道及附属设备发生的腐蚀(或磨蚀)速率，以获得长输管道及附属设备腐蚀过程的有关信息，以及生产操作参数与设备运行状态之间相互联系的数据，并依此数据调整生产操作参数，采取有效的防护措施。
目前，随着信息技术及工业现场总线技术的发展和广泛应用，推动着管道内腐蚀监测设备由单一的便携式工作模式向多点的、在线的工作模式转变。但是，满足这一要求的管道内腐蚀监测设备在市场上却并不多见。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种面向管道运输的管道内腐蚀监测装置。利用该装置可以对长输管道内壁的腐蚀与磨蚀速率值、金属损失量等进行在线监测。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案：
一种面向管道运输的管道内腐蚀监测装置，其特征在于：
所述管道内腐蚀监测装置包括计算处理单元和分别安装在各个管道监测点处的多组腐蚀监测单元；
所述腐蚀监测单元包括探头、变送器和数据记录器，所述探头插入待监测的长输管道内，并利用探头转接器连接所述变送器，所述变送器连接所述数据记录器；
各组腐蚀监测单元中的所述数据记录器通过通信电缆连接在一起，并与计算处理单元进行连接。
其中，所述探头为M15型可替换型探头。
所述变送器为MT-9485型变送器。
所述数据记录器为MT-9500A型数据记录器。
本管道内腐蚀监测装置基于电磁感应法的工作原理，可以在任何环境下快速测定长输管道内的腐蚀速率。由于信号反馈时间短、测量快捷并能及时反映出长输管道的腐蚀情况，因此是管道运输行业中十分有用的监测控制手段。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1为本管道内腐蚀监测装置的整体架构示意图；
图2为管道内腐蚀监测装置中，一组腐蚀监测单元的安装状态主视图；
图3为管道内腐蚀监测装置中，一组腐蚀监测单元的安装状态侧视图。
具体实施方式
本实用新型所提供的管道内腐蚀监测装置由安装在调控室的计算处理单元和分别安装在各个管道监测点处的多组腐蚀监测单元组成。其中各组腐蚀监测单元由探头1、变送器2、数据记录器3以及相应的球阀、通信电缆、连线盒等组成。如图1所示，各组腐蚀监测单元(图中所示为TX)通过基于RS 485通信协议的通信电缆实现相互连接，并利用TCP/IP通信协议接入局域网之中，从而与计算处理单元进行连接，向其发送所采集的管道内腐蚀情况监测数据。上述的计算处理单元可以由普通的PC机或者单片机来实现。它运行专门编写的腐蚀监测数据处理软件，对长输管道内的腐蚀情况进行监测和评价。由于各组腐蚀监测单元能够随时将现场数据传送到调控室的计算处理单元，从而建立数据库、进行网络化管理，实现腐蚀监测数据的信息共享，因此本管道内腐蚀监测装置能够充分满足多点的、在线的工作模式的要求。
图2和图3是位于管道监测点处的一组腐蚀监测单元的安装状态示意图，其中图2为主视图，图3为侧视图。如图2和图3所示，该组腐蚀监测单元中，探头1插入待监测的长输管道内。在探头1的上方是相应的球阀、连线盒等安装组件。这些安装组件是本领域一般技术人员都能设计实现的，在此就不详细赘述了。探头1连接变送器2，变送器2通过数据线连接数据记录器3。该数据记录器3通过基于RS485通信协议的通信电缆连接上述的计算处理单元，向其实时传送所采集的腐蚀监测数据。
为了实现在任何环境下快速测定腐蚀速率，本管道内腐蚀监测装置采用电磁感应测量金属损失的工作原理，可以对长输管道内壁的腐蚀与磨蚀速率值、金属损失量等进行在线监测。
在本实用新型中，探头1优选采用M15型可替换型探头。该探头利用探头转接器与上述的变送器2连接。如果要求连续监测，则每一个探头所在的位置都应该有一个探头转换器。另外，根据实际需要也可以采用可伸缩性探头及长度固定型探头等。
本实用新型中的变送器2优先采用MT-9485型变送器。该变送器是新一代的高分辨率数字仪器，分辨率可以达到18比特，灵敏度为现有的E/R测量仪器的256倍。
数据记录器3优选采用MT-9500A型数据记录器。它与变送器之间通过基于RS 485通信协议的数据线实现连接。在危险区域，数据记录器的数据可以通过设有安全RS 232插孔的数据采集器进行下载，从而避免了下载数据时将数据记录器取下；在非危险区域，可以将数据直接下载到计算处理单元中。
由于采用了上述的硬件设备，本管道内腐蚀监测装置的信号反馈时间短、测量快捷并能及时反映出长输管道的腐蚀情况，使长输管道的腐蚀始终处于监控状态。因此，对于腐蚀严重的部位和短时间内突发严重腐蚀的部位，本管道内腐蚀监测装置是十分有用的监测控制手段。
上面对本管道内腐蚀监测装置进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
Claims (4)
1.一种面向管道运输的管道内腐蚀监测装置，其特征在于：所述管道内腐蚀监测装置包括计算处理单元和分别安装在各个管道监测点处的多组腐蚀监测单元；
所述腐蚀监测单元包括探头、变送器和数据记录器，所述探头插入待监测的长输管道内，并利用探头转接器连接所述变送器，所述变送器连接所述数据记录器；
各组腐蚀监测单元中的所述数据记录器通过通信电缆连接在一起，并与计算处理单元进行连接。
2.如权利要求1所述的管道内腐蚀监测装置，其特征在于：
所述探头为M15型可替换型探头。
3.如权利要求1所述的管道内腐蚀监测装置，其特征在于：
所述变送器为MT-9485型变送器。
4.如权利要求1所述的管道内腐蚀监测装置，其特征在于：
所述数据记录器为MT-9500A型数据记录器。
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