CN209606368U - 一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统，包括：数据获取装置，其实时采集表征防腐保温管道保温层内管道腐蚀状态的腐蚀信号；数据监测装置，其与数据获取装置连接，接收腐蚀信号，利用腐蚀信号确定当前腐蚀风险，并对当前腐蚀风险进行提示。本实用新型通过多类采集数据评价防腐保温管腐蚀风险，比现有技术通过单一参数评价腐蚀风险更加合理、全面和准确，提高了日常腐蚀管理的及时性，降低了人工测试的误差，节省人工测试时间，具有较大的经济效益和社会效益。

Description

一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统

技术领域

本实用新型涉及防腐保温管道保护领域，尤其是涉及一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统。

背景技术

原油管道为了保持管内介质温度，常采用防腐保温管道(黄夹克)。针对防腐保温管的外腐蚀控制技术，一般采用设置阴极保护系统进行防护。但是，由于防腐保温管道保温层的屏蔽效应，保温层下的管道常常无法通过上述已设置好的阴极保护系统得到有效保护，因而发生严重腐蚀。

在现有防腐保温管道的保护技术领域中，针对防腐保温层下的管道的阴极保护效果和腐蚀情况尚无专门的监测装置。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统，包括：数据获取装置，其实时采集表征防腐保温管道保温层内管道腐蚀状态的腐蚀信号；数据监测装置，其与所述数据获取装置连接，接收所述腐蚀信号，利用所述腐蚀信号确定当前腐蚀风险，并对当前腐蚀风险进行提示。

优选地，所述数据获取装置包括：阴极保护测试器，其用于实时采集用于确定防腐保温管保温层内针对管道的阴极保护情况的第一信号；电解质侵入测试器，其用于实时采集用于确定防腐保温管保温层内的电解质侵入情况的第二信号；腐蚀速率测试器，其用于实时采集用于确定防腐保温管保温层内管道腐蚀速率的第三信号。

优选地，所述阴极保护测试器包括：参比电极，其设置在所述防腐保温管保温层内并紧邻管道处，用于在测试阴极保护电位时提供标准电位值；电压测试元件，其正极与防腐保温管的管道连接，负极与所述参比电极连接，用于实时测量表示所述管道相对于所述参比电极之间电压的所述第一信号。

优选地，所述电解质侵入测试器包括：水浸传感器，其设置在紧邻所述参比电极处，用于检测当前监测位置处的电解质侵入状态；电流测试元件，其与所述水浸传感器连接，用于实时测量表示所述水浸传感器探头间电流值的所述第二信号。

优选地，所述腐蚀速率测试器包括：电阻探针，其设置在紧邻所述防腐保温管保温层内并紧邻管道处，用于检测当前监测位置处的管道腐蚀速率情况；电阻测试元件，其与所述电阻探针的电阻测量件连接，用于实时测量表示电阻测量件阻值的电阻信号，用以构成所述第三信号；温度测试元件，其与所述电阻探针的电阻测量件连接，用于实时测量表示电阻测量件温度的温度信号，用以构成所述第三信号。

优选地，所述数据监测装置包括：模数转换器，其与所述阴极保护测试器、所述电解质侵入测试器和所述腐蚀速率测试器内的测试元件连接，用于将接收到的所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号进行模数转换处理，得到相应的第一数据、第二数据和第三数据；逻辑监测器，其与所述模数转换器连接，用于根据接收到的所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据，确定当前腐蚀风险，并生成相应的表征腐蚀风险等级的警示信息；数模转换器，其与所述逻辑监测器连接，用于将所述警示信息进行数模转换处理，得到相应的警示信号；警示器，其与所述数模转换器连接，用于响应所述警示信号。

优选地，所述逻辑监测器包括：阴极保护确定模块，其用于根据所述第一数据，并利用预设的阴极保护电位测试阈值范围，确定当前监测位置处的管道的阴极保护效果，得到表征阴极保护系统是否有效保护当前监测位置处管道的第一类结果；电解质侵入确定模块，其用于根据所述第二数据，得到表征当前监测位置处是否有电解质侵入的第二类结果；腐蚀速率确定模块，其用于根据所述第三数据，得到当前腐蚀速率，并利用预设的腐蚀速率阈值，得到表征当前腐蚀速率是否达到所述腐蚀速率阈值的第三类结果；风险生成模块，其用于根据所述第一类结果、所述第二类结果和所述第三类结果，确定当前腐蚀风险的等级，并得到相应的所述警示信息。

优选地，所述参比电极，其采用的材料为Ag/AgCl；且所述参比电极的规格为：直径1mm且长度3mm。

优选地，所述腐蚀监测系统还包括：供电装置，其用于为所述数据获取装置和所述数据监测装置提供工作电源，其中，所述供电装置包括太阳能发电板和蓄电池。

优选地，所述腐蚀监测系统还包括：显示装置，其与所述数据监测装置连接，用于显示包括测试器腐蚀状态测量结果、每种测试元件结果对应的测量结果和所述警示信息。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本实用新型提出了一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统。该系统通过各类测试器，采集用于表征阴极保护情况、电解质侵入情况和腐蚀速率的采集数据，采用多类采集数据评价防腐保温管腐蚀风险，比现有技术通过单一参数评价腐蚀风险更加合理、全面和准确。进一步利用警示器设备对腐蚀风险等级进行展示，提高了日常腐蚀管理的及时性。另外，本实用新型设置了各类用于数据自动监测的测试器，这样，降低了人工测试的误差，节省了人工测试时间，具有较大的经济效益和社会效益。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例共同用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本申请实施例的用于防腐保温管道的腐蚀监测系统的模块框图。

图2是本申请实施例的用于防腐保温管道的腐蚀监测系统的传感器安装位置示意图。

图3是本申请实施例的用于防腐保温管道的腐蚀监测系统的显示装置40的一个具体示例。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本实用新型中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本实用新型的保护范围之内。

原油管道为了保持管内介质温度，常采用防腐保温管道(黄夹克)。针对防腐保温管的外腐蚀控制技术，一般采用设置阴极保护系统进行防护。但是，由于防腐保温管道保温层的屏蔽效应，保温层下的管道常常无法通过上述已设置好的阴极保护系统得到有效保护，因而发生严重腐蚀。在现有防腐保温管道的保护技术领域中，针对防腐保温层下的管道的阴极保护效果和腐蚀情况尚无专门的监测装置。

因此，为了克服上述现有技术中的不足，本实施例提出了一种应用于防腐保温管道的腐蚀监测系统。该系统利用设置在防腐保温层内的参比电极、水浸传感器和电阻探针等探测器件检测保温层内管道的腐蚀状态，得到相应的表征阴极保护情况、电解质侵入情况和腐蚀速率的诊断结果，进一步根据每种诊断结果，确定当前腐蚀监测系统所在位置处的管道的腐蚀风险等级，并对腐蚀风险等级进行警示。本实用新型能够对防腐保温层下管道的阴极保护电位、电解质浸入情况和腐蚀速率进行自动监测，并采用多种类参数评价防腐保温管腐蚀风险，比原有技术更加全面和准确。另外，本实用新型还配备有灯光报警装置，提高了日常腐蚀管理的及时性，节省人工测试时间。

需要说明的是，在现有技术中，防腐保温管通过包裹在管道外壁的防腐保温层对内部的管道进行防护(参考图2)。进一步，通常会采用外腐蚀控制技术对防腐保温管道进行防护，这种技术常通过阴极保护系统来实施。由于本实用新型实施例中的腐蚀监测系统能够对上述阴极保护系统的防护情况进行检测，因此，优选地，本实用新型实施例的腐蚀监测系统设置在有阴极保护系统的防腐保温管道内。这样，便能够通过本实用新型实施例的腐蚀监测系统来实时监测阴极保护系统的防护效果，并进一步检测当前腐蚀监测系统所在位置处的管道的电解质侵入情况和管道的腐蚀速率情况，基于此，对当前位置处的管道的腐蚀风险等级进行诊断。其中，在本实用新型实施例中，将当前防腐保温管道内腐蚀监测系统所在位置称为监测位置。

实施例一

图1是本申请实施例的用于防腐保温管道的腐蚀监测系统的模块框图。如图1所示，腐蚀监测系统包括：数据获取装置10和数据监测装置20。其中，数据获取装置10实时采集表征防腐保温管道保温层内的管道腐蚀状态的腐蚀信号。数据监测装置20与数据获取装置10连接。数据监测装置20接收上述腐蚀信号，利用该腐蚀信号，确定当前监测位置处的阴极保护情况、电解质侵入情况和腐蚀速率，基于此，确定当前腐蚀监测系统位置处的腐蚀风险，并对当前腐蚀风险进行提示，以根据当前腐蚀风险执行相应的应对措施。进一步，上述腐蚀信号包括能够用于确定防腐保温管保温层内管道的阴极保护情况的第一信号、能够确定防腐保温管保温层内的电解质侵入情况的第二信号、和能够确定防腐保温管保温层内管道腐蚀速率的第三信号。

需要说明的是，上述数据获取装置10包括第一信号获取测试器(未图示)、第二信号获取测试器(未图示)及第三信号获取测试器(未图示)，每种腐蚀信号测试器均包括相应的层内探测模块(未图示)和探测信号测量模块(未图示)。其中，每种层内探测模块设置在防腐保温管保温层内并被保温材料所包裹，用于检测保温层内管道的腐蚀状态(也就是管道的阴极保护情况、电解质侵入情况和管道腐蚀速率)。每种腐蚀信号获取测试器内的探测信号测量模块与获取同种类腐蚀信号的层内探测模块连接，用于利用相应种类的层内探测模块，实时测量表征腐蚀状态的同种类腐蚀信号。这样，通过每种设置在保温层内的层内探测模块，便可获取到能够表征防腐保温管道保温层内管道的腐蚀状态的腐蚀信号。

具体地，上述数据获取模块10包括阴极保护测试器11、电解质侵入测试器12和腐蚀速率测试器13。其中，阴极保护测试器11，用于实时采集第一信号，进一步，第一信号是表示用于确定防腐保温管保温层内管道的阴极保护情况的采集(模拟)信号。电解质侵入测试器12用于实时采集第二信号，进一步，第二信号是表示用于确定防腐保温管保温层内的电解质侵入情况的采集(模拟)信号。腐蚀速率测试器13用于实时采集第三信号，进一步，第三信号是表示用于确定防腐保温管保温层内管道腐蚀速率的采集(模拟)信号。

这样，通过上述三种分别获取每种腐蚀信号的测试器，数据监测装置20便可获取到评价当前监测位置处的包括阴极保护情况、电解质侵入情况和管道腐蚀速率在内的腐蚀状态的信号源，并将相应种类的信号源作为确定同种类腐蚀状态的数据基础，从而确定出当前监测位置处的腐蚀风险。

具体地，上述数据监测装置20集成于处理器中。数据监测装置20用于对阴极保护测试器11、电解质侵入测试器12和腐蚀速率测试器13发送的信号进行转换、逻辑分析以及报警警示，该装置20主要包括：模数转换器21、逻辑监测器22、数模转换器23和警示器24。

其中，模数转换器21与上述阴极保护测试器11、电解质侵入测试器12和腐蚀速率测试器13内的探测信号测量模块(也就是测量元件)连接，用于将接收到的第一信号、第二信号和第三信号进行模数转换处理，得到相应的第一数据、第二数据和第三数据。逻辑监测器22与模数转换器21连接，用于根据接收到的第一数据、第二数据和第三数据，确定出每种腐蚀状态的分析结果，基于每种分析结果确定当前腐蚀风险及其对应的等级，并生成相应的表征腐蚀风险等级的警示信息。数模转换器23与逻辑监测器22连接，用于将当前警示信息进行数模转换处理，得到相应的警示信号。警示器24与数模转换器23连接，用于响应当前警示信号，用以展示出当前腐蚀风险等级的判断结果。

这样，本实用新型通过上述腐蚀监测系统的结构及功能，对防腐保温层下管道的阴极保护电位、电解质浸入情况和管道腐蚀速率进行自动监测，并通过采集到的多种类腐蚀信号参数评价防腐保温管腐蚀风险。另外，本实用新型通过配备的警示器24进行实现针对每种风险等级的报警，提高了日常腐蚀管理的及时性。

实施例二

图2是本申请实施例的用于防腐保温管道的腐蚀监测系统的传感器安装位置示意图。下面结合图1和图2对上述腐蚀监测系统内的各种测试器的结构及原理进行说明。

首先，针对阴极保护测试器11进行说明。阴极保护测试器11为第一信号获取测试器，如图1、图2所示，该测试器11包括参比电极111(作为第一信号获取测试器内的层内探测模块)和电压测试元件112(作为第一信号获取测试器内的探测信号测量模块)。现有技术中，阴极保护测试器将参比电极至于防腐保温管的保温层外部进行测量，这种测量方法只适用于防腐保温管的防腐层(其中，防腐层指的是防腐保温管最外层的黄夹克或管道外壁的防腐涂层)存在大缺陷(被阴极保护的管道的防腐层损伤点)的阴极保护电位情况的监测。因此，为了测得防腐保温层下管道的真实极化电位，本实用新型采用防腐保温层内置微参比电极的近参比方法进行测试，可以消除由于防腐保温层产生的IR降，从而测得管道与参比电极之间的真实电位差。

具体地，参比电极111设置在防腐保温管保温层内，并紧邻管道位置处，进一步通过防腐保温层内的保温材料将参比电极111包裹。参比电极111用于在测试阴极保护电位时提供标准稳定的标准电位值。此标准电位值为参比电极111材料的固有电位值。为了在防腐保温管的保温层内安装参比电极111，本实用新型实施例的参比电极111采用微参比电极，进一步微参比电极的材料为Ag/AgCl，优选地，本实用新型实施例的参比电极111的规格为：直径1mm且长度3mm。需要说明的是，由于Ag/AgCl可以用固体材料制作，故可以制作成很小的体积。另外，通常使用的铜/硫酸铜参比电极里面是硫酸铜的饱和溶液，无法做成微小体积，因此，若将参比电极埋在保温层里面，优选地，需使用Ag/AgCl微参比电极。参考图2，电压测试元件112的正极输入端与防腐保温管的管道(更具体地说，电压测试元件112的正极输入端连接于测试试片，其中，该测试试片与防腐保温层下管道相连，用于模拟防腐保温管的防腐层缺陷)连接，负极输入端与参比电极111连接。电压测试元件112用于实时测量表示电压测试元件112正极连接点处的管道相对于参比电极111(测试试片相对于参比电极111)之间的电压(电位差)的第一信号。而后，阴极保护测试器11内的电压测试元件112将实时测得的电压信号(第一信号)传送给上述集成于处理器的数据监测装置20内，用以进行分析和判断。

需要说明的是，由于本实用新型实施例中的参比电极111位于保温层内，因此，测得的管道与参比电极111(标准电位值)之间的电位差，更加接近于实际情况的真实电位差，更加准确的表示了阴极保护系统对当前监测位置处管道的阴极保护效果。

然后，针对电解质侵入测试器12进行说明。电解质侵入测试器12为第二信号获取测试器，如图1、图2所示，该测试器12包括水浸传感器121(作为第二信号获取测试器内的层内探测模块)和电流测试元件122(作为第二信号获取测试器内的探测信号测量模块)。由于腐蚀性电解质具有良好的导电性能，为了判断防腐保温层下是否有电解质浸入情况，本实用新型采用水浸传感器作为电解质浸入测试器121的探测器件。该方法的测量原理是在无电解质侵入(正常情况下)时，水浸传感器输入端的两极探头被空气绝缘，无电流流过；在有电解质侵入(异常状态下)时，水浸传感器输入端的两极探头导通，有电流流过。这样，利用电流测试元件122测量水浸传感器121的两极探头之间的电流，便可以知晓当前监测位置处的电解质侵入情况。

具体地，水浸传感器121设置在紧邻阴极保护测试器11内的参比电极111处，并且水浸传感器121位于紧邻管道位置处，进一步通过防腐保温层内的保温材料将水浸传感器121包裹。水浸传感器121用于检测当前监测位置处的电解质侵入状态。电流测试元件122与水浸传感器121连接。电流测试元件122用于实时测量表示水浸传感器121两极探头间电流值的第二信号。而后，电解质侵入测试器12内的电流测试元件122将实时测得的电流信号(第二信号)传送给上述集成于处理器的数据监测装置20内，用以进行分析和判断。

接着，对腐蚀速率测试器13进行说明。腐蚀速率测试器13为第三信号获取测试器，如图1、图2所示，该测试器13包括电阻探针131(作为第三信号获取测试器内的层内探测模块)、电阻测试元件132(作为第三信号获取测试器内的探测信号测量模块中的一种测试元件)和温度测试元件133(作为第三信号获取测试器内的探测信号测量模块的另一种测试元件)。该测试器13的腐蚀速率测试原理为在任意时刻，在保证电阻探针的长度及宽度不变的前提下，通过截面积与电阻探针阻值的线性关系，计算出针对电阻探针内金属材料(电阻测试件)的腐蚀速率。同时，为了避免在测试中因温度所引起的测量阻值变化对因腐蚀引起的阻值变化的影响，在电阻探针的测试元件的结构上增加温度测量元件。

具体地，电阻探针131设置在防腐保温管保温层内，并且紧邻管道处，进一步通过防腐保温层内的保温材料将电阻探针131包裹。电阻探针131用于检测当前监测位置处的管道腐蚀速率情况。电阻测试元件132与电阻探针131连接。电阻测试元件132用于实时测量表示电阻探针131内的电阻测量件阻值的电阻信号，用以构成第三信号。温度测试元件133用于实时测量表示电阻探针131内的电阻测量件温度的温度信号，用以构成第三信号。其中，第三信号包括表征当前电阻探针131内的电阻测量件阻值的电阻信号，以及表示当前电阻探针131内的电阻测量件温度的温度信号。而后，腐蚀速率测试器13内的电阻测试元件132和温度测试元件133将实时测得的电阻信号和温度信号(电阻和温度信号构成的第三信号)传送给上述集成于处理器的数据监测装置20内，用以进行分析和判断。

进一步的，数据监测装置20在接收到从各类测试器内的测试元件发送的电压信号、电流信号、电阻信号和温度信号后，将各个信号分别通过模数转换器21的模数转换处理，生成相应的第一数据(表示当前监测点处管道相对于参比电极111之间的电位差的电压数据)、第二数据(表示当前水浸传感器的两极探头之间电流值的电流数据)和第三数据，用以通过逻辑监控器22进行针对每种腐蚀状态的分析和判断得到相应的诊断结果，即第一类结果、第二类结果和第三类结果。其中，第三数据包括：表示当前电阻探针131内电阻测量件的阻值数据和温度数据。

实施例三

进一步，在上述实施例一和实施例二的基础上，下面参考图1，对逻辑监测器22进行进一步说明。如图1所示，逻辑监测器包括：阴极保护确定模块221、电解质侵入确定模块222、腐蚀速率确定模块223和风险生成模块224。

其中，阴极保护确定模块221用于接收上述第一数据(电压数据)，根据第一数据、以及参比电极111所提供的标准电位值，得到当前腐蚀监测系统位置处的阴极保护电位(防腐保温层下管道的真实极化电位)，进一步利用预设的阴极保护电位测试阈值范围，确定当前腐蚀监测系统位置处管道的阴极保护效果，得到表征阴极保护系统是否有效保护当前腐蚀监测系统位置处管道的第一类结果。其中，第一类结果包括：当前第一数据、当前阴极保护电位、以及表示阴极保护系统有效/未能有效保护管道的第一安全/警示标记信息。优选地，本实用新型实施例中所述的阴极保护电位测试阈值范围为-0.85V～-1.2V。

进一步，阴极保护确定模块221用于当检测出当前阴极保护电位在阴极保护电位测试阈值范围内时，确定阴极保护系统有效保护当前监测位置处的管道，生成含有第一数据信息、当前阴极保护电位和表示阴极保护系统有效保护管道的第一安全标记信息在内的第一类结果。另外，阴极保护确定模块221用于当检测出当前阴极保护电位在阴极保护电位测试阈值范围之外时，确定阴极保护系统未能有效保护当前监测位置处的管道，生成含有第一数据信息、当前阴极保护电位和表示阴极保护系统未能有效保护管道的第一警示标记信息在内的第一类结果。

然后，对电解质侵入确定模块222进行说明。电解质侵入确定模块222用于接收上述第二数据(电流数据)，根据第二数据，检测当前水浸传感器121输入端的两极探头之间是否有电流，从而得到表征当前腐蚀监测系统位置处是否有电解质侵入的第二类结果。其中，第二类结果包括：表示当前水浸传感器121输入端的两极探头之间有/无电流流过的第二安全/警示标记信息。

进一步，电解质侵入确定模块222用于在检测出当前水浸传感器121输入端的两极探头之间有电流时，确定当前监测位置处有电解质侵入，生成表示当前水浸传感器输入端的两极探头之间有电流流过的第二警示标记信息在内的第二类结果。另外，电解质侵入确定模块222用于在检测出当前水浸传感器121输入端的两极探头之间无电流时，确定当前监测位置处没有电解质侵入，生成表示当前水浸传感器输入端的两极探头之间无电流流过的第二安全标记信息在内的第二类结果。

接着，对腐蚀速率确定模块223进行说明。腐蚀速率确定模块223用于接收上述第三数据(电阻数据和温度数据)，根据第三数据，得到当前管道腐蚀速率，并利用预设的腐蚀速率阈值，得到表示当前腐蚀速率是否低于腐蚀速率阈值的第三类结果。其中，第三类结果包括：当前腐蚀速率、以及表示当前腐蚀速率低于/等于或高于腐蚀速率阈值的第三安全/警示标记信息。

另外，腐蚀速率确定模块223进一步用于根据第三数据中的电阻测量件的阻值数据、温度数据，计算出当前电阻测量件的截面积，进一步利用预设的计算时间间隔，通过计算当前计算周期内的截面积相较于上一计算周期内的截面积的变化量，进一步得到相应的当前电阻测量件的厚度变化量，用以表示当前腐蚀速率。具体地，首先，腐蚀速率确定模块223用于根据针对当前电阻探针中的电阻测量件的温度数据，利用针对电阻测量件材料的温度-电阻率变化曲线，得到当前电阻测量件在当前温度数据下的电阻率。然后，腐蚀速率确定模块223用于利用导电物质电阻率计算公式，在当前电阻测量件长度及宽度不变的情况下，由该电阻率计算出相应的当前电阻测量件的截面积，从而通过计算截面积变化量，进一步得到相应的厚度变化量，即得到当前腐蚀速率。

进一步，腐蚀速率确定模块223用于在检测出当前腐蚀速率低于腐蚀速率阈值时，生成含有当前腐蚀速率、和表示当前腐蚀速率低于腐蚀速率阈值的第三安全标记信息在内的第三类结果。另外，腐蚀速率确定模块223用于在检测出当前腐蚀速率等于或高于腐蚀速率阈值时，生成含有当前腐蚀速率、和表示当前腐蚀速率等于或高于腐蚀速率阈值的第三警示标记信息在内的第三类结果。优选地，在本实用新型实施例中，腐蚀速率阈值为0.01mm/a(毫米/年)。

最后，对风险生成模块224进行说明。风险生成模块224用于接收从上述阴极保护确定模块221、电解质侵入确定模块222和腐蚀速率确定模块223中获取相应的第一类结果、第二类结果和第三类结果，并对其进行检测，确定当前腐蚀风险的等级，并在加入当前时间戳后，得到相应的警示信息。在本实用新型实施例中，腐蚀风险包括“弱”、“中”和“强”三类。需要说明的是，本实用新型的风险生成模块224还用于显示并存储包括当前时间戳数据、第一类结果、第二类结果、第三类结果以及对应的警示信息的腐蚀情况数据。这样，能够利用腐蚀监测系统记录并取得发生阴极保护失效、电解质侵入现象和腐蚀速率超过阈值标准等的异常情况的起始时间、终止时间及维持时间等，有利于后续操作人员对现场管道的腐蚀情况进行了解并监测。

具体地，在第一个实施例中，风险生成模块224用于在检测出第一类结果、第二类结果和第三类结果中含有对应的标记信息均为安全标记信息时，确定当前腐蚀风险等级为弱腐蚀风险等级，并生成表示弱腐蚀风险等级的警示信息。也就是说，此时，风险生成模块224用于生成用于控制代表弱腐蚀风险等级的信号灯亮起的警示信息，并将该信息发送至相应的信号灯处，使得警示器24中的用于显示弱风险等级的信号灯响应上述警示信息。这样，便提示当前风险等级为弱风险等级。进一步，针对当前腐蚀风险等级可不做应对措施处理。

在第二个实施例中，风险生成模块224用于在检测出第一类结果、第二类结果和第三类结果中含有对应的标记信息只有一项警示标记信息时，确定当前腐蚀风险等级为中腐蚀风险等级，并生成表示中腐蚀风险等级的警示信息。也就是说，此时，风险生成模块224用于生成用于控制代表中腐蚀风险等级的信号灯亮起的警示信息，并将该信息发送至相应的信号灯处，使得警示器24中的用于显示中风险等级的信号灯响应上述警示信息。这样，便提示当前风险等级为中风险等级。进一步，针对当前腐蚀风险等级，需要操作人员针对第一类结果、第二类结果和第三类结果进行观察，如果腐蚀风险等级仍为中腐蚀风险等级，需要对腐蚀监测系统中各类设备的运行情况和管道腐蚀情况进行人工检查。

在第三个实施例中，风险生成模块224用于在检测出第一类结果、第二类结果和第三类结果中含有对应的标记信息含有两项或者均为警示标记信息时，确定当前腐蚀风险等级为强腐蚀风险等级，并生成表示强腐蚀风险等级的警示信息。也就是说，此时，风险生成模块224用于生成用于控制代表强腐蚀风险等级的信号灯亮起的警示信息，并将该信息发送至相应的信号灯处，使得警示器24中的用于显示强风险等级的信号灯响应上述警示信息。这样，便提示当前风险等级为强风险等级。进一步，针对当前腐蚀风险等级，必须立即对腐蚀监测系统中各类设备的运行情况和管道腐蚀情况进行人工检查。

进一步的，在本实用新型实施例中，数据监测装置20中的警示器24采用三色信号灯(红、黄和绿)，分别响应不同等级的所述警示信息。具体地，绿警示(未图示)灯，用于检测警示信息，在检测出当前警示信息为弱腐蚀风险等级时，亮起。黄警示(未图示)灯，用于检测警示信息，在检测出当前警示信息为中腐蚀风险等级时，亮起。红警示(未图示)灯，用于检测警示信息，在检测出当前警示信息为强腐蚀风险等级时，亮起。

实施例四

基于上述实施例一～实施例三中的腐蚀监测系统，如图1所示，上述系统还包括供电装置30和显示装置40。

具体地，供电装置30用于为上述数据获取装置10、数据监测装置20和显示装置40中的各类器件、模块等设备提供相应的工作电源。其中，本实用新型实施例中的供电装置10包括：太阳能发电板(未图示)和蓄电池(未图示)。其中，太阳能发电板用于在光照充足的情况下为系统提供电力，并为蓄电池充电。蓄电池用于在光照不足的情况下为系统提供电力。需要说明的是，为了解决现场无外接电源问题或外接电源太远的问题，本实用新型实施例中的供电装置10采用太阳能发电板和蓄电池作为整个腐蚀监测系统的供电装置。可在阳光充足的时候为数据获取装置10、数据监测装置20和显示装置40提供电力，并为蓄电池充电。进一步，待到夜晚或光照不足时，通过蓄电池为数据获取装置10、数据监测装置20和显示装置40供电。这样，便使得本实用新型实施例的腐蚀监测系统能够实现实时的全天候的监测功能。

显示装置40与上述数据监测装置20连接。该装置40用于显示包括上述第一类结果、上述第二类结果、上述第三类结果和警示信息。具体地，显示装置40能够实时显示针对阴极保护测试器11实时测量到的第一数据及对应的第一类结果、针对电解质侵入测试器12实时测量到的第二数据及对应的第二类结果、针对腐蚀速率测试器13实时测量到的第三数据及对应的第三类结果、和表示当前腐蚀风险等级的警示信息。

需要说明的是，由于监测现场常常不能连接外部电源或费用较高，为了达到节省电力和费用。显示装置40具有触发式开启和自动关闭功能。具体地，通过按任意键开启显示装置40，并利用预设的显示失效时间阈值，在显示失效时间内无操作时，自动关闭显示装置40。其中，在本实用新型实施例中，显示失效时间优选为20秒。

图3是本申请实施例的用于防腐保温管道的腐蚀监测系统的显示装置40的一个具体示例。如图3所示，展示了警示器24的三色灯装置，以及测试时间、当前腐蚀风险、当前阴极保护电位(第一类结果中的当前阴极保护电位)、电解质是否进入(第二类结果)、当前腐蚀速率(第三类结果中的当前腐蚀速率)和当前腐蚀风险等级等信息。

本实用新型设计了一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统。该装置通过阴极保护测试器11、电解质侵入测试器12、腐蚀速率测试器13、数据监测装置20、供电装置30和显示装置40，实现了对防腐保温层下管道的阴极保护电位、电解质浸入情况和腐蚀速率的进行自动监测，进一步结合阴极保护监测结果(第一类结果)、电解质侵入监测结果(第二类结果)和腐蚀速率监测结果(第三类结果)，确定腐蚀风险等级，从而根据腐蚀风险等级进行预警。本实用新型采用多参数评价防腐保温管腐蚀风险，比现有技术通过单一参数评价腐蚀风险更加合理、全面和准确，利用警示器设备对风险等级的展示，提高了日常腐蚀管理的及时性。另外，本实用新型利用所设置的各类用于自动监测的测试器，降低了人工测试的误差，节省人工测试时间，具有较大的经济效益和社会效益。

虽然本实用新型所披露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种用于防腐保温管道的腐蚀监测系统，包括：

数据获取装置，其实时采集表征防腐保温管道保温层内管道腐蚀状态的腐蚀信号；

数据监测装置，其与所述数据获取装置连接，接收所述腐蚀信号，利用所述腐蚀信号确定当前腐蚀风险，并对当前腐蚀风险进行提示，其中，所述数据获取装置包括：

阴极保护测试器，其用于实时采集用于确定防腐保温管保温层内针对管道的阴极保护情况的第一信号；

电解质侵入测试器，其用于实时采集用于确定防腐保温管保温层内的电解质侵入情况的第二信号；

腐蚀速率测试器，其用于实时采集用于确定防腐保温管保温层内管道腐蚀速率的第三信号。

2.根据权利要求1所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述阴极保护测试器包括：

参比电极，其设置在所述防腐保温管保温层内并紧邻管道处，用于在测试阴极保护电位时提供标准电位值；

电压测试元件，其正极与防腐保温管的管道连接，负极与所述参比电极连接，用于实时测量表示所述管道相对于所述参比电极之间电压的所述第一信号。

3.根据权利要求2所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述电解质侵入测试器包括：

水浸传感器，其设置在紧邻所述参比电极处，用于检测当前监测位置处的电解质侵入状态；

电流测试元件，其与所述水浸传感器连接，用于实时测量表示所述水浸传感器探头间电流值的所述第二信号。

4.根据权利要求3所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述腐蚀速率测试器包括：

电阻探针，其设置在紧邻所述防腐保温管保温层内并紧邻管道处，用于检测当前监测位置处的管道腐蚀速率情况；

电阻测试元件，其与所述电阻探针的电阻测量件连接，用于实时测量表示电阻测量件阻值的电阻信号，用以构成所述第三信号；

温度测试元件，其与所述电阻探针的电阻测量件连接，用于实时测量表示电阻测量件温度的温度信号，用以构成所述第三信号。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述数据监测装置包括：

模数转换器，其与所述阴极保护测试器、所述电解质侵入测试器和所述腐蚀速率测试器内的测试元件连接，用于将接收到的所述第一信号、所述第二信号和所述第三信号进行模数转换处理，得到相应的第一数据、第二数据和第三数据；

逻辑监测器，其与所述模数转换器连接，用于根据接收到的所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据，确定当前腐蚀风险，并生成相应的表征腐蚀风险等级的警示信息；

数模转换器，其与所述逻辑监测器连接，用于将所述警示信息进行数模转换处理，得到相应的警示信号；

警示器，其与所述数模转换器连接，用于响应所述警示信号。

6.根据权利要求5所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述逻辑监测器包括：

阴极保护确定模块，其用于根据所述第一数据，并利用预设的阴极保护电位测试阈值范围，确定当前监测位置处的管道的阴极保护效果，得到表征阴极保护系统是否有效保护当前监测位置处管道的第一类结果；

电解质侵入确定模块，其用于根据所述第二数据，得到表征当前监测位置处是否有电解质侵入的第二类结果；

腐蚀速率确定模块，其用于根据所述第三数据，得到当前腐蚀速率，并利用预设的腐蚀速率阈值，得到表征当前腐蚀速率是否达到所述腐蚀速率阈值的第三类结果；

风险生成模块，其用于根据所述第一类结果、所述第二类结果和所述第三类结果，确定当前腐蚀风险的等级，并得到相应的所述警示信息。

7.根据权利要求6所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述参比电极，其采用的材料为Ag/AgCl；且所述参比电极的规格为：直径1mm且长度3mm。

8.根据权利要求7所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述腐蚀监测系统还包括：

供电装置，其用于为所述数据获取装置和所述数据监测装置提供工作电源，其中，所述供电装置包括太阳能发电板和蓄电池。

9.根据权利要求8所述的腐蚀监测系统，其特征在于，所述腐蚀监测系统还包括：显示装置，其与所述数据监测装置连接，用于显示包括所述第一类结果、所述第二类结果、所述第三类结果和所述警示信息。