CN220132356U - 一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及监测装置技术领域，尤其涉及一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置。其技术方案包括智能测试桩，所述智能测试桩上安装有智能电位采集仪，所述智能电位采集仪通过导线分别连接有埋地管道、极化试片一、长效硫酸铜参比电极、交流试片和自腐蚀试片，其特征在于：所述智能电位采集仪通过导线还连接有极化通道，所述极化通道包括极化试片二，所述极化试片二的回路上串联有可变电阻。本实用新型对因试片表面出现沉积物而引起的测量电位不达标这种异常电位，可以有效地识别，可以辅助管道维护人员做出正确的决策，提高了阴极保护评价的准确性，降低管道防腐管理成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及监测装置技术领域，尤其涉及一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置。
背景技术
近年来，随着通信技术、网络技术和智能仪表技术的不断进步，阴极保护智能监测设备在我国油气管道已经获得比较广泛的应用。智能监测设备采用试片瞬间断电法测量的断电电位，近似作为阴极保护电位，用于对埋地管道阴极保护系统的保护效果进行评价。
阴极保护电流作用下，埋地管道金属的阴极极化效果与土壤环境因素密切相关。如果管道所处地域的土壤环境中Ca2+、Mg2+的含量比较高，阴极反应生成的OH-与Ca2+、Mg2+结合生成Ca(OH)2、Mg(OH)2，并可能进一步与土壤中的CO2结合生成CaCO3、MgCO3，牢固地附着在管体金属或测试用极化试片的表面。这种情况下，极化试片被沉积物所覆盖而得以保护，这是阴极保护良好的标志，但是由于增大了极化试片的过渡电阻，会导致测量的阴极保护电位偏正，反而无法反映出管道的真实电位。因此，在对智能监测数据分析的过程中，会使人误以为试片处于欠保护状态。为了消除这种误判，目前只能通过现场开挖极化试片来验证，会耗费大量的人力物力。
为了能够准确的利用智能设备监测出极化试片的表面真实状态，避免在解决这种问题时出现决策失误，减少由于极化试片表面状态变化导致阴极保护评价不准确这种误判的发生，本文提出了一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测方法。
实用新型内容
本实用新型的目是针对背景技术中存在的问题，提出一种解决无法及时准确判断极化试片表面状态变化的埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置。
本实用新型的技术方案：一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，包括智能测试桩，所述智能测试桩上安装有智能电位采集仪，所述智能电位采集仪通过导线分别连接有埋地管道、极化试片一、长效硫酸铜参比电极、交流试片和自腐蚀试片，其特征在于：所述智能电位采集仪通过导线还连接有极化通道，所述极化通道包括极化试片二，所述极化试片二的回路上串联有可变电阻。
优选的，所述可变电阻的阻值为极化试片二接地电阻的整数倍。
优选的，所述可变电阻的阻值可取范围为1-10kΩ。
优选的，所述长效硫酸铜参比电极分别与极化试片一、极化试片二、交流试片和自腐蚀试片的距离相同。
优选的，所述长效硫酸铜参比电极与埋地管道的距离为长效硫酸铜参比电极分别与极化试片一之间距离的1.75倍数。
优选的，所述极化试片二的回路上还串联有电流表。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益的技术效果：
1.对因试片表面出现沉积物而引起的测量电位不达标这种异常电位，可以有效地识别；
2.可以辅助管道维护人员做出正确的决策，提高了阴极保护评价的准确性，降低管道防腐管理成本。
附图说明
图1给出本实用新型一种实施例的结构示意图；
图2给出本实用新型一种实施例的电路结构示意图。
附图标记：1、智能测试桩；2、智能电位采集仪；3、埋地管道；4、极化试片一；5、长效硫酸铜参比电极；6、极化试片二；7、交流试片；8、自腐蚀试片；9、可变电阻；10、电流表。
具体实施方式
下文结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明。
实施例
如图1所示，本实用新型提出的一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，包括智能测试桩1，智能测试桩1上安装有智能电位采集仪2，智能电位采集仪2通过导线分别连接有埋地管道3、极化试片一4、长效硫酸铜参比电极5、交流试片7和自腐蚀试片8。
如图1-2所示，在本实施例中，智能电位采集仪2通过导线还连接有极化通道，极化通道包括极化试片二6，极化试片二6的回路上串联有可变电阻9，可变电阻9的阻值为极化试片二6接地电阻的整数倍，可变电阻9的阻值可取范围为1-10kΩ，极化试片二6的回路上还串联有电流表10，用于测量回路电流。
长效硫酸铜参比电极5分别与极化试片一4、极化试片二6、交流试片7和自腐蚀试片8的距离相同，长效硫酸铜参比电极5与埋地管道3的距离为长效硫酸铜参比电极5分别与极化试片一4之间距离的1.75倍数。极化试片一4和极化试片二6距离长效硫酸铜参比电极的距离均为d，且极化试片二6并不影响交流试片7和自腐蚀试片8的数据测量。
对智能电位采集仪2近三个月传回的数据进行分析，分析结果如表1所示：
表1分析结果
结果1：经三个月的采集测量，对智能电位采集仪2各个试片测量的数据作时序图分析发现，各个参数测量值均稳定在阴极保护准则范围内，此时表明各个试片的表面状况均良好，并没有发生异常；
结果2：经三个月的采集测量，先对智能电位采集仪2的各个试片测量的数据作时序图分析发现，极化试片一4所测得通电电位略微偏正，试片断电电位明显偏正；极化试片二6所测得通电电位基本不变，试片断电电位略微偏正，且其余测量参数均无明显波动。此时需要对极化试片一4和极化试片二6所监测到的断电电位数据进行相关性分析，以试片断电电位发生变化的时间为中点取一个月的数据，极化试片一4断电电位的值为横坐标，极化试片二6断电电位的值为纵坐标做散点图，分段求出回归方程。极化试片一4和极化试片二6断电电位未发生明显变化前两周的回归系数大于b(0.5<b<1)，表明此时极化试片一4和极化试片二6所测得断电电位的值是正相关的；极化试片一4和极化试片二6断电电位发生明显变化后两周的回归系数大于a(0.5<a<1)，此时极化试片一4和极化试片二6所测得断电电位的值是也正相关的，综合结果表明极化试片一4和极化试片二6所测得电位值一直保持相关性，此时断电电位的偏正的原因并不是由于附着物包裹试片导致的，很有可能是面板试片线连接处接触不良和存在腐蚀的情况导致的；
结果3：经三个月的采集测量，先对采集仪各个试片测量的数据作时序图分析发现，极化试片一4所测得通电电位略微偏正，极化试片一4断电电位明显偏正且直流电流密度也变小；极化试片二6所测得通电电位基本不变，极化试片二6断电电位基本不变；交流试片7所测得的交流电流密度也变小，且其余测量参数均无明显波动。此时需要对极化试片一4和极化试片二6所监测到的断电电位数据进行相关性分析，以极化试片一4和极化试片二6断电电位发生变化的时间为中点取一个月的数据，极化试片一4断电电位的值为横坐标，极化试片二6断电电位的值为纵坐标做散点图，分段求出回归方程。极化试片一4和极化试片二6断电电位未发生明显变化前两周的回归系数大于b(0.5<b<1)，表明此时极化试片一4和极化试片二6所测得断电电位的值是正相关的；极化试片一4和极化试片二6断电电位发生明显变化后两周的回归系数无限接近于0，此时表明极化试片一4和极化试片二6所测得断电电位的值不相关。且利用以上方法也可以对交流电流密度和直流电流密度进行数据分析，综合得出结果表明极化试片一4和极化试片二6断电电位变化前后极化试片一4和极化试片二6的测量状态发生改变，极化试片一4所的测量到的数据已经不能够用来评价阴极保护的有效性而极化试片二6还可以有效的进行测量，则可以判断此处阴极保护是有效的，只是由于极化试片一4和极化试片二6表面存在沉积物导致测量的电位偏离了阴极保护准则的电位范围。
此外，通过监测数据所分析的结果，当极化试片一4和极化试片二6所测量数据的相关系数突然变低时，就可以对极化试片一4和极化试片二6表面状态变化导致的测量电位偏正发出预警，在测量电位正于最小保护电位之前就提示管道维护人员到现场及时更换极化试片一4和极化试片二6。对因极化试片一4和极化试片二6表面出现沉积物而引起的测量电位不达标这种异常电位，可以有效地识别，可以辅助管道维护人员做出正确的决策，提高了阴极保护评价的准确性，降低管道防腐管理成本。
上述具体实施例仅仅是本实用新型的几种优选的实施例，基于本实用新型的技术方案和上述实施例的相关启示，本领域技术人员可以对上述具体实施例做出多种替代性的改进和组合。
Claims (6)
1.一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，包括智能测试桩(1)，所述智能测试桩(1)上安装有智能电位采集仪(2)，所述智能电位采集仪(2)通过导线分别连接有埋地管道(3)、极化试片一(4)、长效硫酸铜参比电极(5)、交流试片(7)和自腐蚀试片(8)，其特征在于：所述智能电位采集仪(2)通过导线还连接有极化通道，所述极化通道包括极化试片二(6)，所述极化试片二(6)的回路上串联有可变电阻(9)。
2.根据权利要求1所述的一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，其特征在于，所述可变电阻(9)的阻值为极化试片二(6)接地电阻的整数倍。
3.根据权利要求2所述的一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，其特征在于，所述可变电阻(9)的阻值可取范围为1-10kΩ。
4.根据权利要求1所述的一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，其特征在于，所述长效硫酸铜参比电极(5)分别与极化试片一(4)、极化试片二(6)、交流试片(7)和自腐蚀试片(8)的距离相同。
5.根据权利要求4所述的一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，其特征在于，所述长效硫酸铜参比电极(5)与埋地管道(3)的距离为长效硫酸铜参比电极(5)分别与极化试片一(4)之间距离的1.75倍数。
6.根据权利要求1所述的一种埋地阴极保护极化试片表面状态变化的监测装置，其特征在于，所述极化试片二(6)的回路上还串联有电流表(10)。
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