一种阴极保护现场在线监测与评价的方法

摘要

一种阴极保护现场在线监测与评价的方法，为高危石油天然气输送站场埋地管道等设施阴极保护系统的状态进行监测和效果评价，步骤：一，采用埋地饱和硫酸铜参比电极和现场埋地管道作为阴极保护电位监测器；二，采用数据电缆将监测器的阴极保护信号传输到站外的接收器；三，阴极保护电位信号通过AD转换、通讯器与计算机进行数据传输；四、软件系统实时在线监测阴极保护的电位值和电流值；五、设定有效的阴极保护电位范围；六、实时判断监测阴极保护电位的有效性，并给出评价结果；七，评价结果异常时进行预警，针对常见问题给出处理方案。通用性好；自动化程度高；监测精度高；预警及时。

主权项

一种阴极保护现场在线监测与评价的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一、将埋地饱和硫酸铜参比电极和现场埋地管道作为阴极保护电位监测器，二者组成一个双电极系统，当给管道施加阴极保护时，管道裸露表面在土壤环境中双电层的电位朝负方向移动，该电位的测量是相对埋地饱和硫酸铜参比电极；第二、将监测器上的阴极保护电位信号传输到站外的接收器，在接收器的输出端输出阴极保护电位的模拟值，所输出的阴极保护电位与电化学规定相差一个负号，即输出为正值，每个监测点的阴极保护电位为共地输出信号；第三、监测器的输出阴极保护电位信号与AD转换器输入端连接，AD转换器输出端于数据通讯器的输入端连接，数据通讯器的输出端通过9针串口引线连接到计算机COM串行数据通讯端口，以供计算机软件系统定时采集现场的阴极保护电位信号；第四、用阴极保护电位监测软件系统实时在线监测阴极保护的电位信号，运行监测软件MCPL05，程序运行流程为：1）设置阴极保护数据监测的定时器，按24小时采集1000次计算，定时器的间隔为1.44分钟；2）定时器发出数据采集指令，通过计算机COM串行数据通讯端口和数据通讯器传送到AD转换器，AD转换器将监测器的输出阴极保护电位信号转换为数字量；3）数字量通过数据通讯器和计算机COM串行数据通讯端口送入计算机进行数据采集，得到的二进制数据流；4）将采集到的二进制数据转换为十进制数据；5）十进制数据以数据和曲线的方式通过计算机屏幕显示，每天进行一次数据保存，完成一次数据采集、数据处理和结果评价后，再发送指令，进行第二次数据采集，如此循环，连续数据采集设定为10年；第五、设定阴极保护的有效电位范围，包括确定阴极保护的有效电位范围和向监测软件输入阴极保护的有效电位范围，应用瞬断电位法确定埋地管道监测点阴极保护的有效电位范围，方法为：调整阴极保护恒电位仪的阴极保护电位值稍高于正常的值如1300mV,极化10小时保证阴极保护系统处于稳定状态，在监测软件MCPL05上打开瞬断电位测量子程序开始测试，测试软件记录阴极保护电位随时间的变化， 5~10分钟后关闭阴极保护恒电位仪，在断电点监测的阴极保护电位值突然下降后缓慢随时间衰减，等待12~24小时后，阴极保护的效应完全消失，此时测量的管道电位值为埋地管道的自腐蚀电位值V_CORR，曲线上突降低电位（V_p‑V_c）称为管道‑土壤界面的IR降V(IR)= V_p‑V_c，IR降因不起阴极保护作用需要去除，必须在确定阴极保护的有效电位范围时考虑，则确定的阴极保护有效电位范围的下限值为V(IR)+ V_CORR+100mV,上限值V(IR)+ V_CORR+200mV，得到有效电位范围后，将该有效电位保存在计算机硬盘上，监测软件启动时会自动读入该有效电位范围作为阴极保护效果评价的准则，监测软件每进行一次数据采集和处理后，会将阴极保护电位的监测值与该效电位范围值进行对比，判断阴极保护的有效性；第六、实时判断监测阴极保护的有效性，给出评价结果，具体做法是：将采集到的阴极保护电位值与该有效电位范围进行对比，如果监测的阴极保护电位在该有效电位范围内，则判定评价结果为有效保护；如果监测的阴极保护电位处于有效电位范围上限+50mV范围内，则评价结果为过保护； 如果监测的阴极保护电位处于有效电位范围下限‑50mV范围内，则评价结果为欠保护；如果监测的阴极保护电位低于有效电位范围下限‑50mV，则评价结果为欠保护需要调整； 如果监测的阴极保护电位高于有效电位范围上限+50mV，则评价结果为过保护需要调整，实时评价的结果以文字方式在计算机屏幕上显示；第七，评价结果异常时进行预警，针对常见问题给出处理方案，如果评价结果为欠保护需要调整或过保护需要调整，则监测软件自动发出预警信息，预警的方法有2种：一是将预警信息通过电子邮件发送到管理人员邮箱；二是将预警信息通过与计算机连接的短信猫以手机短信的方式通知管理人员。