專利名稱：一種埋地管道腐蝕檢測評價系統和方法
技術領域：
本發明涉及管道防腐技術領域，特別涉及一種埋地管道腐蝕檢測評價系統和方法。
背景技術：
伴隨國民經濟的高速發展，埋地管道建設進入快速發展階段，已經建成投產的埋地管道總里程已經超過10萬公里，管道腐蝕穿孔事件時有發生，造成了油氣水的流失、環境污染及人員傷害，損失巨大。采用合理的技術手段，進行管道腐蝕評估及管道剩余壽命預測，可以有效地幫助管道管理部門進行管道管理，提高管理的效率、準確性和科學性，降低管道腐蝕帶來的危害。因此，一直以來針對埋地管道的腐蝕評估與壽命預測技術，得到了腐蝕防護領域專家學者的高度重視。目前國內外在埋地管道腐蝕評估與壽命預測的監測與數值分析技術方面已經取得了一些成果，具體分析如下現有技術公開了一種埋地金屬管線干擾腐蝕自動監測與評估系統，該系統僅對埋地金屬管道雜散電流干擾實現了自動監測與評估，并沒有考慮土壤等其他因素的影響；對于地下鋼質燃氣管網管道腐蝕預測系統和一些腐蝕預測裝置，也僅對埋地鋼質燃氣管道剩余壽命實現了預測，沒有對管道腐蝕狀況進行評估，也沒有實現對土壤及管道腐蝕數據的在線監測，無法做到及時準確掌握管道腐蝕的基礎數據；雖然現有技術公開了一種非開挖施工大口徑管道腐蝕控制監測系統，但該系統也僅對非開挖施工大口徑管道腐蝕數據進行相關監測，沒有基于監測數據進行腐蝕評估和壽命預測；特別對于埋地金屬給水管道剩余壽命預測的測試方法，現有技術僅給出了基于土壤腐蝕速率電化學模型的埋地金屬給水管道剩余壽命預測的算法，實現了剩余壽命預測， 沒有對管道腐蝕狀況進行評估，也沒有考慮建立對土壤及管道腐蝕數據的在線監測。綜上所述，雖然現有技術都從某個方面出發，實現了管道腐蝕狀況評估或剩余壽命預測，但是應當注意到的是，土壤腐蝕數據與管道腐蝕數據是伴隨時間變化而變化的，導致這些變化的因素包括季節、環境、人為因素、后期維護等，土壤與管道、油品儲罐腐蝕數據的變化，將影響管道和儲罐腐蝕狀況的評估和剩余壽命預測，而現有技術都未能很好的綜合分析土壤腐蝕和管道、儲罐腐蝕檢測數據，進行全面的評價和預測，使得采用這些技術得出的分析結果存在出現較大偏差的可能，從而影響這些技術實際應用的效果。
發明內容
為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種采集及時、數據準確并可靠的針對埋地管道腐蝕檢測評價系統和方法。本發明提供了一種埋地管道腐蝕檢測評價系統，包括土壤在線腐蝕檢測設備、管道在線腐蝕檢測設備和腐蝕評測系統；其中，所述土壤在線腐蝕檢測設備安裝在管道周圍的土壤中，所述管道在線腐蝕檢測設備安裝在所述管道的測試樁上，所述土壤在線腐蝕檢測設備和所述管道在線腐蝕檢測設備分別與所述腐蝕評測系統通過無線數據通訊方式相連。在上述方案中，所述無線數據通訊方式為TD-SCDMA、CDMA2000、WCDMA、WiMAX、CDMA 或GPRS其中的任意一種。在上述方案中，所述土壤在線腐蝕檢測設備包括土壤腐蝕探針、信號采集處理單元、公共無線數據通訊單元、數據存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述土壤腐蝕探針和所述數據存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數據通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統相連。在上述方案中，所述土壤在線腐蝕檢測設備采集的數據包括所述埋地管道所在土壤的酸堿度、電阻率、濕度、含鹽量和氧化還原電位。在上述方案中，所述管道在線腐蝕檢測設備包括極化探頭、信號采集處理單元、公共無線數據通訊單元、數據存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述極化探頭和所述數據存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數據通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統相連。在上述方案中，所述管道在線腐蝕檢測設備采集的數據包括所述埋地管道的保護電位、自然電位、防腐層電阻率和雜散電流。在上述方案中，所述腐蝕評測系統包括應用模塊、數據傳輸模塊和數據庫，其中， 所述應用模塊通過數據接口與所述數據庫相連，所述數據庫與所述數據傳輸模塊通過數據接口相連，所述數據傳輸模塊分別與所述土壤在線腐蝕檢測設備和所述管道在線腐蝕檢測設備相連。在上述方案中，所述應用模塊包括系統管理單元、監測設備管理單元、基礎信息管理單元、統計查詢管理單元、腐蝕評估管理單元、壽命預測管理單元和日常管理單元；其中， 所述系統管理單元、所述監測設備管理單元、所述基礎信息管理單元、所述統計查詢管理單元、所述腐蝕評估管理單元、所述壽命預測管理單元和所述日常管理單元分別通過數據接口與所述數據庫相連。本發明還提供了一種埋地管道腐蝕檢測評價方法，所述方法包括確定管道腐蝕情況和管道所在土壤腐蝕狀況的分級評價標準；分別對土壤在線腐蝕檢測設備采集的數據和管道在線腐蝕檢測設備采集的數據確定腐蝕權重；根據所述土壤在線腐蝕檢測設備采集的數據和所述管道在線腐蝕檢測設備采集的數據以及其所述腐蝕權重，根據對應的所述分級評價標準評定管道腐蝕狀況的等級。進一步地，所述確定管道在線腐蝕檢測設備采集數據的腐蝕權重的方法為層次分析法，所述確定土壤在線腐蝕檢測設備采集數據的腐蝕權重的方法為灰色關聯分析法。本發明采用在線檢測設備，及時采集土壤及管道腐蝕數據，通過腐蝕評測系統綜合全面分析土壤與管道的監測數據，全面系統地分析與埋地管道腐蝕的相關數據，對管線的腐蝕情況及剩余壽命做出及時評價，及時對管線的腐蝕狀況做出判斷，更加準確地分析腐蝕狀況和剩余壽命，為管道的安全運行提供依據，做好預防工作，避免造成巨大的經濟損失，同時做到安全性與經濟性合理兼顧，保證可靠性的前提下，最大限度延長管線的使用壽命O
圖I是本發明實例提供的一種埋地管道腐蝕檢測評價系統原理圖；圖2是本發明實例提供的一種土壤在線腐蝕監測儀的原理框圖；圖3是本發明實例提供的一種管道在線腐蝕監測儀的原理框圖；圖4是本發明實例提供的一種腐蝕評測系統的原理框圖。附圖標記I、計算機； 2、公網寬帶通訊線路； 3、互聯網；4、土壤在線腐蝕監測儀； 6、管道在線腐蝕監測儀；8、公共無線數據通訊網絡；9、土壤在線腐蝕監測儀的天線；10、土壤在線腐蝕監測儀的公共無線數據通訊單元；11、土壤在線腐蝕監測儀的信號采集處理單元；12、土壤在線腐蝕監測儀的數據存儲單元；13、土壤腐蝕探針；14、防水外殼；15、管道在線腐蝕監測儀的天線；16、管道在線腐蝕監測儀的公共無線數據通訊單元；17、管道在線腐蝕監測儀的信號采集處理單元；18、管道在線腐蝕監測儀的數據存儲單元；19、管道在線腐蝕監測儀的極化探頭；21、系統管理單元；22、監測設備管理單元；23、基礎信息管理單元；24、統計查詢管理單元；25、腐蝕評估管理單元；26、壽命預測管理單元；27、日常管理單元；28、應用模塊；29、數據傳輸模塊；30、數據庫。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明進行進一步的詳細描述，給出的實施例僅為了闡明本發明，而不是為了限制本發明的范圍。以下結合附圖及實施例，對本發明作詳細說明如下對某場站的埋地管道應用本實施例的埋地管道腐蝕檢測評價系統系統，系統中所用設備如下表I所示表I
權利要求
1.一種埋地管道腐蝕檢測評價系統，其特征在于，包括土壤在線腐蝕檢測設備、管道在線腐蝕檢測設備和腐蝕評測系統；其中，所述土壤在線腐蝕檢測設備安裝在管道周圍的土壤中，所述管道在線腐蝕檢測設備安裝在所述管道的測試樁上，所述土壤在線腐蝕檢測設備和所述管道在線腐蝕檢測設備分別與所述腐蝕評測系統通過無線數據通訊方式相連。
2.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述無線數據通訊方式為TD-SCDMA、 CDMA2000、WCDMA、WiMAX、CDMA 或 GPRS 其中的任意一種。
3.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述土壤在線腐蝕檢測設備包括土壤腐蝕探針、信號采集處理單元、公共無線數據通訊單元、數據存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述土壤腐蝕探針和所述數據存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數據通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統相連。
4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述土壤在線腐蝕檢測設備采集的數據包括所述埋地管道所在土壤的酸堿度、電阻率、濕度、含鹽量和氧化還原電位。
5.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述管道在線腐蝕檢測設備包括極化探頭、信號采集處理單元、公共無線數據通訊單元、數據存儲單元和天線；其中，所述信號采集處理單元分別與所述極化探頭和所述數據存儲單元相連，所述信號采集處理單元通過所述公共無線數據通訊單元和所述天線與所述腐蝕評測系統相連。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述管道在線腐蝕檢測設備采集的數據包括所述埋地管道的保護電位、自然電位、防腐層電阻率和雜散電流。
7.根據權利要求I所述的系統，其特征在于，所述腐蝕評測系統包括應用模塊、數據傳輸模塊和數據庫；其中，所述應用模塊通過數據接口與所述數據庫相連，所述數據庫與所述數據傳輸模塊通過數據接口相連，所述數據傳輸模塊份分別與所述土壤在線腐蝕檢測設備和所述管道在線腐蝕檢測設備相連。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述應用模塊包括系統管理單元、監測設備管理單元、基礎信息管理單元、統計查詢管理單元、腐蝕評估管理單元、壽命預測管理單元和日常管理單元；其中，所述系統管理單元、所述監測設備管理單元、所述基礎信息管理單元、所述統計查詢管理單元、所述腐蝕評估管理單元、所述壽命預測管理單元和所述日常管理單元分別通過數據接口與所述數據庫相連。
9.一種埋地管道腐蝕檢測評價方法，其特征在于，所述方法包括確定管道腐蝕情況和管道所在土壤腐蝕狀況的分級評價標準；分別對土壤在線腐蝕檢測設備采集的數據和管道在線腐蝕檢測設備采集的數據確定腐蝕權重；根據所述土壤在線腐蝕檢測設備采集的數據和所述管道在線腐蝕檢測設備采集的數據以及其所述腐蝕權重，根據對應的所述分級評價標準評定管道腐蝕狀況的等級。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述確定管道在線腐蝕檢測設備采集數據的腐蝕權重的方法為層次分析法，所述確定土壤在線腐蝕檢測設備采集數據的腐蝕權重的方法為灰色關聯分析法。
全文摘要
本發明公開了一種埋地管道腐蝕檢測評價系統和方法，屬于管道防腐技術領域。所述系統包括土壤在線腐蝕檢測設備、管道在線腐蝕檢測設備和腐蝕評測系統；其中，土壤在線腐蝕檢測設備安裝在管道周圍的土壤中，管道在線腐蝕檢測設備安裝在管道的測試樁上，土壤在線腐蝕檢測設備和管道在線腐蝕檢測設備分別與腐蝕評測系統通過無線數據通訊方式相連。本發明采用在線檢測設備，及時采集土壤及管道腐蝕數據，通過腐蝕評測系統綜合全面分析土壤與管道的監測數據，該系統可以全面系統地分析與埋地管道腐蝕的相關數據，對管線的腐蝕情況及剩余壽命做出及時評價，及時對管線的腐蝕狀況做出判斷。
文檔編號G01N33/00GK102590459SQ20121006070
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優先權日2012年3月9日
發明者張建平, 張耀亨, 方潔婷, 曾貴江, 朱以明, 李新昀, 李艷, 王鈺鋒, 繆磊, 趙捷, 邵鵬程, 郭金彪 申請人:中國石油天然氣股份有限公司