管道外防腐层检测分析系统技术方案

本发明专利技术涉及管道检测设备技术领域，具体涉及一种管道外防腐层检测分析系统，包括：电流激励系统，用于给管道提供激励信号；若干磁场感应装置，沿管道均匀间隔设置，用于采集并传递上述激励信号；监控分析系统，用于接收并分析上述激励信号；土壤检测设备，配合所述磁场感应装置设置，用于采集埋地管道所在土壤的腐蚀状况；腐蚀预测系统，用于分析管道的腐蚀情况及剩余寿命，分别于所述监控分析系统和所述土壤检测设备无线数据连接。本发明专利技术能够在检测出管道防腐层破损的同时，还能检测该处土壤状况，并综合分析，得出该出管道的使用寿命，便于管理。

【技术实现步骤摘要】
管道外防腐层检测分析系统
本专利技术涉及管道检测设备
，具体涉及一种管道外防腐层检测分析系统。
技术介绍
地埋金属管道运送各种介质且工作压力高，沿途经过环境变化大，目前大都采用外防腐层覆盖进行管道防腐，受各种因素影响，防腐层会出现老化及破损，如何确定防腐层老化、破损及渗水位置以及时修补是减小管道腐蚀风险，从而确保地埋金属管道安全运行的必要条件之一。目前，监测埋地金属管道防腐涂层破损的方法有很多种，较常见的有如下几种。交流电流衰减检测技术，它的工作原理是当电流施加在金属管道上时，根据电流衰减变化的大小探测防腐涂层的破损点。皮尔逊检测技术，基本原理是，当一个交流信号加在金属管道上，在防腐涂层破损处便会有电流泄漏入土壤中，这样在管道破损点与土壤之间会形成电压差，且在接近破损点的部位电压差最大，在管道竖直向上的地面上用仪器检测到这种电位的异常变化就可发现管道防腐层的破损点。密间隔电位检测技术(CIPS)，该方法是连续测量管道与地面的电位，在埋地管道防腐层的破损处，由于电流从防腐涂层破损处流向土壤，必然会产生一个电位梯度场，该电位梯度场的形状和位置将随防腐层缺陷的大小和管道上所处的位置而变化。该检测技术通过测得的电压图中电压梯度的变化来判断管道防腐层破损点。直流电压梯度检测技术(DCVG)，该技术的检测原理是在施加了阴极保护的埋地管线上，电流经过土壤介质流入管道外覆盖层破损处裸露的钢管处，在管道防腐层破损处的地面上形成了一个电压梯度场，在管道上方测量电势差即可判断管道防腐层破损点，该方法类似于，皮尔逊检测法，但是该方法的测量灵敏度更高。现有技术中的上述检测方法，虽然都可以检测埋地金属管道防腐层的破损，但是不能对管道的损伤程度进行综合评价并对其使用寿命提前进行判断。
技术实现思路
为了解决现有技术中埋地金属管道防腐层的检测技术的不能对管道的腐蚀情况综合评价并对其使用寿命提前判断的问题，本专利技术提供了一种管道外防腐层检测分析系统。本专利技术提供的一种管道外防腐层检测分析系统，包括：电流激励系统，用于给管道提供激励信号；若干磁场感应装置，沿管道延伸方向均匀间隔设置于地表以下,，用于采集并传递上述激励信号；监控分析系统，用于接收上述激励信号，并与先前采集到的激励信号信号对比；土壤检测设备，配合所述磁场感应装置所在位置设置于地表，用于采集埋地管道所在土壤的腐蚀状况；腐蚀预测系统，用于预测管道的剩余使用寿命，分别于所述监控分析系统和所述土壤检测设备数据连接。作为优选，所述电流激励系统，包括埋地管道测试桩、电流中断器、开关、直流电源和接地阳极组成，所述埋地管道测试桩直接与管道相连，所述埋地管道测试桩与所述电流中断器相连，所述开关将所述电流中断器和所述直流电源相连，所述直流电源与所述接地阳极相连接；所述磁场感应装置，包括，数据采集模块、第一数据处理模块、第一无线通信模块和第一能量供应模块，所述数据采集模块用于采集环境中的磁感应强度，所述第一数据处理模块用于转换、存储信号并将信号传递给所述第一无线通信模块，所述第一无线通信模块将接收到的数据传递给相邻的所述磁场感应装置，信息依次通过无线多跳的线性路由方式传输到所述监控分析系统，所述第一能量供应模块与所述数据采集模块、所述第一数据处理模块、所述第一无线通信模块电连接；所述监控分析系统，包括，第二无线通讯模块，第二数据处理模块、显示器模块和第二能量供应模块组成，所述第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块通讯连接，所述第二数据处理模块用于处理和存储各所述磁场感应装置传回的数据，并将信息在所述显示器模块上显示，通过显示某一个磁场感应装置与以往信息的对比，判断破损情况，所述第二能量供应模块与所述第二无线通讯模块、所述第二数据处理模块和所述显示器模块电连接；所述所述腐蚀预测系统，包括管道腐蚀数据管理模块、管道腐蚀预测管理模块、系统管理模块；所述管道腐蚀数据管理模块设置有数据库存储管道的基础数据和腐蚀数据，实现对管道腐蚀信息的动态管理；所述管道腐蚀预测管理模块对管道腐蚀深度，管道剩余壁厚以及管道腐蚀剩余寿命的腐蚀参数进行估算和预测；所述系统管理模块通过系统用户的管理及数据库管理实现对整个系统的管理和维护。作为优选，所述埋地管道测试桩包括，桩体和基座，所述桩体构成所述埋地管道测试桩的主体，所述基座设置在所述桩体的底部并套压固定所述桩体，所述桩体的外侧安装有金属外壳，且所述金属外壳的内侧设置有软质隔离层，所述软质隔离层的内部设置有石瓦层，所述桩体内部设置中空的面板放置孔，且所述桩体侧壁位于所述面板放置孔的位置设置有开口，所述开口边缘朝外的一侧设置有承接面，所述承接面上设置有若干凸起和螺纹孔，所述面板放置孔内设置有绝缘隔套，所述绝缘隔套与所述面板放置孔相匹配，其朝外的一侧设置有翻边，所述翻边上设置有与所述凸起和所述螺纹孔分别对应匹配的第一通孔和第二通孔，所述凸起与所述第一通孔契合，所述第二通孔与所述螺纹孔通过螺栓可拆卸连接，所述绝缘隔套内壁两侧中心位置设置有转轴，所述绝缘隔套内嵌设有接线座，所述接线座为方体结构，所述接线座的两侧与所述转轴转动连接，可在所述绝缘隔套内转动，所述接线座的上表面设置有接线孔，下表面置有接线柱，穿线孔从所述桩体底端通入并直通到所述面板放置孔处，测试电缆经由所述穿线孔与所述接线柱相连接，其中一根所述转轴贯穿所述桩体，并且其伸出所述桩体的一端设置有旋钮，所述开口处设置有元件保护门，所述元件保护门通过螺栓与所述桩体相连接并覆盖所述面板放置孔，所述元件保护门上设置有若干对应所述接线孔的插孔，所述插孔内设置有密封塞，所述桩体上部，且位于所述元件保护门上方设置有伞状结构的遮挡件。作为优选，所述埋地管道测试桩的接线座内还设置有，第四通讯模块、独立电源模块和独立控制器，所述独立控制器连接于所述独立电源模块和所述接线柱之间，所述第四通讯模块与所述独立控制器相连接，所述第四通讯模块与巡检车上的第五通讯模块相连接，巡检车上设置有控制终端用于控制独立控制器，所述第五通讯模块与控制终端相连接。作为优选，所述数据采集模块，包括：大量程传感器；高精度传感器，其紧密地设置在所述大量程传感器的一侧；负反馈线圈，其环绕地设置在所述高精度传感器的表面，其轴心与所述高精度传感器的轴心重合；控制模块，其分别与所述大量程传感器和所述高精度传感器连接，用于采集所述大量程传感器和所述高精度传感器的信号；所述第一能量供应模块与所述控制模块通信，并与所述负反馈线圈连接，所述第一能量供应模块受所述控制模块控制向所述负反馈线圈提供电流，对所述高精度传感器产生负反馈磁场；测量时，所述大量程传感器用于测量被测磁场的高位数值，所述高精度传感器测量被测磁场的低位数值，所述控制模块将所述大量程传感器和所述高精度传感器的数据相加得到测量结果，所述控制模块与所述第一数据处理模块相连接，所述大量程传感器和所述高精度传感器的敏感方向相互平行，所述负反馈线圈产生的负反馈磁场强度为所述大量程传感器的测量范围。作为优选，所述高精度传感器包括：衬底、曲折多匝传感器、螺线管偏置线圈以及绝缘材料，所述曲折多匝传感器位于所述螺线管偏置线圈的内部轴心位置，所述绝缘材料包裹于所述曲折多匝传感器外部，述螺线管偏置线圈位于所述衬底表面，所述的螺线管偏置线圈包括：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.管道外防腐层检测分析系统，其特征在于，包括：电流激励系统(1)，用于给管道提供激励信号；若干磁场感应装置(2)，沿管道延伸方向均匀间隔设置于地表以下,，用于采集并传递上述激励信号；监控分析系统(3)，用于接收上述激励信号，并与先前采集到的激励信号信号对比；土壤检测设备(4)，配合所述磁场感应装置(2)所在位置设置于地表，用于采集埋地管道所在土壤的腐蚀状况；腐蚀预测系统(5)，与所述监控分析系统和所述土壤检测设备数据连接，用于预测管道的剩余使用寿命。

【技术特征摘要】
1.管道外防腐层检测分析系统，其特征在于，包括：电流激励系统(1)，用于给管道提供激励信号；若干磁场感应装置(2)，沿管道延伸方向均匀间隔设置于地表以下,，用于采集并传递上述激励信号；监控分析系统(3)，用于接收上述激励信号，并与先前采集到的激励信号信号对比；土壤检测设备(4)，配合所述磁场感应装置(2)所在位置设置于地表，用于采集埋地管道所在土壤的腐蚀状况；腐蚀预测系统(5)，与所述监控分析系统和所述土壤检测设备数据连接，用于预测管道的剩余使用寿命。2.根据权利要求1所述的管道外防腐层检测分析系统，其特征在于，所述电流激励系统(1)，包括埋地管道测试桩(6)、电流中断器(7)、开关(8)、直流电源(9)和接地阳极(10)组成，所述埋地管道测试桩(6)直接与管道相连，所述埋地管道测试桩(6)与所述电流中断器(7)相连，所述开关(8)将所述电流中断器(7)和所述直流电源(9)相连，所述直流电源(9)与所述接地阳极(10)相连接；所述磁场感应装置(2)，包括，数据采集模块(11)、第一数据处理模块(12)、第一无线通信模块(13)和第一能量供应模块(14)，所述数据采集模块(11)用于采集环境中的磁感应强度，所述第一数据处理模块(12)用于转换、存储信号并将信号传递给所述第一无线通信模块(13)，所述第一无线通信模块(13)将接收到的数据传递给相邻的所述磁场感应装置(2)，信息依次通过无线多跳的线性路由方式传输到所述监控分析系统(3)，所述第一能量供应模块(14)与所述数据采集模块(11)、所述第一数据处理模块(12)、所述第一无线通信模块(13)电连接；所述监控分析系统(3)，包括，第二无线通讯模块(15)，第二数据处理模块(16)、显示器模块(17)和第二能量供应模块(18)组成，所述第二无线通讯模块(15)与所述第一无线通讯模块(13)通讯连接，所述第二数据处理模块(16)用于处理和存储各所述磁场感应装置(2)传回的数据，并将信息在所述显示器模块(17)上显示，通过显示某一个磁场感应装置(2)与以往信息的对比，判断破损情况，所述第二能量供应模块(18)与所述第二无线通讯模块(15)、所述第二数据处理模块(16)和所述显示器模块(17)电连接；所述腐蚀预测系统(5)，包括管道腐蚀数据管理模块、管道腐蚀预测管理模块、系统管理模块；所述管道腐蚀数据管理模块设置有数据库存储管道的基础数据和腐蚀数据，实现对管道腐蚀信息的动态管理；所述管道腐蚀预测管理模块对管道腐蚀深度，管道剩余壁厚以及管道腐蚀剩余寿命的腐蚀参数进行估算和预测；所述系统管理模块通过系统用户的管理及数据库管理实现对整个系统的管理和维护。3.根据权利要求2所述的管道外防腐层检测分析系统，其特征在于，所述埋地管道测试桩(6)包括，桩体(6-1)和基座(6-2)，所述桩体(6-1)构成所述埋地管道测试桩(6)的主体，所述基座(6-2)设置在所述桩体(6-1)的底部并套压固定所述桩体(6-1)，所述桩体(6-1)的外侧安装有金属外壳(6-3)，且所述金属外壳(6-3)的内侧设置有软质隔离层(6-4)，所述软质隔离层(6-4)的内部设置有石瓦层(6-5)，所述桩体(6-1)内部设置中空的面板放置孔(6-6)，且所述桩体(6-1)侧壁位于所述面板放置孔(6-6)的位置设置有开口，所述开口边缘朝外的一侧设置有承接面(6-7)，所述承接面(6-7)上设置有若干凸起(6-71)和螺纹孔(6-72)，所述面板放置孔(6-6)内设置有绝缘隔套(6-8)，所述绝缘隔套(6-8)与所述面板放置孔(6-6)相匹配，其朝外的一侧设置有翻边(6-9)，所述翻边(6-9)上设置有与所述凸起(6-71)和所述螺纹孔(6-72)分别对应匹配的第一通孔(6-91)和第二通孔(6-92)，所述凸起(6-71)与所述第一通孔(6-91)契合，所述第二通孔(6-92)与所述螺纹孔(6-72)通过螺栓可拆卸连接，所述绝缘隔套(6-8)内壁两侧中心位置设置有转轴(6-10)，所述绝缘隔套(6-8)内嵌设有接线座(6-11)，所述接线座(6-11)为方体结构，所述接线座(6-11)的两侧与所述转轴(6-10)转动连接，可在所述绝缘隔套(6-8)内转动，所述接线座(6-11)的上表面设置有接线孔(6-12)，下表面置有接线柱(6-13)，穿线孔(6-14)从所述桩体(6-1)底端通入并直通到所述面板放置孔(6-8)处，测试电缆经由所述穿线孔(6-14)与所述接线柱(6-13)相连接，其中一根所述转轴(6-10)贯穿所述桩体(6-1)，并且其伸出所述桩体(6-1)的一端设置有旋钮(6-15)，所述开口处设置有元件保护门(6-16)，所述元件保护门(6-16)通过螺栓与所述桩体(6-1)相连接并覆盖所述面板放置孔(6-8)，所述元件保护门(6-16)上设置有若干对应所述接线孔(6-12)的插孔(6-17)，所述插孔(6-17)内设置有密封塞(6-18)，所述桩体(6-1)上部，且位于所述元件保护门(6-16)上方设...

【专利技术属性】
技术研发人员：湛立宁，卢俊文，
申请(专利权)人：卢俊文，
类型：发明
国别省市：河北,13