一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统技术方案

本申请公开了一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统，包括：由直流电源、直流干扰元件、装有土壤的试验箱、电流测量模块、通断电电位记录仪、模拟埋地管道材质的试片、土壤、参比电极组成的测试电路和数据分析终端，测试电路测量并向数据分析终端发送通电电流和试片的断电电位，数据分析终端以通电电流计算试片的电流密度，结合试片的断电电位得到极化曲线。由此可见，通过测试模拟埋地管道的试片的断电电位和断电前电流值，得到试片的极化曲线，不需要现场监测埋地管道的电位即可预测埋地管道在土壤环境中的极化曲线。在此基础上，能够评估所模拟的埋地管道的腐蚀和/或氢脆的风险，有助于及早对存在腐蚀风险的埋地管道做防腐蚀措施。蚀措施。蚀措施。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统


[0001]本申请涉及电学测试领域，更具体的说，是涉及一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统。

技术介绍

[0002]随着油气资源需求的日益增长，油气资源的输送是我国重要的工程，埋地管道为油气传输的重要载体，是连接上游资源和下游用户的纽带。由于管道长期埋在地下土壤中，而电网不定期通过接地极向地面放电，埋地管道受高压直流干扰时会发生电位偏移，容易导致埋地管道腐蚀和氢脆。
[0003]目前在埋地管道上安装智能电位测试桩，能够实时监测到埋地管道的电位，但当发生严重的电位偏移时，埋地管道可能已经受到被腐蚀或已氢脆的损失了。因此，如何预测在高压直流干扰时，埋地管道在土壤中在的极化曲线，是需要关注的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统，以评估埋地管道腐蚀和/或氢脆风险。
[0005]为了实现上述目的，现提出具体方案如下：
[0006]一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统，包括：数据分析终端和测试电路，所述数据分析终端与所述测试电路通信；
[0007]所述测试电路包括：直流电源、直流干扰元件、装有土壤的试验箱、电流测量模块、通断电电位记录仪、模拟埋地管道材质的试片、参比电极，所述直流电源一端通过所述电流测量模块与所述通断电电位记录仪相连，所述直流电源另一端与所述直流干扰元件相连，所述通断电电位记录仪还与所述试片和所述参比电极相连，所述直流干扰元件、所述试片以及所述参比电极均埋在所述试验箱的土壤里，使所述直流干扰元件、所述试片以及所述参比电极通过所述土壤相连；
[0008]其中，所述直流电源，用于以预设第一时间为周期，输出不同电压；
[0009]所述通断电电位记录仪，用于对于每个周期，以预设第二时间为通电周期，接通所述测试电路，在所述通电周期结束时，以所述第三时间为断电周期，断开所述测试电路，测量并向所述数据分析终端发送所述试片相对于所述参比电极的电位的断电电位，所述第二时间与所述第三时间的和值等于所述第一时间；
[0010]所述电流测试模块，用于测量并向所述数据分析终端发送测量的回路电流值；
[0011]所述数据分析终端，用于对于每个通电周期，将所述回路电流值除以所述试片的表面积，得到所述试片的电流密度，以各通电周期内的试片的电流密度为横坐标，各断电周期内的所述断电电位为纵坐标，生成所述试片的极化曲线。
[0012]可选的，所述直流电源正极通过所述电流测量模块与所述通断电电位记录仪相连，所述直流电源负极与所述直流干扰元件相连。
[0013]可选的，所述数据分析终端，用于以各通电周期内的试片的电流密度为横坐标，各断电周期内的所述断电电位为纵坐标，生成所述试片的阳极极化曲线。
[0014]可选的，所述数据分析终端，还用于：
[0015]在生成所述试片的阳极极化曲线之后，若所述阳极极化曲线中存在大于预设阳极电位阈值的点，则显示埋在所述土壤里的管道需要进行腐蚀防护的提示信息。
[0016]可选的，所述数据分析终端，还用于：
[0017]在生成所述试片的阳极极化曲线之后，若所述阳极极化曲线中不存在大于所述预设阳极电位阈值的点，根据所述阳极极化曲线，预测第一预设电流密度阈值处的断电电位；
[0018]若所述第一预设电流密度阈值处的断电电位大于所述预设阳极电位阈值，则显示埋在所述土壤里的管道需要进行腐蚀防护的提示信息。
[0019]可选的，所述直流电源负极通过所述电流测量模块与所述通断电电位记录仪相连，所述直流电源正极与所述直流干扰元件相连。
[0020]可选的，所述数据分析终端，用于以各通电周期内的试片的电流密度为横坐标，各断电周期内的所述断电电位为纵坐标，生成所述试片的阴极极化曲线。
[0021]可选的，所述数据分析终端，还用于：
[0022]在生成所述试片的阴极极化曲线之后，若所述阳极极化曲线中存在小于预设阴极电位阈值的点，则显示埋在所述土壤里的管道需要进行氢脆防护的提示信息。
[0023]可选的，所述数据分析终端，还用于：
[0024]在生成所述试片的阴极极化曲线之后，若所述阳极极化曲线中不存在小于所述预设阴极电位阈值的点，根据所述阴极极化曲线，预测第二预设电流密度阈值处的断电电位；
[0025]若所述第二预设电流密度阈值处的断电电位小于所述预设阴极电位阈值，则显示埋在所述土壤里的管道需要进行氢脆防护的提示信息。
[0026]可选的，所述电流测量模块包括电压记录仪和定值电阻，所述电压记录仪接于所述定值电阻两端；
[0027]其中，所述电压记录仪用于测量所述定值电阻的电压值，并将测量到的电压值发送至所述数据分析终端，所述数据分析终端根据所述电压值及所述定值电阻的阻值计算回路电流值。
[0028]借由上述技术方案，本申请通过由直流电源、直流干扰元件、装有土壤的试验箱、电流测量模块、通断电电位记录仪、模拟埋地管道材质的试片、土壤、参比电极组成测试电路，所述直流电源一端通过所述电流测量模块与所述通断电电位记录仪相连，直流电源另一端与所述直流干扰元件相连，所述通断电电位记录仪还与所述试片和所述参比电极相连，所述直流干扰元件、所述试片以及所述参比电极均埋在所述试验箱的土壤里，使所述直流干扰元件、所述试片以及所述参比电极通过所述土壤相连，直流电源以预设第一时间为周期，输出不同电压，进一步的，通断电电位记录仪对于每个周期，以预设第二时间为通电周期，接通所述测试电路，在所述通电周期结束时，以所述第三时间为断电周期，断开所述测试电路，测量并向所述数据分析终端发送所述试片相对于所述参比电极的电位的断电电位，所述第二时间与所述第三时间的和值等于所述第一时间，与此同时，电流测试模块测量并向所述数据分析终端发送测量的回路电流值，最终数据分析终端将所述回路电流值除以所述试片的表面积，得到所述试片的电流密度，以各通电周期内的试片的电流密度为横坐
标，各断电周期内的所述断电电位为纵坐标，生成所述试片的极化曲线。由此可见，通过测试模拟埋地管道的试片的断电电位和断电前电流值，得到所述试片的极化曲线，不需要现场监测埋地管道的电位即可预测埋地管道在土壤环境中的极化曲线。在此基础上，能够评估所模拟的埋地管道的腐蚀和/或氢脆的风险，有助于及早对存在腐蚀风险的埋地管道做防腐蚀措施。
附图说明
[0029]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0030]图1为本申请实施例提供的实现模拟埋地管道的极化曲线测量的一种系统架构图；
[0031]图2为本申请实施例提供的实现测量试片的极化曲线的一种测试系统图；
[0032]图3为本申请实施例提供的实现测量试片的极化曲线的另一种测试系统图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟埋地管道的极化曲线测量系统，其特征在于，包括：数据分析终端和测试电路，所述数据分析终端与所述测试电路通信；所述测试电路包括：直流电源、直流干扰元件、装有土壤的试验箱、电流测量模块、通断电电位记录仪、模拟埋地管道材质的试片、参比电极，所述直流电源一端通过所述电流测量模块与所述通断电电位记录仪相连，所述直流电源另一端与所述直流干扰元件相连，所述通断电电位记录仪还与所述试片和所述参比电极相连，所述直流干扰元件、所述试片以及所述参比电极均埋在所述试验箱的土壤里，使所述直流干扰元件、所述试片以及所述参比电极通过所述土壤相连；其中，所述直流电源，用于以预设第一时间为周期，输出不同电压；所述通断电电位记录仪，用于对于每个周期，以预设第二时间为通电周期，接通所述测试电路，在所述通电周期结束时，以所述第三时间为断电周期，断开所述测试电路，测量并向所述数据分析终端发送所述试片相对于所述参比电极的电位的断电电位，所述第二时间与所述第三时间的和值等于所述第一时间；所述电流测试模块，用于测量并向所述数据分析终端发送测量的回路电流值；所述数据分析终端，用于对于每个通电周期，将所述回路电流值除以所述试片的表面积，得到所述试片的电流密度，以各通电周期内的试片的电流密度为横坐标，各断电周期内的所述断电电位为纵坐标，生成所述试片的极化曲线。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述直流电源正极通过所述电流测量模块与所述通断电电位记录仪相连，所述直流电源负极与所述直流干扰元件相连。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述数据分析终端，用于以各通电周期内的试片的电流密度为横坐标，各断电周期内的所述断电电位为纵坐标，生成所述试片的阳极极化曲线。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述数据分析终端，还用于：在生成所述试片的阳极极化曲线之后，若所述阳极极化曲线中存在大...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青松，胡上茂，彭翔，刘刚，孙勇，张义，吴瀛，廖民传，陈伟，贾磊，杨育丰，屈路，邓军，冯瑞发，胡泰山，梅棋，刘浩，姚成，祁汭晗，吴泳聪，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：