埋地管道陰極保護(hù)電流測(cè)量技術(shù)研究

1、埋地管道陰極保護(hù)電流埋地管道陰極保護(hù)電流測(cè)量測(cè)量技術(shù)研究技術(shù)研究ResearchonTechniquesOfMeasuringCathodicProtectionCurrentfBuriedPipelines學(xué)科專業(yè)：精密儀器及機(jī)械研究生：陶嘉楠指導(dǎo)教師：陳世利副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院2013年12月I中文中文摘要摘要管道在輸送氣體、液體、漿體等方面具有運(yùn)輸量大、運(yùn)輸速度快、安全可靠、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為與鐵路、公路、航

2、空、水運(yùn)并駕齊驅(qū)的五大運(yùn)輸手段之一，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)中發(fā)揮著不可替代的作用。目前，長(zhǎng)輸埋地管道一般采用強(qiáng)制電流的陰極保護(hù)方法。它具有輸出電流連續(xù)可調(diào)，保護(hù)范圍大，不受環(huán)境電阻率限制，保護(hù)設(shè)備壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。管道陰極保護(hù)電流密度是指被保護(hù)的管道單位面積上所需要的保護(hù)電流，它是衡量管道防腐涂層絕緣性能的一個(gè)重要指標(biāo)。防腐涂層的完整性和絕緣性與陰極保護(hù)有直接關(guān)系，完整性好，絕緣性好，陰極保護(hù)電流密度越小，反之則越大。陰極保護(hù)電流密度同時(shí)

3、也是整個(gè)管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的重要參數(shù)，它可以很好地反映管道防腐涂層以及管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的工作狀況，陰極保護(hù)電流密度的大小與金屬的種類和金屬的表面狀態(tài)有關(guān)，其恰當(dāng)與否直接影響到陰極保護(hù)的效果。本文首先設(shè)計(jì)了一個(gè)管道陰極保護(hù)電流檢測(cè)裝置，通過(guò)軟件仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)了集磁環(huán)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用磁阻傳感器與集磁環(huán)相結(jié)合的測(cè)量方法，通過(guò)對(duì)集磁環(huán)開口處氣隙的磁場(chǎng)測(cè)量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道陰極保護(hù)電流大小的測(cè)量。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了埋地管道陰極保護(hù)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)。整個(gè)

4、系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集模塊、無(wú)線傳輸模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、電源模塊等組成。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)以磁阻傳感器HMC1001和單片機(jī)C8051F310為核心，軟件部分可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及顯示等功能。通過(guò)系統(tǒng)調(diào)試和實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)，證明該裝置能對(duì)管道陰極保護(hù)電流進(jìn)行有效的檢測(cè)，采用多個(gè)裝置并行的方案可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的管道陰極保護(hù)電流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，建立的埋地管道陰極保護(hù)綜合評(píng)價(jià)系統(tǒng)，可針對(duì)一段長(zhǎng)度的埋地管道陰極保護(hù)狀況做出合理的評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：管道