專利名稱：一種面向管道運輸?shù)年帢O保護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面向管道運輸行業(yè)的安全需求，用于長距離輸送管道(簡稱長 輸管道)的陰極保護系統(tǒng)，屬于管道電化學(xué)防護技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
管道作為五大運輸方式之一，已經(jīng)有100多年的歷史。目前，世界上長距離 輸送管道的總長約在200萬公里以上。在發(fā)達國家，原油的管道運輸量占總運輸量的 80%,天然氣的管道運輸量占總運輸量的95%。因此，管道運輸在經(jīng)濟生活中發(fā)揮著非 常重要的作用，被譽為國民經(jīng)濟的動脈。腐蝕是影響管道系統(tǒng)可靠性和使用壽命的關(guān)鍵因素，腐蝕破壞引起的惡性突發(fā) 事故，往往造成巨大的經(jīng)濟損失和嚴(yán)重的社會后果。世界各國每年因管道腐蝕造成的經(jīng) 濟損失，美國約20億美元，英國約17億美元，德國和日本約33億美元。此外，腐蝕還 極易造成管線內(nèi)介質(zhì)的跑、冒、滴、漏，污染環(huán)境而引起公害，甚至發(fā)生中毒、火災(zāi)、 爆炸等惡性事故。大量的研究表明，盡管腐蝕很難完全避免，但可以采用工程的手段進 行防護和控制。陰極保護是根據(jù)電化學(xué)腐蝕原理，將被保護金屬的電位降低到金屬處于熱力學(xué) 穩(wěn)定的狀態(tài)，使金屬免遭腐蝕的一種保護方法。陰極保護是保護埋地管道等設(shè)施的有 效防腐蝕措施之一，在油氣輸送管道的站、庫區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。通常，在油氣輸送管 道站、庫區(qū)的陰極保護被稱為區(qū)域性陰極保護，它比長輸管道干線的陰極保護要復(fù)雜得 多。在輸油泵站和輸氣管道中間站場，站內(nèi)空間區(qū)域較小，生產(chǎn)設(shè)施如儲油罐、壓縮 機、輸油泵、加熱爐和相連的工藝管網(wǎng)相對較集中，分支較多，構(gòu)成復(fù)雜，敷設(shè)方式的 多樣化，都給站內(nèi)采用常規(guī)的陰極保護帶來一定的困難。目前，油氣輸送的站、庫管道大多采用外涂層和陰極保護聯(lián)合的抗腐蝕措施。 隨著時間的延長，涂層的吸水、老化和破損都會影響陰極保護電位，引起陰極保護電位 的下降，使得部分埋地管道等設(shè)施會保護不足。同時，也可能引起不同埋地管道間的干 擾，影響陰極保護系統(tǒng)的有效性。由于油氣輸送的站、庫的空間狹小，管道和閥門的維 修、擴改建工程的施工均會對現(xiàn)有的陰極保護系統(tǒng)的保護電位產(chǎn)生一定的影響，均需要 對埋地設(shè)施的保護電位及時地進行檢測，發(fā)現(xiàn)保護不足或過保護的情況，而人工的定期 檢測難以及時發(fā)現(xiàn)這些問題。在專利號為02121493.X的中國發(fā)明專利中，公開了一種針對長輸管道的陰極保 護信號巡檢監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)個管道陰極保護無線監(jiān)測存儲裝置，一個管道陰 極保護無線巡檢取樣采集裝置，一個計算機；管道陰極保護無線巡檢取樣采集裝置的計 算機通信接口由信息接口電纜與計算機的計算機接口連接。長輸管道陰極保護信號巡檢 監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括開啟計算機，由鼠標(biāo)點擊監(jiān)測軟件包，輸入控制信號及轉(zhuǎn)換 為程序執(zhí)行指令并存儲；無線受控定時巡檢、取樣采集、發(fā)送采集數(shù)據(jù)，由計算機處理 裝置對輸入的取樣采集數(shù)據(jù)進行歸納、分析、處理及存儲，并由顯示器顯示各監(jiān)測點的測量數(shù)據(jù)或圖形。具有，裝置系統(tǒng)構(gòu)造簡單，操作方便，測量數(shù)據(jù)及時準(zhǔn)確。另外，在專利號為03119386.2的中國發(fā)明專利中，進一步公開了一種陰極保護 管道的管地電位和地表電位綜合檢測方法及裝置。該方法采用至少各一個檢測管地電位 和地表電位的參比電極同時進行測量，并在測量過程中采用瞬間中斷電流法或外加激勵 電流信號法消除IR降，將記錄儀采集的測試數(shù)據(jù)經(jīng)微機分析，確定真實的管地電位和地 表電位。所使用的裝置包括參比電極組、數(shù)據(jù)采集記錄裝置、信號發(fā)生裝置、電流中 斷器、測距儀以及微機分析系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集記錄裝置與電流中斷器和信號發(fā)生裝置采用 GPS進行同步設(shè)置。該技術(shù)方案由于同步記錄管地電位和地表電位梯度，獲取更加真 實、豐富的信息，檢測效率高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種面向管道運輸行業(yè)的安全需求，用于 長距離輸送管道的陰極保護系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案一種面向管道運輸?shù)年帢O保護系統(tǒng)，其特征在于所述陰極保護系統(tǒng)包括多個陰極保護電位傳感器、陰極保護電位接收裝置和計 算處理裝置；其中，多個所述陰極保護電位傳感器分別分布在各個埋地管道處，通過傳輸電纜連接 所述陰極保護電位接收裝置，所述陰極保護電位接收裝置與所述計算處理裝置相連接；所述計算處理裝置運行陰極保護在線檢測軟件，對陰極保護工作進行檢測和評 價。其中，所述陰極保護電位接收裝置包括多通道放大電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊和通信 模塊，所述多通道放大電路的輸入端分別連接各所述陰極保護電位傳感器，輸出端連接 所述A/D轉(zhuǎn)換模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述計算處理裝置相連接。所述通信模塊包括用于實現(xiàn)與所述計算處理裝置連接的RS232模塊和用于實現(xiàn) 長距離信號傳輸?shù)膩啴?dāng)模塊等。所述多通道放大電路由多個結(jié)構(gòu)相同的單元放大電路連接構(gòu)成，所述單元放大 電路的采集通道之間為電氣絕緣，輸出信號采用共地輸出方式。所述單元放大電路中具有至少兩級運算放大器，其中第一級運算放大器采用同 相輸入，第二級運算放大器采用反相輸入；參比電極連接所述第一級運算放大器的輸入 低端，埋地管道連接所述第一級運算放大器的輸入高端。所述運算放大器為ICL7650。所述參比電極為長效飽和硫酸銅電極。所述陰極保護電位傳感器由安裝在埋地管道處的飽和硫酸銅電極構(gòu)成。
所述傳輸電纜為銅網(wǎng)屏蔽雙絞線。 本發(fā)明所提供的長輸管道陰極保護系統(tǒng)提供了一整套陰極保護電位檢測、評價 和數(shù)據(jù)發(fā)送的技術(shù)解決方案，對保證陰極保護系統(tǒng)的正常有效運行、使氣站內(nèi)陰極保護 管線實現(xiàn)有效保護、防止因腐蝕產(chǎn)生的泄露事故并保證氣站的安全具有重要意義。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖1為用于說明陰極保護原理的極化曲線圖；圖2為通過外加電流實現(xiàn)陰極保護的工作原理示意圖；圖3為本發(fā)明所提供的陰極保護系統(tǒng)的等效極化電路原理圖；圖4為具有11個采集通道的多通道放大電路的示意圖。
具體實施例方式陰極保護的原理可以用圖1所示的極化曲線圖來解釋。金屬在未通電保護前， 在腐蝕介質(zhì)中腐蝕微電池的陽極平衡電位為Ea，e,陰極的平衡電位為Ec，e,當(dāng)陰陽極 短路時組成的腐蝕電位為Ecorn相應(yīng)的腐蝕電流為Ik。若通以電流進行極化，當(dāng)陰極極 化電流達到I1時，則腐蝕電位因陰極極化的結(jié)果由Ecorr降低到E1,此時陽極的腐蝕電流 由Ik減小為12。如果進一步極化，陰極極化電流達到Ip，則腐蝕電位繼續(xù)負移至與陽極 的初始電位(開路電位)Ea，e相等，則腐蝕電流將變?yōu)榱?，即金屬達到完全保護。從圖1可以看出，當(dāng)電位降低到E1,必須外加保護電流AB線段，而陰極總電 流為E1B線段；如果要達到完全保護，則外加的保護電流Ip應(yīng)為Ea，eD線段，即等于 Ik+PD線段。因此，要達到完全保護，在陰極上施加的保護電流比腐蝕電流要大。在耗 氧腐蝕的情況下，其保護電流比腐蝕電流約高出20%就足夠了。在實際應(yīng)用中的陰極保護，往往是采用控制電位的方法，保護電流的大小取決 于腐蝕環(huán)境介質(zhì)的電導(dǎo)性、輔助陽極與腐蝕環(huán)境介質(zhì)的電阻以及被保護金屬的表面狀態(tài) 等因素。要對金屬實現(xiàn)保護，要求顯示一定的保護電流。陰極保護時，對金屬所施加的 保護電位是相對于參比電極的，該電位以電化學(xué)定義均為負值。外加電流陰極保護是利用直流電源，通過輔助陽極給被保護的金屬通以恒定的 電流，使被保護的金屬產(chǎn)生陰極極化，使其電位降低到金屬在熱力學(xué)上處于穩(wěn)定狀態(tài)的 電位范圍，以減輕或防止被保護金屬的腐蝕，其基本的工作原理如圖2所示。在進行外 加電流陰極保護時，將被保護的金屬(如管道、儲罐等)與外加直流電源的負極相連，通 過調(diào)節(jié)極化直流電源的輸出電壓，使施加在被保護金屬的電位向負的方向移動，處于金 屬不發(fā)生腐蝕的電位范圍。下面介紹在實施陰極保護時需要用到的主要參數(shù)(1)自然電位自然電位是指金屬管道或設(shè)施在沒有通電保護前的對地電位，也稱開路電位或 者自腐蝕電位。金屬管道的自然電位一般與其所處的腐蝕環(huán)境介質(zhì)和管道的表面狀態(tài)有 關(guān)，絕緣管道的自然電位一般在-0.4 -0.7V。(2)最小保護電位最小保護電位是指使管道等設(shè)施不繼續(xù)腐蝕所需要的最小陰極保護電位，通過 試驗測定。碳鋼在土壤和海水中的最小保護電位為_0.85V(相對飽和硫酸銅電極)。一 般常采用比自然電位低200 300mV的電位作為最小保護電位的基準(zhǔn)。但這是由經(jīng)驗推 論的，有時不完全準(zhǔn)確。安全可靠的最小保護電位應(yīng)該由具體的現(xiàn)場試驗確定。(3)最大保護電位
實現(xiàn)完全保護不是使電位越低越好，而是存在一個最大保護電位，其大小與管 道表面狀態(tài)、絕緣層質(zhì)量和種類等因素有關(guān)。根據(jù)本發(fā)明人的現(xiàn)場經(jīng)驗，對浙青防腐絕 緣層的管道，最大保護電位在-1.2 -1.5V;高分子涂層可達-2.0V。(4)最小保護電流密度使金屬腐蝕達到最低程度所需要的保護電流密度，稱為最小保護電流密度。根據(jù)圖1所示的埋地管道陰極保護原理，本發(fā)明人設(shè)計了專門的陰極保護系 統(tǒng)。該陰極保護系統(tǒng)的等效極化電路如圖3所示。其中，V表示恒電位儀施加的保護電 位，Vp為測量的保護電位，VeS施加于管道的凈保護電位，R0為產(chǎn)生IR降的電阻，R1 和C1分別為管道極化電池的內(nèi)阻和電容。當(dāng)對陰極保護的管道進行陰極極化時，電子通 過線路流經(jīng)Rc^PR1,使埋地管道陰極極化，管道的電位變負；同時，電容C1充電。當(dāng) 系統(tǒng)在給定的極化電位，極化足夠的時間后，系統(tǒng)達到穩(wěn)定，Vp和Vc保護電位達到穩(wěn)定 值，電容(^充電達到穩(wěn)定。如果突然斷電，關(guān)閉恒電位儀，電阻Rtl產(chǎn)生IR降會很快降 低到零，但電阻民上的電位因電容(^放電隨時間緩慢降低，直到達到開路電位(即自腐 蝕電位)。通過采用瞬間中斷電流法測定施加于管道上的凈極化電位Vc，然后給定凈極 化電位的范圍，就可以比較準(zhǔn)確地確定陰極保護電位VP。本發(fā)明所提供的陰極保護系統(tǒng)采用直流電源極化的工作原理，根據(jù)圖3所示的 等效極化電路和歐姆定律，可得到保護電位Vp和凈極化電位Vc的定量關(guān)系Vp = V (IR)+Vc(1)式中，V(IR)為Rtl產(chǎn)生的IR降。凈極化電位Vc可寫成Vc = VDp+VC0RR(2)其中，Vdp為極化增量，Vccjrr為埋地管道的自腐蝕電位。將⑵式代入⑴式，可得到有效保護電位模型Vp = V (IR)+Vdp+Vcorr(3)根據(jù)陰極保護的準(zhǔn)則，鋼管表面與電解質(zhì)接觸的飽和硫酸銅電極測定的陰 極極化電位差最小值應(yīng)保持在-IOOmV,所以達到最低陰極保護的極化增量Vdp,漏 = -100mV。但一般對最大極化增量沒有參考的依據(jù)。根據(jù)本發(fā)明人的大量現(xiàn)場經(jīng)驗， 最大的極化增量VDP, Max = _200mV。由Vdp的規(guī)定，定義最佳陰極保護范圍為V (IR) +Vdp, μλχ+Vcorr < Vp < V (IR) +Vdp, min+VC0RR (4)本陰極保護系統(tǒng)由多個陰極保護電位傳感器、陰極保護電位接收裝置和計算處 理裝置組成。其中，多個陰極保護電位傳感器分別分布在各個埋地管道處。這些陰極保 護電位傳感器通過長距離的傳輸電纜連接陰極保護電位接收裝置，該陰極保護電位接收 裝置與計算處理裝置相連接，將現(xiàn)場采集到的陰極保護電位傳送給計算處理裝置進行處 理。計算處理裝置可以由普通的PC機或者單片機來實現(xiàn)。它運行專門編寫的陰極保護 在線檢測軟件，對陰極保護工作進行檢測和評價。陰極保護電位傳感器由安裝在埋地管道處的飽和硫酸銅電極構(gòu)成。當(dāng)給埋地 管道施加陰極保護后，陰極保護電位是被保護管道相對于以飽和硫酸銅電極的電極電位 差，因此是一個負電位。
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飽和硫酸銅電極和對應(yīng)檢測點的埋地管道兩者組成陰極保護電位的信號源，信 號源的陰極保護電位通過長距離的電纜傳輸，被送到陰極保護電位接收裝置，其中輸出 的模擬信號送入A/D轉(zhuǎn)換模塊，將陰極保護電位數(shù)字化，然后通過用于支持長距離數(shù) 據(jù)通信的亞當(dāng)(A/DAM)模塊送入計算處理裝置，供陰極保護在線檢測軟件進行數(shù)據(jù)采集。陰極保護在線檢測軟件對各個檢測點的陰極保護電位進行實時在線檢測，并根 據(jù)給定的有效陰極保護范圍進行評價。評價的結(jié)果可以以文字或圖表的形式顯示，以便 讓操作人員及時了解陰極保護的效果?，F(xiàn)場使用的參比電極可以是長效飽和硫酸銅電極，電極內(nèi)部充滿飽和硫酸銅溶 液，電極材料為銅，采用多孔陶瓷將硫酸銅溶液與土壤環(huán)境隔開，電子可通過多孔陶瓷 實現(xiàn)在硫酸銅溶液與土壤環(huán)境間的交換，但有效阻止了銅離子和水分子的交換，保證電 極可長期使用，所以稱為長效飽和硫酸銅電極。飽和硫酸銅溶液的電阻在200Ω以內(nèi)，但飽和硫酸銅電極電阻與許多因素有 關(guān)，通?？蛇_幾十ΚΩ。因此，陰極保護電位傳感器的內(nèi)電阻通常在很大的范圍內(nèi)變 化，高達幾十ΚΩ?？紤]飽和硫酸銅電極和埋地管道組成的陰極保護電位傳感器的內(nèi)阻 高、變化范圍大等特點，陰極保護電位接收裝置的輸入阻抗要求很高，以保證檢測的陰 極保護電位不隨陰極保護電位傳感器內(nèi)阻的變化而改變。另一方面，在長距離的電纜信號傳輸?shù)臈l件下，電纜電阻和外界雜散信號的干 擾也是必須考慮的重要問題，要求陰極保護電位接收裝置具有較高的抗干擾能力，保證 現(xiàn)場采集的陰極保護電位能夠精確地傳送到陰極保護電位接收裝置，最終被陰極保護在 線檢測軟件所采集。由于陰極保護電位檢測是長期的檢測，關(guān)鍵器件除要求具有高阻抗外，還要求 長時間工作漂移低、性能穩(wěn)定。綜合陰極保護電位檢測的特點，在本發(fā)明中優(yōu)先選擇 ICL7650斬波穩(wěn)零式高精度運算放大器作為陰極保護電位檢測的關(guān)鍵器件。ICL7650是 Intersil公司利用動態(tài)校零技術(shù)和CMOS工藝制作的斬波穩(wěn)零式高精度運算放大器，它具 有輸入偏置電流小、失調(diào)小、增益高、共模抑制能力強、響應(yīng)快、漂移低、性能穩(wěn)定及 價格低廉等優(yōu)點。ICL7650的失調(diào)電壓為1 μ V，溫漂系數(shù)為0.1 μ V/°C,是比較理想的 陰極保護電位檢測的關(guān)鍵器件。陰極保護電位接收裝置是本陰極保護系統(tǒng)中的核心組成部分，它由多通道放大 電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、通信模塊等組成。其中通信模塊包括用于實現(xiàn)與計算處理裝置連 接的RS232模塊以及用于實現(xiàn)長距離信號傳輸?shù)膩啴?dāng)(A/DAM)模塊等。A/D轉(zhuǎn)換模塊 優(yōu)選使用外掛式HX-TX301型A/D轉(zhuǎn)換模塊。該A/D轉(zhuǎn)換模塊的輸入引線為12根，其 中1根引線為共地線，其余11根為11個通道的電位輸入線，這些電位輸入線分別連接多 通道放大電路的輸出端；輸出的數(shù)據(jù)引線為2根，連接上述的計算處理裝置。各個陰極 保護電位傳感器通過傳輸電纜分別連接上述多通道放大電路的輸入端，所采集的電位信 號經(jīng)過濾波、放大處理后送入A/D轉(zhuǎn)換模塊，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后送入計算處理裝置。在本陰極保護電位接收裝置的一個具體實施例中，所使用的多通道放大電路由 11個結(jié)構(gòu)完全相同的單元放大電路連接構(gòu)成，以實現(xiàn)對11個典型檢測部位的陰極保護電 位進行同時檢測和評價。這11個單元放大電路的采集通道之間是電氣絕緣的，輸出的陰極保護電位值采用共地輸出方式，以便于將模擬信號數(shù)字化，便于計算處理裝置進行處 理。需要說明的是，單元放大電路的具體個數(shù)是可以根據(jù)工作現(xiàn)場的需要靈活增減的。 這是本領(lǐng)域一般技術(shù)人員都能掌握的常規(guī)技術(shù)手段，在此就不詳細贅述了。如圖4所示，在每一個單元放大電路中，采用ICL7650兩級放大，通過隔離放大 器，解決輸入信號和輸入信號間的干擾；采用有源濾波、電壓跟隨，防止了 A/D轉(zhuǎn)換模 塊對檢測電位的影響，從而保證陰極保護電位的正確和穩(wěn)定輸出。第一級ICL7650采用同相輸入，保證輸入電阻高達IO12 Ω，陰極保護電位傳感器 幾十ΚΩ的內(nèi)阻引起的電位變化可忽略不計；第二級ICL7650采用反相輸入。當(dāng)參比電 極接到共地端，即第一級ICL7650的輸入低端，埋地管道接到第一級ICL7650的輸入高 端，則第二級ICL7650輸出的陰極保護電位和電化學(xué)上規(guī)定的陰極保護電位相差一個負 號，即輸出保護電位為正值，這里稱為陰極保護電位值。下面以第一個單元放大電路為例具體說明其結(jié)構(gòu)。第一個單元放大電路由集成 電路Ul 集成電路U4、電阻Rl 電阻R13、電容Cl 電容C7連接構(gòu)成，集成電路 Ul的型號為ICL7650，集成電路U2的型號為ICL7650，集成電路U3的型號為IS0124， 集成電路U4的型號為ΗΑ17741。集成電路Ul的輸入端5腳接電阻R3連接到檢測的埋 地管道、另一輸入端4腳接9腳通過電阻Rl連接到參比電極并接地和通過電阻R2接輸 出端10腳、1腳接電容Cl的一端、2腳接電容C2的一端、8腳接電容Cl和電容C2的 另一端、正電源端11腳接12V電源正極、負電源端7腳接12V電源負極、輸出端10腳 通過電阻R4接集成電路U2的4腳。集成電路U2的5腳接電阻R6后接地、另一輸入 端4腳接9腳通過電阻R4連接到UI的輸出端并通過電阻R5接輸出端10腳、1腳接電容 Cl的一端、2腳接電容C2的一端、8腳接電容Cl和電容C2的另一端、正電源端11腳接 12V電源正極、負電源端7腳接12V電源負極、輸出端10腳通過電阻R7接集成電路U3 的6腳。集成電路U3的5腳和4腳分別接放大電路的輸入和輸出地、1腳和8腳分別接 正電源端、2腳和4腳分別接負電源端、輸出端3腳接電阻118和119后接地、電阻R9的 輸出分壓通過RlO R12接到U4輸入端3腳。集成電路U4的4腳接12V電源負極、
6腳接12V電源正極、3腳通過電阻R12接電阻Rll的一端和電容C7的一端，電阻Rll 的另一端和電容C5的一端相連接并通過電阻RlO接電阻R9、電容C5的另一端接地、電 容C6的一端接U4的輸入端并與U4的輸出端7腳相連、U4的輸出端7腳與R13相連并 輸出陰極保護電位值Vpl，2 10通道依次類推。類似地，第十一個單元放大電路同樣由集成電路U41 集成電路U44、電阻 R131 電阻R143、電容C71 電容C77連接構(gòu)成，集成電路U41的型號為ICL7650，集 成電路U42的型號為ICL7650，集成電路U43的型號為IS0124，集成電路U44的型號為 HA17741。各集成電路的連接方式與第一個單元放大電路相同，電阻R143的一端輸出陰 極保護電位值Vpll。在本陰極保護系統(tǒng)中采用銅網(wǎng)屏蔽雙絞線作為傳輸電纜，在500 1000米范圍 內(nèi)傳輸電纜的長度對陰極保護電位值無影響，從而保證弱電信號的長距離傳輸。相關(guān)的 檢測儀器安放在油氣站外，滿足油氣站的安全要求。綜上所述，本發(fā)明所提供的陰極保護系統(tǒng)將陰極保護電位傳感器的陰極保護電 位信號進行放大、隔離、分壓、濾波和電壓跟隨獲得穩(wěn)定陰極保護電位的電子電路，并
8提供穩(wěn)定、不受干擾的陰極保護電位的模擬信號。同時，陰極保護系統(tǒng)中的電子線路可 接收500 1000米距離范圍內(nèi)陰極保護電位傳感器的電位信號，從而滿足電位接收裝置 安放在油氣站外的要求，并實現(xiàn)了多點檢測集中管理。 以上對本發(fā)明所提供的陰極保護系統(tǒng)進行了詳細的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù) 人員而言，在不背離本發(fā)明實質(zhì)精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都將構(gòu) 成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種面向管道運輸?shù)年帢O保護系統(tǒng)，其特征在于所述陰極保護系統(tǒng)包括多個陰極保護電位傳感器、陰極保護電位接收裝置和計算處理裝置；其中，多個所述陰極保護電位傳感器分別分布在各個埋地管道處，通過傳輸電纜連接所述 陰極保護電位接收裝置，所述陰極保護電位接收裝置與所述計算處理裝置相連接； 所述計算處理裝置運行陰極保護在線檢測軟件，對陰極保護工作進行檢測和評價。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于所述陰極保護電位接收裝置包括多通道放大電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊，所述 多通道放大電路的輸入端分別連接各所述陰極保護電位傳感器，輸出端連接所述A/D轉(zhuǎn) 換模塊，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述計算處理裝置相連接。
3.如權(quán)利要求2所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于所述通信模塊包括用于實現(xiàn)與所述計算處理裝置連接的RS232模塊和用于實現(xiàn)長距 離信號傳輸?shù)膩啴?dāng)模塊等。
4.如權(quán)利要求2所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于所述多通道放大電路由多個結(jié)構(gòu)相同的單元放大電路連接構(gòu)成，所述單元放大電路 的采集通道之間為電氣絕緣，輸出信號采用共地輸出方式。
5.如權(quán)利要求4所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于所述單元放大電路中具有至少兩級運算放大器，其中第一級運算放大器采用同相輸 入，第二級運算放大器采用反相輸入；參比電極連接所述第一級運算放大器的輸入低 端，埋地管道連接所述第一級運算放大器的輸入高端。
6.如權(quán)利要求5所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于 所述運算放大器為ICL7650。
7.如權(quán)利要求5所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于 所述參比電極為長效飽和硫酸銅電極。
8.如權(quán)利要求1所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于所述陰極保護電位傳感器由安裝在埋地管道處的飽和硫酸銅電極構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求1所述的陰極保護系統(tǒng)，其特征在于 所述傳輸電纜為銅網(wǎng)屏蔽雙絞線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種面向管道運輸?shù)年帢O保護系統(tǒng)。該陰極保護系統(tǒng)包括多個陰極保護電位傳感器、陰極保護電位接收裝置和計算處理裝置；其中，多個陰極保護電位傳感器分別分布在各個埋地管道處，通過傳輸電纜連接陰極保護電位接收裝置，陰極保護電位接收裝置與計算處理裝置相連接；計算處理裝置運行陰極保護在線檢測軟件，對陰極保護工作進行檢測和評價。本發(fā)明提供了一整套陰極保護電位檢測、評價和數(shù)據(jù)發(fā)送的技術(shù)解決方案，對保證陰極保護系統(tǒng)的正常有效運行、使氣站內(nèi)陰極保護管線實現(xiàn)有效保護、防止因腐蝕產(chǎn)生的泄漏事故并保證氣站的安全具有重要意義。
文檔編號C23F13/04GK102021584SQ201010231480
公開日2011年4月20日 申請日期2010年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月20日
發(fā)明者劉卿, 劉權(quán), 王榮, 葛艾天 申請人:中石油北京天然氣管道有限公司