[发明专利]一种海水管路绝缘状态在线检测方法

说明书

本发明提供一种海水管路绝缘状态在线检测方法，属于材料电化学检测技术领域。本发明针对当前海水管道电绝缘组件湿态下绝缘性能检测的难题，直接以绝缘组件两端的金属法兰作为测量接线端，采用交流阻抗测量技术对绝缘组件两端的交流阻抗值和相角值进行测量，通过频谱曲线或特征频率对绝缘组件的绝缘性能进行判断和分级，解决海水管路电绝缘性能在线检测困难和无法评价分级的问题，具有操作简便、易于实现的特点，无需专业技术人员参与数据的分析和判断，为海水管路电绝缘状态的在线监测提供了简便易行的方法。

技术领域

本发明属于材料电化学检测技术领域，尤其是涉及一种针对海水管路电绝缘状态的电化学测试方法。

背景技术

船舶海水消防系统、冷却系统等管路结构非常复杂，包括管件、阀件、法兰等部件，涉及的材料种类多种多样。海水管路中，当异种材料的金属部件直接接触使用，尤其是腐蚀电位差较大的金属材料(如碳钢和铜合金、碳钢和不锈钢)部件直接接触时，两者容易发生电偶腐蚀，导致电负性较大的金属部件腐蚀失效而发生泄漏。为控制电偶腐蚀的发生，目前普遍采用绝缘材料组件将不同材质的两种金属部件相互隔离。但在使用过程中绝缘材料组件不断老化失效，一旦两种金属部件因绝缘材料组件老化或其他因素而形成电性连接，就会发生电偶腐蚀，影响海水管路的使用安全。

海水管路中绝缘材料组件的失效是一个缓慢而不确定的过程，通过对绝缘状态的检测可评价绝缘材料组件性能的好坏，为绝缘材料组件的更换提供依据，避免电偶腐蚀的发生。对海水管路绝缘材料组件绝缘性能的检测分为干态和湿态两种情况：干态时，可通过摇表等直接对绝缘材料组件的阻值进行测量，通过阻值的大小判断其绝缘性能的好坏，该方法适用于新建管道通水前或管道中水排空后的检测，在管道使用过程中，无法对绝缘性能进行检测；湿态时，通常采用万用表直接对绝缘材料组件两端金属法兰的电位差进行测量，但需要专业技术人员根据电位差的大小，结合绝缘材料组件两端金属材料的种类和性能，进行综合的判断。该方法适用于管道使用过程中的原位实时监测，但在实际应用中仍存在很多不确定因素，无法现场使用。专利201510271207.7公开了一种海水管道绝缘性能的检测装置，该装置通过激励电源对海水管道发出不同电流，并对海水管道和绝缘法兰的电压和分流电流进行测量，结合海水管道内海水的流速和温度参数，运用主成分数据分析和人工智能对数据筛选来确定绝缘法兰的绝缘性能。该专利提出了湿态下绝缘性能检测和智能化判断的设备，但其测试过程、数据处理和分析过程复杂繁琐，需要借助主成分数据分析和人工智能的数据处理模型和方法。

发明内容

本发明的技术任务是针对当前海水管道电绝缘组件湿态下绝缘性能检测的难题，直接以绝缘组件两端的金属法兰作为测量接线端，采用交流阻抗测量技术对绝缘组件两端的交流阻抗值和相角值进行测量，通过频谱曲线或特征频率对绝缘组件的绝缘性能进行判断和分级，解决海水管路电绝缘性能在线检测困难和无法评价分级的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种海水管路绝缘状态在线检测方法，该方法基于交流阻抗测量技术，直接利用绝缘组件两端的金属法兰作为测量接线端，通过施加不同频率的交流信号，对绝缘组件两端的交流阻抗值和相角值进行测量，进而通过频谱曲线或特征频率对绝缘组件的绝缘性能进行判断和分级。

具体步骤如下：

1)以绝缘组件两端的金属法兰作为测量的接线端，将测量线与法兰相连，保持电性连接；

2)利用交流信号发生器通过测量线对绝缘组件施加交流信号；

3)利用测量模块对绝缘组件两端的交流阻抗值和相角值进行测量和记录，绘制频谱曲线；

4)通过频谱曲线的曲线特征来确定特征频率，并通过特征频率下的阻抗值和相角值对绝缘组件的绝缘性能进行判断和分级。

作为本发明进一步优化地，交流信号频率范围为0.01Hz～100KHz,交流幅值范围为±1mV～±50mV。