[发明专利]一种基于双参比电极的极低电位等势线绘制系统与方法

说明书

本发明涉及核电厂埋地管道维修技术领域，具体公开了一种基于双参比电极的极低电位等势线绘制系统与方法，该系统包括第一便携式硫酸铜参比电极、测距仪、电位采集记录仪和第二便携式硫酸铜参比电极，其中，所述第一便携式硫酸铜参比电极依次与测距仪、电位采集记录仪和第二便携式硫酸铜参比电极相连接，所述电位采集记录仪用来测量第一便携式硫酸铜参比电极和第二便携式硫酸铜参比电极之间的电位差，所述测距仪用来测量第一便携式硫酸铜参比电极和第二便携式硫酸铜参比电极之间的距离。该系统的使用，实现了在埋地管道非开挖的情况下，对埋地管道防腐层缺陷的极低电位等势线进行绘制，操作快捷方便，结构设计巧妙，功能可靠，操作便捷。

技术领域

本发明属于核电厂埋地管道维修技术领域，具体涉及一种基于双参比电极的极低电位等势线绘制系统与方法。

背景技术

核电厂埋地钢质管道埋设于地下，采用在管道外壁涂覆防腐层来减缓其土壤腐蚀。随着埋地管道服役年限的增长，其防腐层不可避免的会发生降质；另外在埋地管道建造或维修期间，不可避免存在机械损伤或回填料质量控制不严(回填料中含石块)导致防腐层被破坏，产生防腐层缺陷。防腐层缺陷部位优先遭受土壤中各种侵蚀离子(氯离子、硫酸根离子、硫离子)作用，与防腐层完整部位形成“大阴极-小阳极”的腐蚀电池，导致防腐层缺陷部位的管体腐蚀速率加快，其腐蚀程度加重，直至埋地管道发生腐蚀穿孔。

目前，针对核电厂埋地管道防腐层缺陷一般采用直流电位梯度检测(DCVG)、交流电位梯度检测(ACVG)及PEARSON等技术对其防腐层缺陷进行定位，但这些检测方法抗杂散电流干扰能力不强，且无法实现对埋地管道防腐层缺陷大小的定量检测，不能很好地指导埋地管道防腐层开挖修复的优先级别，给核电厂埋地管道的老化管理带来困难和风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双参比电极的极低电位等势线绘制系统与方法，解决埋地管道非开挖的情况下，对埋地管道防腐层缺陷的极低电位等势线的绘制，从而实现对埋地管道防腐层缺陷的形状、大小进行定量评估，及时、准确地掌握核电厂埋地管道防腐层缺陷形状和尺寸，为核电厂埋地管道防腐层的评价和修复提供技术支撑。

本发明的技术方案如下：

一种基于双参比电极的极低电位等势线绘制系统，该系统包括第一便携式硫酸铜参比电极、测距仪、电位采集记录仪和第二便携式硫酸铜参比电极，其中，所述第一便携式硫酸铜参比电极依次与测距仪、电位采集记录仪和第二便携式硫酸铜参比电极相连接，所述电位采集记录仪用来测量第一便携式硫酸铜参比电极和第二便携式硫酸铜参比电极之间的电位差，所述测距仪用来测量第一便携式硫酸铜参比电极和第二便携式硫酸铜参比电极之间的距离。

所述第一便携式硫酸铜参比电极下方为埋地管道的管道防腐层缺陷，第一便携式硫酸铜参比电极垂直固定安置于埋地管道的管道防腐层缺陷上方地表层。

所述埋地管道依次与阴极保护直流电源、同步电流断路器和辅助阳极地床连接。

对所述同步电流断路器、电位采集记录仪和测距仪进行GPS同步设置。

所述第二便携式硫酸铜参比电极以第一便携式硫酸铜参比电极为圆心，测量第一便携式硫酸铜参比电极与第二便携式硫酸铜参比电极之间的电位梯度。

所述阴极保护直流电源输出的电流为恒定电流，电流的大小可调节。

所述埋地管道连接有管道测试桩。

一种基于双参比电极的极低电位等势线绘制方法，该方法将第一参比电极垂直固定插入待测点上方地表；将第二参比电极垂直插入第一参比电极周围任意地表位置，获取第一参比电极和第二参比电极之间的距离与电位差；将第二参比电极以第一参比电极为圆心旋转，测量第一参比电极周围的若干点位与第一参比电极之间的电位差与距离，将电位差相同的点位连接在一起，绘制成等势线图。

可以通过增加或缩短第二参比电极与第一参比电极的距离调整第一参比电极与第二参比电极之间的电位差。