[发明专利]海底管线阴极保护状态的非接触式检测方法及其专有装置

摘要

本发明涉及海底管线阴极保护状态的非接触式检测方法及其专有装置，属于海洋工程技术领域。所述方法首先在海底管线阴极保护电场的影响因素的可能的参数范围内设定海底管线的状态，应用边界元方法进行系列数值模拟试验，并在此基础上确立一个完备的“阴极保护电场－影响因素数据库”；然后依托水下阴极保护电场的自主式实时数据采集系统，通过现场检测海底管线附近的电场分布，利用“阴极保护电场－影响因素数据库”反演确定海底管线表面保护层的老化状态，同时获得海底管线表面的保护电位和保护电流密度分布，从而实现对海底管线的阴极保护状态的可靠评估。本发明具有非接触式、无缆、实时检测等优点，非常适用于海底管线的阴极保护电场检测。

主权项

1.海底管线阴极保护状态的非接触式检测方法及其专有检测装置包括一种海底管线阴极保护状态的非接触式检测方法和一种检测装置。所述检测方法的特征在于：首先在海底管线阴极保护电场的6个影响因素(保护层的老化状态、牺牲阳极和管体裸露表面在其所处的海泥或海水环境中的极化特性、海泥的电导率、海水的电导率、管线上海泥的覆盖厚度)的可能的参数范围内设定海底管线所处的可能状态，应用边界元方法进行系列数值模拟试验，并在此基础上确立一个完备的“阴极保护电场-影响因素数据库”；然后通过现场检测海底管线附近的电场分布，反演确定保护层的老化状态，同时获得海底管线表面的保护电位和保护电流密度分布，从而实现对海底管线的阴极保护状态的可靠评估。所述检测装置包括一个水上主机(1)和一个水下阴极保护电场检测装置(2)，其特征在于：水上主机(1)运行边界元计算、反演程序和数据通信程序；水下阴极保护电场检测装置(2)由密封舱(21)、参比电极接插件(22)、信号电缆(23)、密封式可充电电池(24)、信号调理模块(25)、模拟量输入模块(26)和分布式电位数据采集、控制系统(27)构成；密封舱(21)舱体中安装有DIN导轨，用于固定密封式可充电电池(24)、信号调理模块(25)、模拟量输入模块(26)和低功耗分布式数据采集、控制系统(27)；密封舱(21)密封法兰用紧固螺栓与面板法兰盘紧固，面板法兰盘上设有O型槽并放有O型圈对密封舱舱体进行密封；面板法兰盘上固定有参比电极接插件(22)，参比电极测得的水下阴极保护电场信号用信号电缆(23)接入信号调理模块(25)，经信号调理模块(25)进行电气隔离、信号放大、滤波处理后送入模拟量输入模块(26)，并存储在低功耗分布式数据采集、控制系统(27)中；信号调理模块(25)、模拟量输入模块(26)和低功耗分布式数据采集、控制系统(27)由密封式可充电电池(24)进行供电；低功耗分布式数据采集、控制系统(27)上运行实时数据采集、记录程序和数据通信程序，并将数据存储在自带的物理闪存中；低功耗分布式数据采集、控制系统(27)上设有以太网网络接口和RS232串行通信接口，检测结束后可通过以太网网络接口或RS232串行通信接口与水上主机(1)进行离线数据交换，将水下检测数据备份出来进行数据反演，获得海底管线表面的保护电位和电流密度分布。