[发明专利]一种定向钻穿越管道阴极保护的检测方法

摘要

本发明所提供的一种定向钻穿越管道阴极保护的检测方法，通过采用边界元法建立地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型，使用所述模型模拟镁阳极的电位和电流密度、杂散电流大小及地铁平行长度对穿越段阴极保护系统的影响，从而可以对应提出定向钻穿越段阴极保护系统提升改善的初步方案，使定向钻穿越段管道的阴极保护系统得到提升改善，满足阴极保护准则，使管道安全运行得到有效保障。

主权项

一种定向钻穿越管道阴极保护的检测方法，其特征在于，包括：A、采用边界元法建立地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型；B、获取定向钻穿越管线中牺牲阳极的埋深、管道直径、分布走向和土壤电阻率的数据信息；C、将所述数据信息代入所述地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型，模拟出电位和电流密度的电位云图；D、通过对所述电位云图的结果进行分析，得到定向钻穿越管道阴极保护的检测结果；在步骤A还包括：在建立所述地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型时，设置测得的牺牲阳极电位作为牺牲阳极的恒电位边界条件；设置辅助阳极输出电流除以阳极表面积得到的电流密度作为辅助阳极的恒电流边界条件；在步骤A中：所述地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型所对应的管道阴极保护系统中电流所满足的自平衡条件为：式中，为地铁中钢轨的接地表面，为地铁中钢轨上的电流密度；在步骤A中：通过加权余量法或格林公式得到所述地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型的边界积分方程，所述边界积分方程的具体形式如下：用矩阵形式写为：HU=GQ；式中：U 和 Q 中各有 n 个元素；由定解问题的定解条件知，在 2n 个元素中应有 n个已知，n 个未知；将 n 个未知元素组成矢量 X，得到新的代数方程组：AX=F解此方程组，求出 X，于是即得到全部边界上的电位和电流密度的分布;所述步骤A中的地铁杂散电流干扰和阴极保护系统数值模型，包含以下假设：（1）位于走行轨上的轴向电阻是分布均匀的；（2）馈电线路的阻抗忽略不计；（3）土壤电阻和轨道对地的过渡电阻是均匀分布的。