【2017年整理】埋地钢质管道腐蚀防护综合评价系统研究.doc

埋地钢质管道腐蚀防护综合评价系统研究杨永 何仁洋 孙敬清(国家质量监督检验检疫总局锅炉压力容器检测研究中心压力管道部) 摘 要 ：埋地钢质管道腐蚀防护工作是确保其安全高效运行的重要措施，通过对防腐检测数据的软件化处理可以有效地提高关职能部门、检修和管理人员的工作效率，为管道检修和正常运行评估提供可靠的技术保障。埋地钢质管道腐蚀防护综合评价系统软件，具有对目前常用埋地管道检验检测设备所测数据进行处理分析功能，并结合现行国家和行业相关法规和标准规定，对检验检测结果进行评价。课题所完成的阶段性成果之一 ——埋地钢质管道腐蚀防护综合评价系统软件，已在现场进行了初步试用，获得了比较满意的结果。主题词：埋地钢质管道 防护检测 评价系统 1、应用背景???管道输送作为现代五大主要运输方式之一，在国民经济中占有重要战略地位。埋地管道具有不占用地面空间、隐蔽性好和不易受到破坏等优点，在油气等输送中得以广泛应用。但正因如此给埋地管线的检修和维护带来很大困难，为了保障其安全高效运行，避免恶性事故发生，如美国、加拿大、英国和法国等西方发达国家均采取对埋地管道进行有效的管理和定期检测维护制度。??? 电化学腐蚀是埋地钢质管道的主要安全隐患之一，目前国内外广泛采用外覆盖层加阴极保护的联合防护措施，所以定期检测维护的目标主要是外覆盖层状况和阴极保护效果。外覆盖层保护状况主要依照所测量绝缘电阻值和是否有漏点来评定，而阴极保护效果则主要通过检测阴极保护电位是否处于特定值来衡量。为了掌握整个庞大管网的防护状况，需要将全部测点数据进行的综合处理，工作量大且极易产生错误与遗漏，同时历次维护检测原始资料数据量大而种类庞杂，给维护管理带来了很大困难。虽然国际有一些流行的相关商用软件，但都价格不菲且功能比较单一，尚无法满足国内对管网防护管理评价的需要。??? 本课题开发的《埋地钢质管道腐蚀防护综合评价系统》软件是国家“十五”科技攻关的阶段性成果之一，其具有多种数据输入方式，实现各种检测数据记录存贮，在现行国家和行业相关法规标准基础上，继承和融合了多项国家“十五”科技攻关技术成果，建立起的管网信息管理及计算分析评价系统，并可以根据需要自动生成各类报表和评价结论。该系统不仅为管网检测数据处理提供了更加高效可靠的应用平台，同时也是有关管理人员与政府相关职能部门获取地下管网相关信息的便捷工具。2 系统设计?? 本系统软件采用模块化设计，由前端的人机交互界面、中间层执行代码和后台数据库存储三部分组成。人机交互界面用于接收用户输入的数据、指令及显示相应的执行结果；后台数据库用于贮存各种数据；执行代码根据用户指令调用相应程序，实现对数据库的各种操作，并将操作结果输送到界面显示。在功能上，系统以数据库为基础，实现管网相关原始信息及检测数据的管理；通过各种检测方法所得数据对防腐层状况及阴极保护效果进行评价，这些检测方法包括多频管中电流法（PCM），变频选频法，电流电压差法[1]，PCM带A形支架、Pearson（人体电容法）法，直流电压梯度法（DCVG）法，参比电极法测试管地电位以及近间距管地电位测量法(CIPS)；生成及打印所需报表。系统基本结构及数据流向如图1所示：2.1 系统数据库本系统数据库使用的是当前应用广泛、技术比较成熟的关系型数据库。库中所有的数据分类存放在二维表中，相关表之间可通过关系（relationship）建立起联接[2]。本系统数据库中的表格主要包括： （1）管道原始参数表 用于存贮管道编号、使用登记证号、级别、名称、材质、规格、设计压力、设计温度、设计单位、制造单位、安装单位、检验单位、使用单位、投用日期、检验周期、总费用等管道原始参数。（2）外覆盖层原始参数表 保存有关管道外覆盖层的原始信息，如外覆盖层类型级别、厚度、补口类型等有关性能技术指标。（3）阴极保护原始参数表 存放阴极保护原始信息，如阴保类型是牺牲阳极还是外加电流，外加电流的输出电压、输出电流或牺牲阳极的阳极类型、保护电位、辅助阳极点等。（4）管线详细信息表 该类表以单表形式沿管线尽可能地详细记录了该条管道上的有用信息，如在测试桩的布置、阀井位置、分支点位置、穿跨越点、站场布置以及管线经过地区的环境条件等。（5）维修改造历史表 记录管道本体、外覆盖层及阴极保护系统的维修改造信息，主要包括维修改造的类型、管道名称、时间、位置、相关单位、维修改造费用等；（6）检测数据记录总表 存贮所有检测记录信息，包括所检管道、检测时间、检测方法，检查仪器、检测起止位置、检验单位、数据检验员等。（7）检测数据记录表 针对不同检测方法仪器，主要有PCM测得的电流信号值表、DCVG电位梯度信息、CIPS沿管线测得的管地电位值表、皮尔逊法测得的破损点信息表等等。随着检