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智能阴极保护数据采集终端的设计发布时间：2021-12-27T02:06:03.399Z 来源：《科学与技术》2021年27期作者：徐嘉[导读] 本文利用物联网通信模块取代采集+dtu传输的方式，构建了全新的阴极保护数据采集终端，具有功耗低、待机时间长的特点徐嘉北京讯腾智慧科技股份有限公司 100029 摘要：本文利用物联网通信模块取代采集+dtu传输的方式，构建了全新的阴极保护数据采集终端，具有功耗低、待机时间长的特点。
经现场测试，完全可以替代人工进行现场连续监测。
0.引言燃气是社会经济发展的重要基础性能源，主要包括天然气和液化石油气两个主要组成部分，其中天然气是优质、高效、低碳的清洁能源，能为人民的生产生活提供很多便利。
作为输送手段的燃气管网，也会受到很多因素影响管网运行安全的，其中管道腐蚀是最大的影响因素。
为了解决这个问题，燃气公司在管网建设时会对管线进行耐腐蚀处理。
但单纯的采用物理防护的方式无法从根本上预防管道腐蚀，因此，目前多利用电保护法和绝缘层保护相结合的方法，即将管道与牺牲阳极或恒电位仪连接，使管道达到保护电位为-0.85V至-1.20V之间,达到最大的保护效果,保证管网运行安全。
同时还需要注意不能让管道处在过保护或欠保护状态，过保护会导致管道脆化爆裂，欠保护起不到防腐蚀作用。
为了检测保护系统的是否在最佳保护效果，燃气公司会安排定期的人工运维进行参数测量，周期一般是几个月或半年一次。
由于周期长，效率低，导致无法对保护系统和保护效果进行正确的评价，无法及时有效的处理干扰，影响管网运行安全。
综上，研制一套燃气管网阴极保护系统，用于实时监测管网阴极保护数据、评价阴极保护状态就尤为重要了。
1.阴极保护监控系统终端介绍智能阴极保护终端采用是采用物联网设计思路开发的一款集成化阴极保护状态采集的产品，终端通过外加试片方式自动采集阴极保护运行数据，利用4G CAT1网络通讯、将管道保护的通电电位、断电电位、自然电位、交/直流电流、交流电压等数据发送到终端设备的服务器，实现遥传遥控（修改采样频率、采样范围）。
阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案埋地燃气管道防腐系统的综合检测方法埋地天然气管道埋入地下一段时间后，由于受土壤、降水、微生物、地表植被等各种环境因素的影响，都会出现或多或少的管线腐蚀，必须对这些腐蚀点进行定期的检查或修复，以保障供气管道的安全运行。
埋地管道的防腐系统一般采用外防腐绝缘涂层和阴极保护联合措施。
所以现行的管道腐蚀防护检测技术也都是以管道的外防腐涂层状态和阴极保护的保护效果为检测对象。
根据是否将管道挖出，检测又具体分为开挖检测和地面无损检测。
开挖后对管道直接检测是最直接的手段，但是该种方法又受到诸多实际情况的限制，所以除了少数情况下使用开挖检测之外，主要都是借助于各种仪器在地面进行无损检测。
防腐层状况检测分2个方面进行：一方面是测量管道防腐层绝缘电阻，方法有变频一选频法、管内电流法和电位差法3 类; 另一方面是进行管道防腐层缺陷地面检测，有皮尔逊法( P E A R S O N) 、多频管中电流法( PCM) 、直流电位梯度( D C V G ) 和密间隔电位测量( CWS ) 等方法。
阴极保护效果主是看保护电位是否能处于有效的保护范围内，是否出现欠保护与过保护的情况。
阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案在防腐层的检测方法中，电位差法和管内电流法都是通过两点电位的变化和流失的电流量来计算两点问防腐层的绝缘电阻率，都需要开挖出管道，并且要求有管道露铁点作为测量的接触点; 变频选频法、皮尔逊法、P C M法、C I P S / D C V G法都是通过在管道上加载交流或直流信号来完成检测，电位差法、管内电流法、变频选频法只是单一的计算绝缘层电阻率，皮尔逊法能检测管道的走向、埋深和防腐层破损点的位置，操作简单易学，检测速度快，但是操作经验对检测的精确性有很大影响。
P C M法能检测管道的走向、埋深、防腐层破损点的位置和防腐层绝缘电阻率，对操作人员要求较高，检测速度不如皮尔逊法快; C I P S / D C V G法能准确地测量真实的管地电位和防腐层破损点，并能判断破损处是否处于被腐蚀状态，该法只能用于有阴极保护系统的管道，检测速度也较慢。
阴极保护远传监控系统在城镇燃气管线上的应用付山林 程彤 曹备 张琳 王长征（北京中腐防蚀工程技术有限公司 100083）摘要：埋地管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统，并要求加强阴极保护生产运行管理过程的监测检测。
本文通过介绍阴极保护远传监控系统在城镇燃气管线应用的优点、主要实现的功能，说明了远传监控系统是一种非常有效且实用的系统，可有效减少了燃气管线的腐蚀事故的发生，具有十分重大的意义。
关键词：远传监控 阴极保护 数据1 前言阴极保护是埋地管道腐蚀控制的重要技术之一，我国有关标准规定：埋地管道必须采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统，并要求加强阴极保护生产运行管理过程的监测检测，定期管理维护阴极保护设备装置，采集评定阴保数据和运行参数，确保其运行连续性和保护有效性，使之充分发挥作用，有效减少腐蚀事故和损失，保障生产安全和公共安全[1,2]。
2 阴极保护远传监控系统的优点被阴极保护的设备分布的地理情况比较复杂，自然环境也各异，如有的在海里如军舰和采油平台等，有的在江上，如桥梁的立柱，有的在电厂，如大型球罐，有的在地下，如地下燃气管道等，因此防蚀设备上阴极保护会因为各种条件如自然环境气候的变化而变化，监测人员往往需要定期到现场对节点设备做监测，但防蚀工程现场测试点数量较多具体分布情况往往较复杂，各个测试点的状态也不一样，节点很难做到同时监测，在一个固定间隔里监测数据，难免出现个别节点的异常情况不能及时被发现。
一旦个别节点出现异常，就可能直接或间接对企业带来损失。
实施阴极保护远程管理系统后，燃气企业的这一状况可以大大得到改善。
在企业监测中心的服务器上部署阴极保护远程管理系统，在每个防蚀节点的阴极保护设备上安装电子采集装置，采集装置会根据在线阴极保护远程管理系统（以下简称远程管理系统）的指令以指定的频率、方式实时采集数据。
远程管理系统会以用户指定的周期或时间去采集装置提取数据并对数据加工分析。
油气管道阴极保护技术分析发布时间：2023-01-13T08:51:43.514Z 来源：《工程建设标准化》2022年8月第16期作者：王自喜[导读] 随着油气行业的规模不断扩大，在未来遇到的影响生产运行的腐蚀情形会越来越复杂，而阴极保护技术作为一种保护管道的重要手段，也要与时俱进，不断更新和发展，这样才能确保和延长管道的使用寿命，进而确保和促进整个行业的发展和进步。
王自喜锦州石化公司 121001摘要：随着油气行业的规模不断扩大，在未来遇到的影响生产运行的腐蚀情形会越来越复杂，而阴极保护技术作为一种保护管道的重要手段，也要与时俱进，不断更新和发展，这样才能确保和延长管道的使用寿命，进而确保和促进整个行业的发展和进步。
关键词：油气管道；阴极保护技术；应用引言阴极保护技术是当前社会发展过程中的一个热点话题，受到社会各界的广泛关注与支持，与油气管道息息相关，有着不可或缺的作用，同时也是进一步保证油气管道运输的一项关键性技术，对油气领域的发展有着重要的意义，是现代化社会发展背景下的必然趋势和必然结果。
1油气储运管道腐蚀的不良影响分析在油气运输管道的应用过程中，因管道自身质量问题、管道安装问题以及各种外部因素的影响作用，使得管道很容易出现腐蚀现象。
如果油气管道的腐蚀问题长时间得不到有效处理，就会引发油气泄漏事故发生。
这样的情况不仅会加大油气储运过程中的损耗，进而对油气企业的经济效益造成不利影响；同时也会预留严重的安全隐患，甚至会引发火灾、爆炸等重大的安全事故。
由此可见，油气储运管道腐蚀具有非常严重的不良影响，因此在具体应用中，油气企业一定要通过合理的技术措施来做好管道防腐工作。
2管道防腐的重要性众所周知，油气管道工程是我国重点发展的项目之一，且在现代化经济与科技迅速发展的社会背景下，人们对油气资源的需求量正呈现不断上升的趋势。
在这样的大环境下，也极大推动了我国油气领域的相关发展，此领域面临的既是机遇也是挑战。
基于GPRS的输油管道阴极保护远程监测系统设计关维国;秦志猛;任国臣;鲁宝春【摘要】为实现输油管道阴极保护系统的远程自动化监测与参数集中管理,开发了一种基于GPRS的分布式管道阴极保护参数远程监测系统;设计监测终端检测现场保护点的阴极电位、恒电位仪电压和阴极保护电流,采用GPRS无线网络以TCP/IP 方式远传数据至监测中心工控机,实现了分布式多监测点阴极保护状态的在线监测与参数管理;运行测试结果表明,该系统稳定可靠,实现了对多站点、多通道数据的远程集中监测,阴极电位的检测精度达到了0.5％,可满足输油管线阴极保护的远程自动化监测需求.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2015(023)008【总页数】4页(P2736-2738,2752)【关键词】阴极保护;数据采集;GPRS网络;远程监测【作者】关维国;秦志猛;任国臣;鲁宝春【作者单位】辽宁工业大学电子与信息工程学院,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学电子与信息工程学院,辽宁锦州 121001;辽宁工业大学电气工程学院,辽宁锦州121001;辽宁工业大学电子与信息工程学院,辽宁锦州 121001【正文语种】中文【中图分类】TP368.1石油、天然气埋地管道防腐检测是保证石油化工行业安全生产的关键，90年代以来广泛采用涂层加注入电流阴极保护技术来防止管道防腐层的老化［1］。
目前国内管道防腐阴极保护参数多依靠万用表及测试仪以人工方式进行检测，对于管网复杂且大规模分布的厂区与长距离管线，人工检测方法效率低、可靠性差、危险性高，难以满足管道阴极保护参数实时监测的需要［2-3］。
因此，利用现代无线通信技术，研究输油管道阴极保护远程在线监测系统，对管道阴极保护系统中的阴极保护电位、恒电位仪输出电压及电流进行现场自动监测，实现数据集中化管理与保护状态远程监测具有重要的意义。
为此提出了基于GPRS的分布式输油管道阴极保护远程监测系统设计，该系统能够实时监测阴极电位、恒电位仪电压、电流等管道阴极保护参数，经GPRS无线数据传输，实现阴极保护状态的远程在线监测与数据管理。
石油天然气长输管道阴极保护作用及管理要求摘要：阴极保护技术在长输管道中已获得广泛应用。
长输管道腐蚀防护采用防腐层加阴极保护系统的做法。
管道施工和运行中防腐层存在漏点损伤，阴极保护系统向管体施加保护电流，管-地电位产生负向极化，实现管体保护。
长输管道主要应用强制电流法，牺牲阳极法用于高寒特殊环境或提供辅助保护。
目前应用范围已从长输管道发展至油气站场、油库、燃气管网，形成区域性阴极保护技术。
随着计算机技术和数值模拟技术的发展，国内已开展阴极保护数值模拟技术在工程领域的实践研究。
未来几年我国油气管道、高压电网、铁路公路发展迅速，对管道设计和安全运行提出了更高要求。
关键词：油气长输管道；阴极保护技术；金属结构引言：油气长输管道保护措施有很多种，但阴极保护技术是最合适的。
该项技术在油气长输管道中的应用，利用的阴极电流将金属阴极进行极化，具体会采取牺牲阳极或者增加外部电流的方式来实现。
所以，本文对油气长输管道中阴极保护技术的具体应用进行了探析，对具体的保护措施进行了总结。
1阴极保护技术应用概况石油储运设施的腐蚀是一个很复杂的过程，并与多种因素有关。
为了减缓金属的腐蚀，在土壤腐蚀调查的基础上，在长输管道和站库上采用了外加电流阴极保护技术，辅助以牺牲阳极保护技术，全面遏制了金属腐蚀穿孔的发生，取得了明显的经济效果。
1.1长输管道阴极保护技术金属电化学腐蚀是指金属与电解质发生电化学反应所产生的腐蚀，阴极保护技术是利用保护电流使金属表面极化，从而抑制金属与电解质发生电化学反应，避免腐蚀发生。
阴极保护的方法有牺牲阳极法和强制电流法。
牺牲阳极法因金属和牺牲阳极之间的驱动电压有限，一般用于所需要保护电流较小的情况。
强制电流法主要由恒电位仪、辅助阳极、电绝缘装置、参比电极等装置组成，因其保护电流大且可根据极化电位变化自动调节保护电流大小而得到广泛应用。
1.2区域性阴极保护技术油田站库内部的埋地管道与储罐金属腐蚀给油品的储存和管理带来了严重的挑战，由于其管网复杂，搭接较多，绝缘情况差别较大，所以牺牲阳极的应用受到限制。
燃气技术Gas Technologydoi:10.3969/j.issn.l671-5152.2020.05.004阴极保护远程监测系统在城镇燃气中的应用□泉州市燃气有限公司（362000 )陈小华摘要：防腐层和阴极保护作为埋地钢质燃气管道腐蚀防护的有效方法已经得到了广泛的应用。
最近几年，对于城市的建设越来越完善，速度也越来越快，无论是城市轨道交通，还是高压电塔等方面，都会给油气管道以及它的阴极保护体系造成较大的影响。
近一二十年来国内外油气管道失效案例、安全事故和检测数据表明，在具有交、直流等杂散电流干扰存在的情况下，管道更加容易出现过保护、欠保护以及一些新的腐蚀失效模式。
为此，如何通过技术手段实现对埋地钢质燃气管道阴极保护效果进行评估，即阴极保护远程监检测系统研究是亟待解决的问题。
本文针对埋地钢质燃气管道阴极保护真实电位的测量、采集及远程传输开展，主要研究了试片法极化电位测量技术、阴极保护数据采集无线传输硬件设计以及对阴极保护监检测系统进行整体规划和结构设计，并在实际工程中予以运用。
关键词：钢质管道阴极保护电位测量杂散电流1前言将阴极保护极化电位测量技术和无线传输系统有 机结合，实现管道极化电位的无线监测和准确测量，实现阴极保护的智能化管理。
相对于传统管道阴极保 护来说，远程阴极保护监检测系统是一个集阴极保护 电位数据及相关参数采集、信息传输、处理并转化的 智能控制系统，在埋地钢质管道防腐蚀领域具有重要 的实践价值。
在国内外，都是以阴极保护电位为准则来评价埋 地钢制管道的阴极保护效果，标准都是一样的w。
就 管道阴极保护电位的测量原理和方法上，国内外也很 接近，即采取有效措施消除或减小阴极保护电位测量 中的IR降，得到真实的保护电位，以此准确并实时监 控阴极保护状态。
2 阴极保护电位计算及效果评价2.1阴极保护电位计算阴极保护计算主要是对阴极保护系统中相关电位 值及电流值的理论计算，根据埋地钢质管道，计算管 道沿线表面及周边电解质中电位及电流值的大小和分 布情况将显得尤为重要，通过阴极保护计算可以从理 论上评估被保护金属管道的腐蚀情况。
长输天然气管道智能监控警示系统的研发应用侯志博 王全乐 柴登龙（中石油北京天然气管道有限公司 北京 100101）1 引言目前，中国石油所辖在役油气管道总里程约为6万公里，其中天然气管道里程约为4万公里。
管道管理、巡护看护工作的质量和水平，直接关系到管道安全运行和长治久安。
党的十九大以来，国家和各级地方政府出台了多项法律法规，对安全环保生产提出了更加严格的要求，日趋复杂多变的外部环境提出了严峻挑战，易发频发的自然与地质灾害也严重威胁着管道安全。
尤其是保障人口密集型高后果区运行安全，提升管道日常巡护质量，成为当前亟待解决的重要课题。
中国石油各管道企业在管道保护方面均进行大胆探索，引入无人机和视频监控等新技术设备，但总体上仍以传统人工巡护为主，属地巡线工和工程师每天对管线进行实地巡检。
主要问题是巡护成本较高，不能对管道进行实时监控。
根据目前管道巡护管理现状，本文以现有管道警示桩为载体，将视频监控设备集成其中，研发制造一套管道线路智能监控警示系统，实现对管道线路及其周边环境的实时监控。
经试用，该系统运行稳定可靠，系统设备成本低、集成度高、智能响应及时准确，并且设备便携性好、安装工序简单。
2 天然气管道线路巡护管理现状现阶段，各管道企业对管道线路的巡护仍以人工为主，每天均由属地巡线工对管道线路进行徒步巡检，管道维护站通过GPS定位系统对巡线工的巡检工作进行监督和考核。
管道维护站人员定期以驾车巡检和徒步巡检相结合的方式对管道线路进行巡检。
传统的管道线路巡护方式，主要问题是人力和物力成本较高，只能对管道实现单点时间的巡查，并根据经验进行预测，无法实现全天候实时监控。
面对日趋复杂多变的社会环境，对管道线路的全天候实时监控，以及对危害管道安全运行的活动及时制止，成为各管道企业亟待解决的问题。
伴随着视频监控和无人机技术的快速发展，各管道企业在应用这两项技术方面均进行探索。
对管道的穿跨越等重点地段安装视频监控，对社会活动偏少的地段进行无人机巡检。
