CIPS-埋地管道防腐层检测系统

简介—— 应用.广泛的埋地管道对地电位测量,是使用一个灵敏的毫伏表和一个Cu/CuSO4硫酸盐电极,通常在管线上相距大约1到2km的两根测试柱进…

  • 管线探测管道防腐检测系列

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  应用.广泛的埋地管道对地电位测量,是使用一个灵敏的毫伏表和一个Cu/CuSO4硫酸盐电极,通常在管线上相距大约1到2km的两根测试柱进行电位接触。上述检测出现的.大问题在于这种检测可能只对于测试柱两端附近1到2米的距离有效,两个测试柱之间绝大部分的管对地电压反应不出来。此外,局部的影响因素例如距离检测柱很近的一个明显的防腐层缺陷可以对测试柱的检测读数其主要作用,这样以来得到的关于管道真实的防护效果方面的信息十分有限。

  为消除测试柱读数上的限制,大约在45年前,发明了CIPS这种方法。在CIPS中,用一根长导线把两个测试柱连接上,沿着管线方向以非常小的间隔管地电压,这样就可以提供整个管道的防护情况。用一个记录式的伏特计替换了常规的伏特计,可以大量记录检测到的数据。这种技术可以提供一个详细的电压情况,检测到的数据广泛的用来评估管道阴极保护的情况,在CIPS的使用过程中通过识别全部的直流电压(ON POTENTIAL),然后通过所有的断流器(OFF POTENTIAL)确定管地电压。在后面的检测中,OFF potential作为非常准确的电压,可以在很大程度上消除IR读数过程中出现的电压降低的错误信息,这是由于电流在土壤和管道表面的沉积物中传播的造成的。ON/OFF电压的概念基础是在阴极保护处于关闭的情况下,电压测量中的IR成分几乎同时的衰减,但是管道和所接触的土壤之间的电压衰减的很小(甚至几个小时/几天都不会变化),还与土壤的构成有关。这样得到的管地电压是比较准确的(OFF Potential),可以对管道的防护情况进行更好的评估(没有IR的影响)。
  没有相应的工业标准规定整流电的频率以及时间等参数对ON 和OFF电压进行测量,设备的买主通常选择他们自己的时间序列,这依据同步法则(同步法飘移)、使用的断流器的精确性以及和断流器配套使用的数据记录仪的同步性决定的。
  DCVG公司在进行了十分彻底的试验、卫星控制、掌握了可变ON/OFF次序的操作尤其是0.45 ON/0.8 OFF DCVG的脉冲频率,设计开发了自己CIPS设备。两种不同类型的监测:DCVG和CIPS可以独立的运行,但通过ECDA概念的引入可以在一次检测中完成这两项操作。

CIPS密间隔管地电位检测仪
CIPS密间隔管地电位检测仪


  DCVG和CIPS断流器

  以下是四种不同型号的阴极保护电流断流器:

  型号1 无与伦比的同步断流器进行简单的DCVG检测,按照DCVG脉冲频率。不能和CIPS配套使用。

  型号2 卫星同步断流器:使用Quantum设备在一次检测中完成DCVG/CIPS 两种检测。只能按照DCVG的脉冲频率操作:(0.45秒ON, 0.8秒OFF)。

  型号3 应用于DCVG/CIPS检测的卫星同步断流器,有5种不同的ON/OFF转换次序:
  A) 直接的DCVG或组合的DCVG/CIPS 0.45秒 ON, 0.8 秒 OFF (1.25 秒)
  B) DCVG (反向) 0.8 秒 ON, 0.45 秒 OFF (1.25 秒)
  C) DCVG (反向) 1.6 秒 ON, 0.9 秒 OFF (2.5 秒)
  D) 常规的CIPS 3 秒 ON, 2 秒 OFF (5 秒)
  E) 常规的CIPS 4 秒 ON, 1 秒 OFF (5 秒)

  型号4 用于DCVG/CIPS检测的卫星同步断流器,按照型号3的ON/OFF转化次序进行操作,但是数据记录仪中有三个通道能够记录所有的卫星信息、时间、位置和电流(T/R输出),局部管地电压的转化次序等。这种类型的断流器可以用来提供详细的数据,用于研究干扰,解决所有的时间上的争论,这些争论是当前的CIPS设备所忽视的也是当前所有的操作技术人员所不能解决的问题。

  注意:所有的断流器应用180 Amp,200V DC的适配器。180Aap包含断流器打开/关闭时的峰值电压。所有的断流器除型号1以外都含有单独的卫星接收电线,每5秒钟检查一次同步性。

  同步卫星的概念 

  为了扩大DCVG的日常检测范围及进行CIPS(或在一次检测中综合使用两种技术),要求多功能断流器打开或关闭阴极保护是同步的。同样要求CIPS数据记录仪与断流器二者也是同步的。
  DCVG公司开发了这样一种技术:断流器和CIPS数据记录仪具有单独的卫星天线,通过NAVSTAR卫星系统发出的脉冲代码实现同步。断流器或数据记录仪内部的电脑对特定的GPS时间信号进行识别,安装到整流器中之后,在一天中的不同时刻、距离几千米的不同位置,都能够识别同一个时间从而确定on/off的次序。每5秒钟进行一次重新同步的操作,不断地矫正时间次序和消除时间的漂移,更重要的是能够记录下时间和GPS坐标,以便于以后的分析(以前的晶体控制断流器.常见的问题就是在一天中会发生明显的时间飘逸)。
当按照DCVG的频率(0.45 ON, 0.8 OFF)进行CIPS检测时,精确的同步性对于所有的CIPS设备是非常重要的。同步性并不是DCVG检测的基本的要求。但是,在多重变压整流器管道上进行实际的检测时,同时打开两个以上的整流器要比一次打开一个整流器的效果好的多。

CIPS密间隔管地电位检测仪
CIPS密间隔管地电位检测仪

  Quantum的CIPS数据记录仪的特征

  1、Quantum是专用的数据记录仪,并不是专门定制的电脑,只不过是进行了一些改进充当CIPS的记 录仪。Quantum数据记录仪重大约2.8磅(1.25公斤)。

  2、电脑坚固耐用,操作简单适合现场人员的使用。进行检测时,只需要把电极和导线设置好,打开CIPS,然后沿着管线行走即可,数据会自动记录下来,每1.25秒钟打开关闭各一次(距离约为1米)。Quantum的设置程序很简单。

  3、Quantum 有一个带有字母的键盘。

  4、屏幕可以显示数据记录仪监测到的脉冲的形状,从而可以进行检测。你可以看到阴极和阳极的波峰,AC干扰,以及断流器的开/关引起的小脉冲。

  5、屏幕上还可以显示ON/OFF电压,GPS的状态,已经使用的内存,仪器的操作状态和卫 星的状态。
  6、Quantum数据记录仪有四个通道,可以同时记录不同的四项。
  7、Quantum的内存有32mb,这是国际市场上其它的cips设备的内存的16倍。

  8、Quantum可以记录62,500行的数据,可以使用CIPS沿着70km的管线以1.2m/秒的速度进行检测                或连续工作21小时。

  9、Quantum在存储方面有7种.常见的特色,只需要按一个按钮就可以把数据记录下来。8个选项能帮助你设置自己的特色。

  10、Quantum以DCVG检测的脉冲频率记录CIPS数据。

  11、通过Quantum,DCVG和CIPS检测到的防腐层腐蚀数据被记录下来,即一次检测过程可以完成两种不同的检测。DCVG用来定位,Quantum用来记录数据。

  12、Quantum能以不同的ON/OFF时间顺序检测。

  13、Quantum有自己的GPS天线,能够每5秒钟记录计算距离的GPS坐标,检测的日期。

  14、GPS常使用类似的GPS控制断续器来使Quantum做到同步,断续器上没有Master/Slave(主动/        被动)类型的活动。

  15、每5秒钟对所有的断续器和Quantum的同步性进行一次检测,所以通常发生在晶体控制 断续器上漂移现象在Quantum中不会出现。

  16、Quantum的下载程序使用简单,下载到Excel表中,Excel.大可以有62,500行数据。Quantum数据记录仪的内存完全能够存储下62,500行的数据,能充分发挥Excel的功能。

  17、数据记录仪能够记录下标号,记录模式,时间,日期,GPS坐标以及4个通道的开/关情况。下载程序能区分出不同类型的数据及GPS部分,这用来技术检测的距离。

  18、Quantum CIPS上使用的许多部件与 DCVG上使用的部分是能够互换的,这就减少了携带大量备用件的需要。

  19、DCVG ECDA软件能对数据作出分析和解释,该程序已经过了9年的开发和实际应用,使用它分析过多达95,000的防腐层缺陷。

  20、Quantum用户可以得到免费的技术支持和对数据的解释。

 

设备清单

名 称

数量

名 称

数量

名 称

数量

GPS同步中断器及外部电缆

2

数据记录仪

1

硫酸铜参比电极

3

CIPS探杖手柄

3

左/右手连接线

各1

右手连接线

1

参比电极顶端固定器

5

电极头

10

探针刷

5

120/240V电池充电器及连线

1

卫星天线充电器及连线

1

卫星天线

3

电极罐装瓶

1

硫酸铜晶体

1

PTFE 密封带

1

数据下载连线及软件CD

1

GPS距离计算软件

1

尾线背架及连线

1

CIPS使用手册(中、英文)

1

包装箱

1

探针包

1


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