摘要:管道是目前輸送石油、天然氣的主要運(yùn)輸方式,是國家的生命線。大地中由于各種原因而廣泛存在的雜散電流會對埋地鋼質(zhì)管道產(chǎn)生腐蝕破壞作用,從而造成其陰極區(qū)防腐層的老化和剝落、陽極區(qū)的坑蝕。國內(nèi)外對雜散電流的研究已越
來越重視,然而目前仍缺乏對雜散電流測試分析技術(shù)系統(tǒng)深入的研究,尤其在雜散電流對埋地鋼制管道造成的腐蝕危害性評估方面尚無準(zhǔn)確的、量化的評估方法與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
論文針對目前國內(nèi)外直流雜散電流檢測與評價存在的一些關(guān)鍵技術(shù)問題,開展系統(tǒng)深入的研究,取得了以下研究成果:
(1)論文在現(xiàn)有理論和技術(shù)基礎(chǔ)之上,通過對目前雜散電流測試技術(shù)進(jìn)行對比分析,探討了直流雜散電流在不同分類標(biāo)準(zhǔn)下的分類情況,并對其中兩種典型的直流雜散電流,即陰極保護(hù)裝置及直流電氣化鐵路系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流建立了相應(yīng)的物理模型,對其測試參量進(jìn)行理論研究。
(2)利用小波變換消噪理論并結(jié)合Matlab小波變換工具箱,對埋地鋼質(zhì)管道管地電位信號中的噪音信號進(jìn)行了有效濾除,從而實(shí)現(xiàn)了對埋地鋼質(zhì)管道雜散電流信號的有效提取。
(3)通過有限元分析軟件對埋地鋼制管道雜散電流進(jìn)行電磁學(xué)仿真研究,模擬了管線系統(tǒng)產(chǎn)生雜散電流的原因,并對影響雜散電流大小的因素進(jìn)行仿真分析;建立了強(qiáng)制電流陰極保護(hù)管線系統(tǒng)的有限元電場分析模型,系統(tǒng)研究了陰極保護(hù)管線及受干擾管線周圍空間的電場、電位分布情況以及管道方位、保護(hù)電流強(qiáng)度、管線間距、土壤電阻率等因素對電位分布的影響規(guī)律;研究了由于滲漏電流產(chǎn)生的雜散電流同滲漏電流之間的關(guān)系。
(4)通過對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行正交試驗(yàn),分析了直流雜散電流與土壤濕度、氧化還原電位、自然腐蝕電位、含鹽量、電阻率、PH值及電位梯度等7個土壤環(huán)境因素之間的交互作用關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雜散電流危害性評估方法,開發(fā)了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的直流雜散電流危害性評估軟件。
關(guān)鍵詞:埋地鋼質(zhì)管道;雜散電流;檢測分析技術(shù);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);腐蝕危害