[发明专利]基于北斗的燃气厂站区域阴极保护优化设计方法有效
申请号: | 201710416116.7 | 申请日: | 2017-06-06 |
公开(公告)号: | CN107245720B | 公开(公告)日: | 2018-03-13 |
发明(设计)人: | 李夏喜 | 申请(专利权)人: | 北京市燃气集团有限责任公司 |
主分类号: | C23F13/02 | 分类号: | C23F13/02 |
代理公司: | 北京国之大铭知识产权代理事务所(普通合伙)11565 | 代理人: | 朱晓蕾 |
地址: | 100035 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | 本发明涉及基于北斗的燃气厂站区域阴极保护优化设计方法,包括以下步骤采用北斗定位装置确定埋地管道的沿线坐标;采用边界元阴保数值模拟方法建立燃气厂站内埋地管道的几何模型;测试埋地管道的断电电位并获得阴保电流需求量;测试绝缘接头的性能;测试埋地管道的极化曲线;测试土壤电阻率;采用边界元求解方法得到每一条埋地管道对应的阴极边界;根据总阴保电流需求量和土壤电阻率确定区域阴极保护方式,根据几何模型、每一条埋地管道对应的阴极边界以及阴极保护‑850mV电位准则,确定阳极地床的类型、位置、几何参数以及通电点位置和恒电位仪运行模式。其具有效率高、准确度高、效果好的优点,可提高燃气厂站区域阴极保护设计的有效性和准确性。 | ||
搜索关键词: | 基于 北斗 燃气 区域 阴极保护 优化 设计 方法 | ||
【主权项】:
基于北斗的燃气厂站区域阴极保护优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:一、根据燃气厂站建设资料,查询燃气厂站内埋地管道的基础信息,并依据该基础信息,采用北斗定位装置探测每一条埋地管道的精确走向及埋深,以确定其沿线坐标;所述基础信息包括燃气厂站内埋地管道的数量、规格、材质、外防腐涂层和分布位置;二、根据步骤一中的基础信息和每一条埋地管道的沿线坐标,采用边界元阴保数值模拟方法建立燃气厂站内埋地管道的几何模型;三、根据步骤一中的基础信息,采用恒电位仪测试燃气厂站内每一条埋地管道的断电电位,并依据每一条埋地管道的断电电位和阴极保护‑850mV电位准则,计算获得燃气厂站内总阴保电流需求量;四、根据步骤一中的基础信息,采用绝缘接头测试仪测试燃气厂站内绝缘接头的性能,并对性能失效的绝缘接头进行更换;五、根据步骤一中的基础信息,采用电化学工作站和三电极法测试燃气厂站内每一条埋地管道的极化曲线;并采用电阻测试仪和温纳四极法测试燃气厂站内的土壤电阻率;六、根据步骤二的几何模型,以每一条埋地管道的极化曲线作为阴极边界,采用边界元求解方法计算每一条埋地管道的极化电位;依次比较每一条埋地管道经计算得到的极化电位与步骤三中经测试得到的断电电位,当两者的差值超过±10%时,通过调整涂层面电阻率和破损率对阴极边界进行调整,直至两者的差值在±10%以内,并最终得到每一条埋地管道对应的阴极边界;七、根据步骤三得到的总阴保电流需求量和步骤五得到的土壤电阻率,确定区域阴极保护方式,根据步骤二得到的几何模型、步骤六得到的每一条埋地管道对应的阴极边界以及阴极保护‑850mV电位准则,采用边界元阴保数值模拟方法确定阳极地床的类型、位置、几何参数以及通电点位置和恒电位仪运行模式,由此就确定了燃气厂站区域阴极保护优化方案;所述阴极保护方式为外加电流阴极保护或牺牲阳极阴极保护,所述阳极地床的几何参数是指阳极地床的长度、宽度和埋深。
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- 本发明是一种阴极保护浅埋式阳极地床接地电阻数值模拟方法,涉及金属材料的一般防蚀和管道系统技术领域。其步骤如下:地床初步设计;实地参数测量;定出若干个初步地床设计方案;针对每个初步设计方案,建立对应的三维几何模型;网格划分和边界设定;求解计算模型,利用欧姆定律,得出阳极地床接地电阻;最后,继续创建一个地床接地电阻变量Rgrounding,用于存储地床接地电阻值,其表达式为Rgrounding=ΔU/I_total,ΔU为边界条件中设定的阳极地床边界电位与球冠的电位差;这样就得到了该地床设计方案在特定土壤条件下对应的接地电阻值。本发明基于有限元离散算法、具有适用范围广、简单易行、准确度高。
- 采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置-201320190729.0
- 朱继华;邢锋;韩宁旭;刘伟;王卫仑;朱淼长 - 深圳大学
- 2013-04-16 - 2013-10-30 - C23F13/02
- 本实用新型公开了一种采用CFRP嵌入阳极的钢筋混凝土阴极保护装置,包括一CFRP片材,所述CFRP片材包括与所述凹槽形状适配的加劲肋及与所述加劲肋固定连接的并用于固定在所述钢筋混凝土结构本体保护区域内表面的加劲板;在CFRP片材的加劲肋与混凝土凹槽相连接的侧表面、以及加劲板与混凝土之间,设置有粘结层;还包括一直流电源,所述直流电源的正极与所述CFRP片材连接,所述直接电源的负极连接至钢筋混凝土结构本体中的钢筋。本装置由于采用CFRP片材设计成加劲肋结构嵌入进混凝土中减小了CFRP片材与钢筋之间的距离,降低了两者之间的电阻,从而有利于混凝土结构中保护电流的连续均匀分布,可以达到更好的保护效果。
- 一种无需控制的钢筋混凝土结构阴极保护装置-201320190717.8
- 朱继华;邢锋;韩宁旭;刘伟;隋莉莉;朱淼长 - 深圳大学
- 2013-04-16 - 2013-10-30 - C23F13/02
- 本实用新型公开了一种无需控制的钢筋混凝土结构阴极保护装置,该装置包括、植入混凝土的钢筋、用于作为电流辅助阳极材料的CFRP片材、一为所述装置进行供电的直流电源;所述CFRP片材和所述混凝土之间设置有用于将两者连接在一起的粘结层;本装置由于采用CFRP片材作为保护装置的辅助阳极,以及输出足够电流或电压的恒定电源而省去了传统装置中的控制系统和检查系统,可以在取得理想保护效果的同时大大降低了成本。
- 双重防止金属内胆锈蚀的系统及其方法-201310136974.8
- 卢曦;卢峥 - 武汉欧众科技发展有限公司
- 2013-04-19 - 2013-08-21 - C23F13/02
- 本发明提供双重防止金属内胆锈蚀的系统及其方法,系统包括电流流向侦测电路、受控PWM电源、设置在金属内胆电解质中的活泼金属棒和惰性金属棒,使得活泼金属棒在外加电流时起类似于参比电极的作用,停电时作为牺牲阳极,即活泼金属棒具有类似参比电极与牺牲阳极的双重功能,从而使系统具有双重防止金属内胆锈蚀的功能。当受控PWM电源工作一段时间后,金属内胆将与活泼金属棒电位相等,则活泼金属棒不再因为保护阴极而被消耗,只是起到了类似参比电极的作用,为受控PWM电源输出电流提供参照,这时外加电流保护回路取代牺牲阳极回路防止金属内胆锈蚀。本发明能够在通电或停电的情况下,都能防止金属内胆锈蚀,且结构简单,易于操作和推广。
- PCCP顶管阴极保护-201220751788.6
- 刘江宁;欧阳荣 - 北京韩建河山管业股份有限公司
- 2012-12-28 - 2013-07-31 - C23F13/02
- 本实用新型涉及PCCP顶管阴极保护,其中包括预留承、插口端槽,焊接带接孔的连接片,焊接连接电缆。本实用新型方法可较好地实现PCCP顶管之间的阴极保护电连续性,解决了管道内钢丝腐蚀的问题,延长管道寿命。
- 地下管道系统用阴极保护装置用防水套管-201220546622.0
- 魏英华;李京;刘阳;赵海涛;马跃;陆卫中;史杰智;李晓东;高英;张立新 - 中国科学院金属研究所
- 2012-10-23 - 2013-05-15 - C23F13/02
- 地下管道系统用阴极保护装置用防水套管,其放置在外护管(2)内,其前端固定布置有馈电连接头(402)以进行馈电连接头(402)与地下管道(1)之间的焊接操作;防水套管(5)构成如下:螺杆(501)、套管接头(502)、套管连接管(503)、套管前端接头(504)、馈电连接头(402);其中:前四者为空心管状结构;套管连接管(503)和馈电连接头(402)之间通过套管前端接头(504)、连接为同轴线的一体;馈电连接头(402)上预连接有馈电电缆(401)。本实用新型可以很好地应用于地下管道系统用阴极保护装置施工过程中,是必要的辅助工具,可以很好地保证施工效果。
- 深层地下管道与连接电缆的焊接方法-201310004395.8
- 程明山;牛跃华;刘永柱;赵煜 - 青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司
- 2013-01-07 - 2013-04-03 - C23F13/02
- 一种深层地下管道与连接电缆的焊接方法,包括以下步骤:首先在电缆焊接处钻孔至管道上表面,并在钻孔内装入焊接井管;用螺栓作焊接头,在螺栓的螺杆端的中心钻一个大于焊条直径的盲孔;在焊接头外侧面焊接需要与地下管道焊接的连接电缆,并与接焊机地线连接;将焊接头的螺杆与一绝缘密封管下端的螺孔连接;将绝缘密封管的上端与一密封钢管的下端连接;将焊条夹持在焊条夹具上,夹具的上端通过铝管接焊机正极;将焊条的一端连同夹具和铝管插入密封管内进行焊接,将焊接头焊在管道上;焊接完成后卸下绝缘密封管、密封钢管。采用这种方法后,只需在地面钻孔至管道表面,然后即可安全高效地完成地下管道与电缆的连通的焊接。
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