【摘要】：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民的生活和生產(chǎn)用電需求不斷攀升。我國國土幅員遼闊,且東西部地區(qū)能源分布差異較大,化石能源、自然資源主要集中在西部地區(qū),而資源的消耗、人口的分布主要集中在東部,所以形成了能源自西向東的運(yùn)輸局面。能源的運(yùn)輸存在著多種形式,包括電能的運(yùn)輸、油氣的運(yùn)輸?shù)鹊?受到土地利用面積的限制,同時為了便于維護(hù),“公共能源走廊”逐漸形成,但是能源傳輸之間的相互影響等問題也逐漸突顯出來。目前國內(nèi)電力能源的運(yùn)輸主要有兩種形式,一是傳統(tǒng)的交流電力網(wǎng),另一種是高壓甚至特高壓直流輸電。而油氣能源運(yùn)輸主要通過管道傳輸,雖然在建設(shè)之初就考慮了各個系統(tǒng)之間的互相影響問題,但是隨著電網(wǎng)電壓等級的提升,輻射能力的增強(qiáng),管道輻射也越來越多,交直流電力傳輸對管道的腐蝕問題不容忽視。本文主要針對高壓交、直流輸電系統(tǒng)對管道腐蝕的機(jī)理和防護(hù)進(jìn)行了研究,進(jìn)行了嵌入式控制系統(tǒng)的搭建與測試,目的是為今后金屬管道的防護(hù)工作提供更多的參考和指導(dǎo)。首先,分析了高壓直流接地極入地雜散電流對管道腐蝕的作用機(jī)理,同時對交流干擾下的腐蝕規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)和闡述,并討論了當(dāng)前普遍關(guān)注的問題:在存在陰極保護(hù)的條件下,交直流干擾對管道腐蝕的影響。論述了管地電位偏移與交流干擾的作用規(guī)律。其次,對直流作用下和交直流共同作用下的防護(hù)措施進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),探討了各個防護(hù)措施的防護(hù)效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,施加防腐涂層、增加埋地深度、裝設(shè)電流收集網(wǎng)、犧牲陽極陰極保護(hù)以及恒壓源陰極保護(hù)均對管道有一定的保護(hù)作用,在施加防腐涂層的同時裝備陰極保護(hù)系統(tǒng)對管道的保護(hù)效果最好,實(shí)驗(yàn)管地電位最大值達(dá)到-2.8 V。綜合對管道腐蝕機(jī)理以及防護(hù)措施的分析,在實(shí)驗(yàn)平臺的腐蝕環(huán)境下,提出了在交流雜散電流密度i_(ac)210 A/m~2時,直流陰極補(bǔ)償輸出電流在0.01 A/m~2~20 A/m~2之間的控制保護(hù)準(zhǔn)則,并利用AVR單片機(jī)制作了新型陰極保護(hù)系統(tǒng),編寫了相關(guān)程序并制作了配套的硬件設(shè)備,實(shí)現(xiàn)了電壓電流的雙閉環(huán)控制,使用PC端上位機(jī)實(shí)現(xiàn)了二級分布式信息管理系統(tǒng),成功輸出了陰極保護(hù)策略中的電壓電流,通過實(shí)際實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,新型陰極保護(hù)系統(tǒng)能夠降低管地電位,防止交流干擾下的過保護(hù),提高了管道保護(hù)的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM72;TE988.2

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本文編號：2730789