【摘要】：隨著我國(guó)油氣管道工程的快速發(fā)展,管道建設(shè)里程逐步在擴(kuò)大。大多數(shù)管道鋪設(shè)在地下,并被運(yùn)輸物質(zhì)、土壤、地下水及雜散電流腐蝕。腐蝕機(jī)制導(dǎo)致管壁變薄甚至穿孔泄漏,使得集輸管道和長(zhǎng)輸管道的腐蝕問(wèn)題日益嚴(yán)重。這種常發(fā)生在長(zhǎng)輸管道的現(xiàn)象,將帶來(lái)相應(yīng)產(chǎn)能問(wèn)題、環(huán)保和資源問(wèn)題。陰極保護(hù)方法是防止或延緩地下等電解質(zhì)環(huán)境中的長(zhǎng)輸管道發(fā)生電化學(xué)腐蝕的重要技術(shù)。目前可以通過(guò)利用外加電流法的陰極保護(hù)裝置,減輕或避免腐蝕帶來(lái)的危害。結(jié)合開關(guān)電源、通信原理、虛擬儀器等技術(shù),本文研究、設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種基于STM32單片機(jī)的長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)裝置。該陰極保護(hù)裝置能夠高精度采集輸出電壓、輸出電流,長(zhǎng)輸管道的參比電位、溫度等數(shù)據(jù),通過(guò)RS-485總線將數(shù)據(jù)傳輸至LabVIEW平臺(tái)設(shè)計(jì)的上位機(jī);同時(shí)可以通過(guò)上位機(jī)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)參比電位,極大降低了長(zhǎng)輸管道的腐蝕速率。設(shè)計(jì)的陰極保護(hù)裝置的體積趨于小型化,智能化、適于遠(yuǎn)程集中控制。以L245NS管道試件作為實(shí)驗(yàn)中的保護(hù)對(duì)象,搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)陰極保護(hù)裝置進(jìn)行測(cè)試實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了本文研究的陰極保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)合理、響應(yīng)迅速并且工作穩(wěn)定,適用于長(zhǎng)輸管道的外加電流陰極保護(hù)工程。
【圖文】：

對(duì)陰極保護(hù)裝置的研究趨勢(shì)體現(xiàn)在提高可靠性，保證外加電流備維護(hù)次數(shù)，延長(zhǎng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間。關(guān)注長(zhǎng)輸管道所處的環(huán)境，素，依據(jù)不同環(huán)境得到相應(yīng)的給定電位，利用先進(jìn)陰極保護(hù)裝精準(zhǔn)控制，同時(shí)結(jié)合陰極保護(hù)電位采集系統(tǒng)測(cè)量電位，避免關(guān)過(guò)負(fù)，降低陰極保護(hù)措施失效的風(fēng)險(xiǎn)[10]。線的陰極保護(hù)電位數(shù)據(jù)目前主要通過(guò)技術(shù)員到現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試樁采集工效率難以提升，數(shù)據(jù)經(jīng)常會(huì)發(fā)生滯后的現(xiàn)象，難以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)運(yùn)行更是難以保證。我國(guó)長(zhǎng)輸管道管線眾多，覆蓋區(qū)域廣闊，到現(xiàn)場(chǎng)記錄采集，，歷史數(shù)據(jù)量巨大，不能第一時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)分在一年中不斷變化，并且通常與所處時(shí)間段有很大關(guān)系。環(huán)境陰極保護(hù)電位產(chǎn)生影響，陰極保護(hù)技術(shù)員需要通過(guò)全面地對(duì)這合陰極保護(hù)技術(shù)更好地保護(hù)長(zhǎng)輸管道。與國(guó)外相比，可以說(shuō)國(guó)蝕數(shù)據(jù)庫(kù)和陰極保護(hù)電位采集與控制系統(tǒng)[11]。將陰極保護(hù)電位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。作為分布式系統(tǒng)，具有高數(shù)據(jù)安全、平臺(tái)獨(dú)。圖 1-1 為測(cè)試樁現(xiàn)場(chǎng)圖示例。

陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)是一種長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)方法。使用外部電源后通過(guò)金屬管上的陰極接觸點(diǎn)返回直流電源，如圖 2-3電流，屬于強(qiáng)制電流保護(hù)方法[17]。- +電流陰極陽(yáng)極輔助陽(yáng)極- +電流圖 2-3 外加電流陰極保護(hù)示意圖助陽(yáng)極中有因?yàn)橥饧与娏餍纬傻碾娢徊畹拇嬖凇：锰庴w現(xiàn)遠(yuǎn)距離，收效甚好，長(zhǎng)輸管道管網(wǎng)都能得到很好的保護(hù)陰極保護(hù)系統(tǒng)由極化電源，輔助陽(yáng)極，參比電極和連接
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TE988.2

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本文編號(hào)：2694226