管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)

姜云鵬

（大慶油田工程建設(shè)有限公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

管道運(yùn)輸期間的腐蝕問題，可通過陰極保護(hù)設(shè)備的鋪設(shè)預(yù)防。但是由于我國管道運(yùn)輸所處環(huán)境的復(fù)雜性，導(dǎo)致管道、設(shè)備監(jiān)測(cè)管理難度較大。為在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，發(fā)揮管道能源運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)價(jià)值，本文對(duì)管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)展開分析。旨在明確智能化管道運(yùn)輸系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，推進(jìn)我國管道運(yùn)輸事業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)。

1 管道運(yùn)輸陰極保護(hù)原理分析

經(jīng)濟(jì)及社會(huì)增長(zhǎng)中，管道運(yùn)輸已經(jīng)成為我國能源運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑诟黝惞艿缹?shí)際應(yīng)用中，卻容易出現(xiàn)管道腐蝕問題，制約我國能源運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。在管道應(yīng)用期間，由于管道位置、周圍環(huán)境含水量的差異性，導(dǎo)致管道防腐層的缺陷點(diǎn)的電位存在差異，但在管道電流移動(dòng)時(shí)，陽極位置易于產(chǎn)生腐蝕[1]。而管道運(yùn)輸?shù)年帢O保護(hù)，是通過在管道外增加電源，使電流自電源留出后，可再次回歸管道表面，而管道會(huì)從陽極變?yōu)殛帢O，從而得到保護(hù)?？梢哉J(rèn)為，陰極保護(hù)是利用平衡金屬層的電位，讓管道金屬表面成為陰極，以控制管道腐蝕情況的技術(shù)原理。在管道運(yùn)輸行業(yè)進(jìn)步中，以及公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的強(qiáng)化后，陰極保護(hù)在管道運(yùn)輸中的應(yīng)用更為廣泛，成為延長(zhǎng)管道使用年限，保障管道運(yùn)輸安全使用的重要途徑。但是陰極保護(hù)的防腐作業(yè)需借助相應(yīng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)，因此在管道運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展中，為保障陰極保護(hù)設(shè)備、管道防腐工作管理的全面性，相關(guān)人員需結(jié)合管道運(yùn)輸陰極保護(hù)原理，設(shè)計(jì)智能化的防腐管理系統(tǒng)。

2 管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)背景

管道運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展期間，各類能源的主要運(yùn)輸方式。但由于運(yùn)輸管道鋪設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，管道運(yùn)輸范圍較廣，導(dǎo)致管道運(yùn)輸、陰極保護(hù)設(shè)備存在難以監(jiān)測(cè)的問題。現(xiàn)階段的輸送管道信息采集，多依賴于人工采集方式。但管道所跨區(qū)域包括高山、沙漠、河流等區(qū)域，導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)采集成本較大。因此，相關(guān)人員需要建立智能、健全的監(jiān)管系統(tǒng)，以促進(jìn)管道運(yùn)輸行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)，是在陰極保護(hù)原理對(duì)電位信息的全面采集中，以及先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用中，為管道運(yùn)輸管理、維護(hù)提供依據(jù)，對(duì)維護(hù)管道運(yùn)輸可靠性、安全性有著重大意義[2]。

2.2 系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中具有以下優(yōu)勢(shì)：

（1）系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可運(yùn)用無線移動(dòng)、高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，完成管道運(yùn)行、維護(hù)任務(wù)。同時(shí)結(jié)合陰極保護(hù)實(shí)現(xiàn)電位信息的實(shí)時(shí)、在線檢測(cè)，以及管道運(yùn)輸信息的管理與傳輸。再者，在管道運(yùn)輸防腐智能管理系統(tǒng)中，可運(yùn)用“GPRS”模塊功能，收集運(yùn)輸管道的移動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)設(shè)備所采集的信息，并將其傳輸至監(jiān)管中心。以便于借助系統(tǒng)軟件，管理能源管道運(yùn)行、防腐作業(yè)。除此之外，管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)，能夠在管道防腐管理治療的信息化、數(shù)據(jù)化中，減少人工錄入成本，確保點(diǎn)站與機(jī)關(guān)信息的暢通，有利于高效掌握運(yùn)輸管網(wǎng)運(yùn)行、陰極保護(hù)設(shè)備管理情況，提高運(yùn)輸管道的管理水平；

（2）本系統(tǒng)可在防腐管理、地理信息平臺(tái)的融合中，在地圖上直觀展示管道運(yùn)行、防腐設(shè)備位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道運(yùn)輸中核心作業(yè)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。進(jìn)而在多方位的系統(tǒng)管理中，及時(shí)處理防腐、陰極保護(hù)故障；再者，智能化陰極保護(hù)、防腐管理系統(tǒng)，能夠發(fā)揮地理信息平臺(tái)的各項(xiàng)功能，使系統(tǒng)管理人員及時(shí)獲取管道電位的報(bào)警信息、采樣數(shù)據(jù)，以此降低管道安全故障；

（3）管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)，可利用內(nèi)部數(shù)據(jù)采集、陰極設(shè)備監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸功能，將GPRS作業(yè)與高速網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器的集成運(yùn)用，在采集器內(nèi)增加具有GPRS功能的OPLC，定時(shí)將管理數(shù)據(jù)上傳至控制信息，使工作人員可根據(jù)采集器內(nèi)部數(shù)據(jù)，分析管道各監(jiān)測(cè)點(diǎn)運(yùn)行情況[3]。

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)，是由數(shù)據(jù)采集、通訊服務(wù)、GIS功能、遠(yuǎn)程監(jiān)控等模塊構(gòu)成。其中，數(shù)據(jù)采集模塊，可用于采集電位采集器、控制柜、恒電位儀、智能測(cè)試樁等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)加密處理后傳送到管道監(jiān)控中心的服務(wù)器終端。通信服務(wù)模塊，主要用于監(jiān)控中心服務(wù)器數(shù)據(jù)的接收與解密，同時(shí)將所獲數(shù)據(jù)提交監(jiān)控中心內(nèi)的“數(shù)據(jù)庫”服務(wù)器。在此期間，通訊服務(wù)模塊，會(huì)生成各服務(wù)器通訊日志，便于后期數(shù)據(jù)管理。而GIS功能模塊，可以為管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理工作，提供地理信息服務(wù)，具體包括地圖顯示、距離測(cè)量等服務(wù)。

除此之外，遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊屬于系統(tǒng)核心設(shè)計(jì)，包括電流干擾、電位報(bào)警、設(shè)備監(jiān)控等功能，可利用電位采集器、無線電位的采集儀器，分析管道電流干擾情況。同時(shí)向監(jiān)控中心實(shí)時(shí)、在線顯示管道、陰極保護(hù)設(shè)備位置。因此，在設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊中，相關(guān)人員可利用本模塊的系統(tǒng)功能，遠(yuǎn)程監(jiān)控、管理控制柜、恒電位儀等設(shè)備，使其在相關(guān)條件滿足后自動(dòng)化上傳數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)各功能模塊的綜合作用下，管道運(yùn)輸期間，管理人員可借助系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)特定區(qū)域內(nèi)，陰極保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)查詢，以及電子地圖對(duì)站點(diǎn)信息的顯示。

3 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，為推進(jìn)我國管道運(yùn)輸事業(yè)的進(jìn)步，相關(guān)人員應(yīng)針對(duì)現(xiàn)階段的管道腐蝕、陰極保護(hù)設(shè)備監(jiān)控情況。建設(shè)具有遠(yuǎn)程監(jiān)控、GIS、通訊服務(wù)等功能的管理系統(tǒng)。而管道運(yùn)輸陰極保護(hù)及防腐智能管理系統(tǒng)的產(chǎn)生，能夠在管道環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中，提高管道運(yùn)輸效率，預(yù)防管道運(yùn)輸安全故障。