CIPS-埋地管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)

密間隔電位法檢測(cè)埋地管道防腐層

　　應(yīng)用廣泛的埋地管道對(duì)地電位測(cè)量，是使用一個(gè)靈敏的毫伏表和一個(gè)Cu/CuSO4硫酸鹽電極，通常在管線上相距大約1到2km的兩根測(cè)試柱進(jìn)行電位接觸。上述檢測(cè)出現(xiàn)的大問題在于這種檢測(cè)可能只對(duì)于測(cè)試柱兩端附近1到2米的距離有效，兩個(gè)測(cè)試柱之間絕大部分的管對(duì)地電壓反應(yīng)不出來。此外，局部的影響因素例如距離檢測(cè)柱很近的一個(gè)明顯的防腐層缺陷可以對(duì)測(cè)試柱的檢測(cè)讀數(shù)其主要作用，這樣以來得到的關(guān)于管道真實(shí)的防護(hù)效果方面的信息十分有限。

　　為測(cè)試柱讀數(shù)上的限制，大約在45年前，發(fā)明了CIPS這種方法。在CIPS中，用一根長(zhǎng)導(dǎo)線把兩個(gè)測(cè)試柱連接上，沿著管線方向以非常小的間隔管地電壓，這樣就可以提供整個(gè)管道的防護(hù)情況。用一個(gè)記錄式的伏特計(jì)替換了常規(guī)的伏特計(jì)，可以大量記錄檢測(cè)到的數(shù)據(jù)。這種技術(shù)可以提供一個(gè)詳細(xì)的電壓情況，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)廣泛的用來評(píng)估管道陰極保護(hù)的情況，在CIPS的使用過程中通過識(shí)別全部的直流電壓（ON POTENTIAL），然后通過所有的斷流器(OFF POTENTIAL)確定管地電壓。在后面的檢測(cè)中，OFF potential作為非常準(zhǔn)確的電壓，可以在很大程度上IR讀數(shù)過程中出現(xiàn)的電壓降低的錯(cuò)誤信息，這是由于電流在土壤和管道表面的沉積物中傳播的造成的。ON/OFF電壓的概念基礎(chǔ)是在陰極保護(hù)處于關(guān)閉的情況下，電壓測(cè)量中的IR成分幾乎同時(shí)的衰減，但是管道和所接觸的土壤之間的電壓衰減的很小（甚至幾個(gè)小時(shí)/幾天都不會(huì)變化），還與土壤的構(gòu)成有關(guān)。這樣得到的管地電壓是比較準(zhǔn)確的（OFFPotential），可以對(duì)管道的防護(hù)情況進(jìn)行更好的評(píng)估（沒有IR的影響）。

　　沒有相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定整流電的頻率以及時(shí)間等參數(shù)對(duì)ON 和OFF電壓進(jìn)行測(cè)量，設(shè)備的買主通常選擇他們自己的時(shí)間序列，這依據(jù)同步法則(同步法飄移)、使用的斷流器的性以及和斷流器配套使用的數(shù)據(jù)記錄儀的同步性決定的。

　　DCVG公司在進(jìn)行了十分的試驗(yàn)、衛(wèi)星控制、掌握了可變ON/OFF次序的操作尤其是0.45 ON/0.8 OFF DCVG的脈沖頻率，設(shè)計(jì)開發(fā)了自己CIPS設(shè)備。兩種不同類型的監(jiān)測(cè)：DCVG和CIPS可以獨(dú)立的運(yùn)行，但通過ECDA概念的引入可以在一次檢測(cè)中完成這兩項(xiàng)操作。

DCVG和CIPS斷流器

以下是四種不同型號(hào)的陰極保護(hù)電流斷流器 ：

型號(hào) 1

　　無與倫比的同步斷流器進(jìn)行簡(jiǎn)單的DCVG檢測(cè)，按照DCVG脈沖頻率。不能和CIPS配套使用。

型號(hào) 2

　　衛(wèi)星同步斷流器：使用Quantum設(shè)備在一次檢測(cè)中完成DCVG/CIPS 兩種檢測(cè)。只能按照DCVG的脈沖頻率操作：(0.45秒ON, 0.8秒OFF)。

型號(hào) 3

　　應(yīng)用于DCVG/CIPS檢測(cè)的衛(wèi)星同步斷流器，有5種不同的ON/OFF轉(zhuǎn)換次序：

　　　　A) 直接的DCVG或組合的DCVG/CIPS 0.45秒 ON, 0.8 秒 OFF (1.25 秒)

　　　　B) DCVG (反向) 0.8 秒 ON, 0.45 秒 OFF (1.25 秒)

　　　　C) DCVG (反向) 1.6 秒 ON, 0.9 秒 OFF (2.5 秒)

　　　　D) 常規(guī)的CIPS 3 秒 ON, 2 秒 OFF (5 秒)

　　　　E) 常規(guī)的CIPS 4 秒 ON, 1 秒 OFF (5 秒)

型號(hào) 4

　　用于DCVG/CIPS檢測(cè)的衛(wèi)星同步斷流器，按照型號(hào)3的ON/OFF轉(zhuǎn)化次序進(jìn)行操作，但是數(shù)據(jù)記錄儀中有三個(gè)通道能夠記錄所有的衛(wèi)星信息、時(shí)間、位置和電流(T/R輸出)，局部管地電壓的轉(zhuǎn)化次序等。這種類型的斷流器可以用來提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)，用于研究干擾，解決所有的時(shí)間上的爭(zhēng)論，這些爭(zhēng)論是當(dāng)前的CIPS設(shè)備所忽視的也是當(dāng)前所有的操作技術(shù)人員所不能解決的問題。

　　注意：所有的斷流器應(yīng)用180 Amp,200V DC的適配器。180Aap包含斷流器打開/關(guān)閉時(shí)的峰值電壓。所有的斷流器除型號(hào)1以外都含有單獨(dú)的衛(wèi)星接收電線，每5秒鐘檢查一次同步性。

同步衛(wèi)星的概念

　　為了擴(kuò)大DCVG的日常檢測(cè)范圍及進(jìn)行CIPS（或在一次檢測(cè)中綜合使用兩種技術(shù)），要求多功能斷流器打開或關(guān)閉陰極保護(hù)是同步的。同樣要求CIPS數(shù)據(jù)記錄儀與斷流器二者也是同步的。

　　DCVG公司開發(fā)了這樣一種技術(shù)：斷流器和CIPS數(shù)據(jù)記錄儀具有單獨(dú)的衛(wèi)星天線，通過NAVSTAR衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)出的脈沖代碼實(shí)現(xiàn)同步。斷流器或數(shù)據(jù)記錄儀內(nèi)部的電腦對(duì)特定的GPS時(shí)間信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，安裝到整流器中之后，在一天中的不同時(shí)刻、距離幾千米的不同位置，都能夠識(shí)別同一個(gè)時(shí)間從而確定on/off的次序。每5秒鐘進(jìn)行一次重新同步的操作，不斷地矯正時(shí)間次序和時(shí)間的漂移，更重要的是能夠記錄下時(shí)間和GPS坐標(biāo)，以便于以后的分析（以前的晶體控制斷流器常見的問題就是在一天中會(huì)發(fā)生明顯的時(shí)間飄逸）。

　　當(dāng)按照DCVG的頻率（0.45 ON, 0.8 OFF）進(jìn)行CIPS檢測(cè)時(shí)，的同步性對(duì)于所有的CIPS設(shè)備是非常重要的。

　　同步性并不是DCVG檢測(cè)的基本的要求。但是，在多重變壓整流器管道上進(jìn)行實(shí)際的檢測(cè)時(shí)，同時(shí)打開兩個(gè)以上的整流器要比一次打開一個(gè)整流器的效果好的多。

Quantum的CIPS數(shù)據(jù)記錄儀的特征

　　1、Quantum是的數(shù)據(jù)記錄儀，并不是專門定制的電腦，只不過是進(jìn)行了一些改進(jìn)充當(dāng)CIPS的記 錄儀。Quantum數(shù)據(jù)記錄儀重大約2.8磅（1.25公斤)。

　　2、電腦堅(jiān)固，操作簡(jiǎn)單適合現(xiàn)場(chǎng)人員的使用。進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，只需要把電極和導(dǎo)線設(shè)置好，打開CIPS，然后沿著管線行走即可，數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)記錄下來，每1.25秒鐘打開關(guān)閉各一次（距離約為1米）。Quantum的設(shè)置程序很簡(jiǎn)單。

　　3、Quantum 有一個(gè)帶有字母的鍵盤。

　　4、屏幕可以顯示數(shù)據(jù)記錄儀監(jiān)測(cè)到的脈沖的形狀，從而可以進(jìn)行檢測(cè)。你可以看到陰極和陽極的波峰，AC干擾，以及斷流器的開/關(guān)引起的小脈沖。

　　5、屏幕上還可以顯示ON/OFF電壓，GPS的狀態(tài)，已經(jīng)使用的內(nèi)存，儀器的操作狀態(tài)和衛(wèi) 星的狀態(tài)。

　　6、Quantum數(shù)據(jù)記錄儀有四個(gè)通道，可以同時(shí)記錄不同的四項(xiàng)。

　　7、Quantum的內(nèi)存有32mb，這是市場(chǎng)上其它的cips設(shè)備的內(nèi)存的16倍。

　　8、Quantum可以記錄62,500行的數(shù)據(jù)，可以使用CIPS沿著70km的管線以1.2m/秒的速度進(jìn)行檢測(cè)或連續(xù)工作21小時(shí)。

　　9、Quantum在存儲(chǔ)方面有7種常見的特色，只需要按一個(gè)按鈕就可以把數(shù)據(jù)記錄下來。8個(gè)選項(xiàng)能幫助你設(shè)置自己的特色。

　　10、Quantum以DCVG檢測(cè)的脈沖頻率記錄CIPS數(shù)據(jù)。

　　11、通過Quantum，DCVG和CIPS檢測(cè)到的防腐層腐蝕數(shù)據(jù)被記錄下來，即一次檢測(cè)過程可以完成兩種不同的檢測(cè)。DCVG用來定位，Quantum用來記錄數(shù)據(jù)。

　　12、Quantum能以不同的ON/OFF時(shí)間順序檢測(cè)。

　　13、Quantum有自己的GPS天線，能夠每5秒鐘記錄計(jì)算距離的GPS坐標(biāo)，檢測(cè)的日期。

　　14、GPS常使用類似的GPS控制斷續(xù)器來使Quantum做到同步，斷續(xù)器上沒有Master/Slave（主動(dòng)/被動(dòng)）類型的活動(dòng)。

　　15、每5秒鐘對(duì)所有的斷續(xù)器和Quantum的同步性進(jìn)行一次檢測(cè)，所以通常發(fā)生在晶體控制 斷續(xù)器上漂移現(xiàn)象在Quantum中不會(huì)出現(xiàn)。

　　16、Quantum的下載程序使用簡(jiǎn)單，下載到Excel表中，Excel大可以有62,500行數(shù)據(jù)。Quantum數(shù)據(jù)記錄儀的內(nèi)存完全能夠存儲(chǔ)下62,500行的數(shù)據(jù)，能充分發(fā)揮Excel的功能。

　　17、數(shù)據(jù)記錄儀能夠記錄下標(biāo)號(hào)，記錄模式，時(shí)間，日期，GPS坐標(biāo)以及4個(gè)通道的開/關(guān)情況。下載程序能區(qū)分出不同類型的數(shù)據(jù)及GPS部分，這用來技術(shù)檢測(cè)的距離。

　　18、Quantum CIPS上使用的許多部件與 DCVG上使用的部分是能夠互換的，這就減少了攜帶大量備用件的需要。

　　19、DCVG ECDA軟件能對(duì)數(shù)據(jù)作出分析和解釋，該程序已經(jīng)過了9年的開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用，使用它分析過多達(dá)95,000的防腐層缺陷。

　　20、Quantum用戶可以得到免費(fèi)的技術(shù)支持和對(duì)數(shù)據(jù)的解釋。