CIPS-埋地管道防腐層檢測系統(tǒng)

密間隔電位法檢測埋地管道防腐層

　　應(yīng)用廣泛的埋地管道對地電位測量，是使用一個靈敏的毫伏表和一個Cu/CuSO4硫酸鹽電極，通常在管線上相距大約1到2km的兩根測試柱進(jìn)行電位接觸。上述檢測出現(xiàn)的大問題在于這種檢測可能只對于測試柱兩端附近1到2米的距離有效，兩個測試柱之間絕大部分的管對地電壓反應(yīng)不出來。此外，局部的影響因素例如距離檢測柱很近的一個明顯的防腐層缺陷可以對測試柱的檢測讀數(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，用一根長導(dǎo)線把兩個測試柱連接上，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管道的防護(hù)情況。用一個記錄式的伏特計(jì)替換了常規(guī)的伏特計(jì)，可以大量記錄檢測到的數(shù)據(jù)。這種技術(shù)可以提供一個詳細(xì)的電壓情況，檢測到的數(shù)據(jù)廣泛的用來評估管道陰極保護(hù)的情況，在CIPS的使用過程中通過識別全部的直流電壓（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，電壓測量中的IR成分幾乎同時的衰減，但是管道和所接觸的土壤之間的電壓衰減的很?。ㄉ踔翈讉€小時/幾天都不會變化），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），可以對管道的防護(hù)情況進(jìn)行的評估（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間等參數(shù)對ON 和OFF電壓進(jìn)行測量，設(shè)備的買主通常選擇他們自己的時間序列，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：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中完成這兩項(xiàng)操作。

DCVG和CIPS斷流器

以下是四種不同型號的陰極保護(hù)電流斷流器 ：

型號 1

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

型號 2

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

型號 3

　　應(yīng)用于DCVG/CIPS檢測的衛(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 4

　　用于DCVG/CIPS檢測的衛(wèi)星同步斷流器，按照型號3的ON/OFF轉(zhuǎn)化次序進(jìn)行操作，但是數(shù)據(jù)記錄儀中有三個通道能夠記錄所有的衛(wèi)星信息、時間、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，解決所有的時間上的爭論，這些爭論是當(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)閉時的峰值電壓。所有的斷流器除型號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的日常檢測范圍及進(jìn)行CIPS（或在一次檢測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)部的電腦對特定的GPS時間信號進(jìn)行識別，安裝到整流器中之后，在一天中的不同時刻、距離幾千米的不同位置，都能夠識別同一個時間從而確定on/off的次序。每5秒鐘進(jìn)行一次重新同步的操作，不斷地矯正時間次序和時間的漂移，更重要的是能夠記錄下時間和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發(fā)生明顯的時間飄逸）。

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

　　同步性并不是DCVG檢測的基本的要求。但是，在多重變壓整流器管道上進(jìn)行實(shí)際的檢測時，同時打開兩個以上的整流器要比一次打開一個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，操作簡單適合現(xiàn)場人員的使用。進(jìn)行檢測時，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)會自動記錄下來，每1.25秒鐘打開關(guān)閉各一次（距離約為1米）。Quantum的設(shè)置程序很簡單。

　　3、Quantum 有一個帶有字母的鍵盤。

　　4、屏幕可以顯示數(shù)據(jù)記錄儀監(jiān)測到的脈沖的形狀，從而可以進(jìn)行檢測。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)記錄儀有四個通道，可以同時記錄不同的四項(xiàng)。

　　7、Quantum的內(nèi)存有32mb，這是國際市場上其它的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)行檢測或連續(xù)工作21小時。

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

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

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

　　12、Quantum能以不同的ON/OFF時間順序檢測。

　　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/被動）類型的活動。

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

　　16、Quantum的下載程序使用簡單，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，記錄模式，時間，日期，GPS坐標(biāo)以及4個通道的開/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)支持和對數(shù)據(jù)的解釋。