埋地管道防腐层缺陷检测技术的研究

摘要

在液体和气体的输送方面，管道运输有其不可取代的突出优势，在世界范围内得到了广泛应用。影响埋地管道可靠性和使用寿命的关键因素是管道金属的腐蚀。为了防止管道腐蚀，普遍采用防腐涂层和电化学方法进行保护。而防腐涂层会因多种因素产生缺陷，失去防腐效果，导致管道被腐蚀，甚至发生管道泄漏等恶性事故。根据国内外经验，我国大多长距离油气管道已逐步进入事故高发期。因此，有计划地开展管道防腐层的修复工作已刻不容缓。为了对管道防腐层修复决策提供科学依据，研究管道防腐层缺陷检测及其评价方法，精确高效地测定管道的防腐层状况具有重要意义。本文对防腐层缺陷检测技术进行了深入研究，主要进行了以下几个方面的工作：
　　 1.埋地管道涂层质量检测方法多种多样，深入研究了各种方法的优缺点，并最终提出了能同时检测破损和剥离缺陷的基于电化学阻抗谱技术的检测方法。
　　 2.分析了埋地管道体系的等效电路模型，为将电化学理论应用于管道涂层缺陷检测打下了坚实基础。
　　 3.采用小幅度正弦恒电流激励的涂层缺陷检测方法，研制了一套防腐层缺陷检测实验装置，利用研制的实验装置对防腐层破损和剥离试片进行测试，获得了大量数据，实验结果与实际情况吻合良好。证明了该方法可应用于防腐层缺陷检测。
　　 4.研制了用于现场检测防腐层缺陷类型的仪器。

目录

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第一章绪论

1.1管道运输发展现状和面临的问题

1.2管道缺陷检测方法综述

1.3国内外研究现状及存在问题

1.3.1检测仪器研究现状

1.3.2检测技术发展趋势

1.3.3管道缺陷检测存在问题

1.4本课题的研究内容和意义

1.4.1本课题的研究内容

1.4.2本课题的研究意义

第二章管道防腐层阻抗测量技术原理

2.1防腐层阻抗测量原理

2.1.1防腐层缺陷检测理论基础

2.1.2等效电路的选取

2.1.3优化电路设计

2.1.4电化学阻抗谱技术

2.2计算与校准原理和具体算法

2.2.1计算与校准原理

2.2.2计算与校准具体算法

第三章管道防腐层阻抗测量系统实现

3.1测量系统硬件设计

3.1.1硬件系统总体设计

3.1.2 AT89S52单片机简介

3.1.3 AD5933芯片概述

3.1.4硬件系统模块设计

3.2测量系统软件设计

3.2.1下位机程序设计

3.2.2上位机程序设计

3.3测量系统综合性能评定

3.3.1纯电阻测量

3.3.2纯电容测量

3.3.3阻容网络测量

第四章防腐层缺陷测试实验体系设计

4.1模拟试片制作和实验体系设计

4.2解析试片电化学特性

4.2.1各试片乃奎斯特图和伯德图

4.2.2解析试片电化学等效电路参数

4.3基于EIS技术的防腐层缺陷检测

第五章管道防腐层缺陷测量仪设计

5.1管道防腐层缺陷测量仪硬件设计

5.1.1阻抗测试装置

5.1.2检测探头

5.1.3里程轮

5.2数据管理系统设计

5.2.1数据快速采集DMS

5.2.2数据处理DMS

5.3管道防腐层缺陷测量仪优势

第六章结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

致 谢