CN109323131A - 一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法 - Google Patents

一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法，检测***包括与燃气管网中的测试桩对应设置的多个检测单元，检测单元包括多个干扰检查片和多个参比管，多个干扰检查片分散埋设在燃气管道的两侧，各干扰检查片的信号线分别与接线装置连接，接线装置与燃气管道连接，接线装置设有多条第一引线和多条第二引线，第一引线和第二引线均设有接线端子；检测单元还包括多个电位记录仪和参比电极，各电位记录仪分别与第一引线和第二引线连接，各参比电极对应置于参比管下端的土壤中，其具有结构简单、成本低廉、使用灵活、检测效率高、检测精度高、实用性强的优点；检测***的布置方法具有工艺简单、实施容易的优点。

Description

一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法
技术领域
本发明涉及一种埋地管道杂散电流干扰检测***，具体涉及一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，以及该检测***的布置方法。
背景技术
随着城市化建设的加快，埋地燃气管网日趋复杂，与地铁轨道并行和交叉铺设的情况也越来越多。地铁在运行过程中会向周围土壤中泄放杂散电流，杂散电流会对埋地燃气管网造成干扰并增大腐蚀风险。现有技术通常采用瞬间断电法检测燃气管道的阴极保护电位，并以此判断杂散电流干扰情况和腐蚀风险，但这一方法在实际应用中存在着一定的缺陷，不能同时断开多组阳极时就无法实现阴极保护电位检测，且存在杂散电流时检测结果与实际阴极保护电位存在较大差别。同时，地铁运行具有速度快、周期性强的特点，其产生的杂散电流较为复杂和多变，进一步增大了瞬间断电法的检测难度和误差，很容易对杂散电流干扰和腐蚀风险造成误判。
发明内容
本发明的目的是提供一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法，检测***具有结构简单、成本低廉、使用灵活、检测效率高、检测精度高、实用性强的优点；布置方法具有工艺简单、实施容易的优点。
为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，包括与燃气管网中的测试桩对应设置的多个检测单元，所述检测单元包括多个干扰检查片和多个参比管，多个干扰检查片沿轴向分散埋设在燃气管道的两侧且使其裸露面背对燃气管道，各干扰检查片的信号线分别与设置在测试桩中的接线装置连接，接线装置通过阴极测试线与燃气管道连接，接线装置设有与各干扰检查片的信号线对应连接的多条第一引线以及与阴极测试线连接的多条第二引线，第一引线和第二引线均设有接线端子；检测单元还包括多个电位记录仪以及与电位记录仪对应连接的多个参比电极，各电位记录仪分别通过第一检测线对应与第一引线的接线端子连接，各电位记录仪分别通过第二检测线与第二引线的接线端子连接，各参比电极分别通过辅助杆由上至下对应穿过参比管并置于土壤中。
进一步的，本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其中，所述干扰检查片的中心与燃气管道的轴线处于同一水平面上，干扰检查片与燃气管道之间的间距为10～30cm；所述参比电极与干扰检查片之间的垂向间距为5～10cm，参比电极与干扰检查片之间的水平间距小于5cm。
进一步的，本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其中，所述多个干扰检查片分为裸露面积为6.5cm2、20cm2和50cm2的三组，每一组均包括三个以上同尺寸的干扰检查片；裸露面积为50cm2的干扰检查片设置在燃气管道的一侧，裸露面积为6.5cm2和20cm2的干扰检查片设置在燃气管道的另一侧。
进一步的，本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其中，所述燃气管道为采用3PE防腐层或双层FBE防腐层的管道，所述多个干扰检查片分为裸露面积为1cm2、6.5cm2和20cm2的三组，每一组均包括三个以上同尺寸的干扰检查片；裸露面积为20cm2的干扰检查片设置在燃气管道的一侧，裸露面积为1cm2和6.5cm2的干扰检查片设置在燃气管道的另一侧。
进一步的，本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其中，所述燃气管道同侧干扰检查片之间的距离为30～35cm。
进一步的，本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其中，所述参比管和测试桩均为PVC管，参比管和测试桩的上端均设有管帽。
本发明提供的一种上述燃气管网地铁杂散电流干扰检测***的布置方法，包括以下步骤：
一、选定某一检测单元的布置位置，挖开地面直至露出燃气管道以形成作业坑；
二、将各干扰检查片的裸露面利用600目细砂纸打磨后，沿轴向分散设置在燃气管道的两侧，并利用泥土将各干扰检查片压实固定；
三、将各参比管垂直设置在对应的干扰检查片上侧，并利用泥土将各参比管的下端围住压实；
四、将各干扰检查片的信号线捋顺后穿入测试桩并与接线装置连接；将接线装置阴极测试线与燃气管道连接；
五、将测试桩垂直设置，并利用泥土将测试桩的下端围住压实后回填作业坑；
六、将接线装置的各第一引线接线端子分别与第二引线端子连接；
七、检测时，将接线装置的各第一引线接线端子与第二引线端子断开；将各第一引线接线端子对应与各电位记录仪的第一检测线连接，将各第二引线端子分别与各电位记录仪的第二检测线连接；并将各参比电极分别通过辅助杆由上至下对应穿过参比管并置于土壤中；以设定的周期通过各电位记录仪检测对应干扰检查片的断电电位；
八、检测结束后，将各电位记录仪的第一检测线和第二检测线拆除，并使接线装置的各第一引线接线端子与第二引线端子恢复连接状态，同时将各参比电极从对应的参比管中取出；
九、按照步骤一至八的工序完成所有检测单元的布置。
本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法与现有技术相比，具有以下优点：本发明通过设置与燃气管网中的测试桩对应的多个检测单元，检测单元包括多个干扰检查片和多个参比管，让多个干扰检查片沿轴向分散埋设在燃气管道的两侧且使其裸露面背对燃气管道，且使各干扰检查片的信号线分别与设置在测试桩中的接线装置连接，让接线装置通过阴极测试线与燃气管道连接，在接线装置上设置与各干扰检查片的信号线对应连接的多条第一引线以及与阴极测试线连接的多条第二引线，且使第一引线和第二引线均设置接线端子；检测单元还包括多个电位记录仪以及与电位记录仪对应连接的多个参比电极，让各电位记录仪分别通过第一检测线对应与第一引线的接线端子连接，让各电位记录仪分别通过第二检测线与第二引线的接线端子连接，且让各参比电极分别通过辅助杆由上至下对应穿过参比管并置于土壤中。由此就构成了一种结构简单、成本低廉、使用灵活、检测效率高、检测精度高、实用性强的燃气管网地铁杂散电流干扰检测***。实际应用中，根据设定的检测周期，让各电位记录仪以设定的通断电时间间隔转换通断电状态，并在每次断电时以设定的延迟时间采集对应干扰检查片的断电电位，通过分析各干扰检查片的断电电位即可准确判断地铁杂散电流干扰程度和腐蚀风险。本发明通过设置多个干扰检查片并使其沿轴向分散埋设在燃气管道的两侧，不但提高了检测的全面性，而且可检测不同的杂散电流干扰源，通过结合地铁速度快、周期性强的特点，可将地铁杂散电流和其他杂散电流源区分开来，从而准确判断地铁杂散电流干扰程度和带来的腐蚀风险，以便采取有针对性的应对措施。且本发明通过设置参比管、接线装置以及第一引线和第二引线，检测时，只需让各电位记录仪与第一引线和第二引线连接，并让各参比电极通过辅助杆穿过参比管并置于土壤中；检测完成后，可将各电位记录仪和参比电极拆除，并使各第一引线和第二引线通过其接线端子连接，以便极化各干扰检查片。这一结构一方面提高了检测和连接的方便灵活性，另一方面可使电位记录仪和参比电极在多个检测单元之间轮换使用，提高了利用率，降低了设备成本。本发明提供的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***的布置方法具有工艺简单、实施容易的优点。
下面结合附图所示具体实施方式对本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***及其布置方法作进一步详细说明：
附图说明
图1为本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***非检测状态的横向示意图；
图2为本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***检测状态的纵向示意图。
具体实施方式
首先需要说明的，本发明中所述的上、下、前、后、左、右等方位词只是根据附图进行的描述，以便于理解，并非对本发明的技术方案以及请求保护范围进行的限制。
如图1和图2所示本发明一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***的具体实施方式，包括与燃气管网中的测试桩6对应设置的多个检测单元。检测单元包括多个干扰检查片1和多个参比管2。将多个干扰检查片1沿轴向分散埋设在燃气管道7的两侧且使其裸露面背对燃气管道7，让各干扰检查片1的信号线11分别与设置在测试桩6中的接线装置3连接。让接线装置3通过阴极测试线31与燃气管道7连接，在接线装置3上设置与各干扰检查片1的信号线11对应连接的多条第一引线以及与阴极测试线31连接的多条第二引线，且使第一引线和第二引线均设置接线端子。检测单元还包括多个电位记录仪4以及与电位记录仪4对应连接的多个参比电极5。让各电位记录仪4分别通过第一检测线对应与第一引线的接线端子连接，让各电位记录仪4分别通过第二检测线与第二引线的接线端子连接。将各参比电极5分别通过辅助杆51由上至下对应穿过参比管2并置于土壤中。
通过以上结构设置就构成了一种结构简单、成本低廉、使用灵活、检测效率高、检测精度高、实用性强的燃气管网地铁杂散电流干扰检测***。在实际应用中，根据设定的检测周期，让各电位记录仪4以设定的通断电时间间隔转换通断电状态，并在每次断电时以设定的延迟时间采集对应干扰检查片1的断电电位(阴极保护电位)，通过分析各干扰检查片1的断电电位即可准确判断地铁杂散电流干扰程度和腐蚀风险。本发明通过设置多个干扰检查片1并使其沿轴向分散埋设在燃气管道7的两侧，不但提高了检测的全面性和效率，而且可检测不同的杂散电流干扰源，通过结合地铁速度快、周期性强的特点，可将地铁杂散电流和其他杂散电流源区分开来，从而准确判断地铁杂散电流干扰程度和带来的腐蚀风险，以便采取有针对性的应对措施。且本发明通过设置参比管2、接线装置3以及第一引线和第二引线，检测时，只需让各电位记录仪4与第一引线和第二引线连接，并让各参比电极5通过辅助杆51穿过参比管2并置于土壤中；检测完成后，可将各电位记录仪4和参比电极5拆除，并使各第一引线和第二引线通过其接线端子连接，以便极化各干扰检查片1。这一结构一方面提高了检测和连接的方便灵活性，另一方面可使电位记录仪4和参比电极5在多个检测单元之间轮换使用，提高了利用率，降低了设备成本。需要说明的是，电位记录仪4检测断电电位通常采用通电12s、断电3s、延迟200～300ms的方式。
作为具体实施方式，本发明通过使干扰检查片1的中心与燃气管道7的轴线处于同一水平面上，使干扰检查片1与燃气管道7之间的间距在10～30cm之间，使参比电极5与干扰检查片1之间的垂向间距在5～10cm之间，并使参比电极5与干扰检查片1之间的水平间距小于5cm，有效提高了检测数据的有效性和可靠性。同时，针对不同的燃气管道防腐类型，本发明采用了不同裸露面积的干扰检查片并使其分组设置。对于采用常规防腐层的燃气管道，其防腐性能较差，本发明设置了三组裸露面积分别为6.5cm2、20cm2和50cm2的干扰检查片1，并使每一组均设置三个同尺寸的干扰检查片1，且使裸露面积为50cm2的干扰检查片1设置在燃气管道的一侧，使裸露面积为6.5cm2和20cm2的干扰检查片1设置在燃气管道的另一侧。实验证明，对于该类的燃气管道，这一结构设置的干扰检查片组合更加贴合燃气管道的实际情况，可有效提高检测的可靠性和真实性。而对于采用3PE防腐层或双层FBE防腐层的燃气管道，其防腐性能较好，本明设置了三组裸露面积分别为1cm2、6.5cm2和20cm2的干扰检查片1，并使每一组均设置三个同尺寸的干扰检查片1，且使裸露面积为20cm2的干扰检查片1设置在燃气管道的一侧，使裸露面积为1cm2和6.5cm2的干扰检查片1设置在燃气管道的另一侧。实验证明，对于该类的燃气管道，这一结构设置的干扰检查片组合更加贴合燃气管道的实际情况，同样提高了检测的可靠性和真实性。需要说明的是，每组的干扰检查片1不限于设置三个，还可以根据需要设置三个以上。另外，为保证检测效率和可靠性，本发明通常让燃气管道同侧干扰检查片1之间的距离在30～35cm之间，并使参比管2和测试桩均采用PVC管，且在参比管2和测试桩的上端设置管帽，以防进水影响检测的可靠性和真实性。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***的布置方法，具体包括以下步骤：
一、选定某一检测单元的布置位置，挖开地面直至露出燃气管道以形成作业坑。
二、将各干扰检查片1的裸露面利用600目细砂纸打磨后，沿轴向分散设置在燃气管道的两侧，并利用泥土将各干扰检查片1压实固定。
三、将各参比管2垂直设置在对应的干扰检查片1上侧，并利用泥土将各参比管2的下端围住压实。
四、将各干扰检查片1的信号线11捋顺后穿入测试桩并与接线装置3连接；将接线装置3阴极测试线31与燃气管道连接。
五、将测试桩垂直设置，并利用泥土将测试桩的下端围住压实后回填作业坑。
六、将接线装置3的各第一引线接线端子分别与第二引线端子连接，对使各干扰检查片1极化。
七、检测时，将接线装置3的各第一引线接线端子与第二引线端子断开；将各第一引线接线端子对应与各电位记录仪4的第一检测线连接，将各第二引线端子分别与各电位记录仪4的第二检测线连接；并将各参比电极5分别通过辅助杆51由上至下对应穿过参比管2并置于土壤中。以设定的周期通过各电位记录仪4检测对应干扰检查片1的断电电位。通过分析各干扰检查片的断电电位即可准确判断地铁杂散电流干扰程度和腐蚀风险。根据地铁运行的周期性特点，本发明通常将周期设为24小时，以保证检测的全面性。
八、检测结束后，将各电位记录仪4的第一检测线和第二检测线拆除，并使接线装置3的各第一引线接线端子与第二引线端子恢复连接状态，同时将各参比电极5从对应的参比管2中取出。
九、按照步骤一至八的工序完成所有检测单元的布置。
本发明提供的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***的布置方法具有工艺简单、实施容易的优点，通过对各干扰检查片1断电电位的检测，可对地铁杂散电流对燃气管道的干扰风险进行评估，以便采用有针对性的应对措施，提高了安全性。
以上实施例仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明请求保护范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域工程技术人员依据本发明的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其特征在于，包括与燃气管网中的测试桩对应设置的多个检测单元，所述检测单元包括多个干扰检查片(1)和多个参比管(2)，多个干扰检查片(1)沿轴向分散埋设在燃气管道的两侧且使其裸露面背对燃气管道，各干扰检查片(1)的信号线(11)分别与设置在测试桩中的接线装置(3)连接，接线装置(3)通过阴极测试线(31)与燃气管道连接，接线装置(3)设有与各干扰检查片(1)的信号线(11)对应连接的多条第一引线以及与阴极测试线(31)连接的多条第二引线，第一引线和第二引线均设有接线端子；检测单元还包括多个电位记录仪(4)以及与电位记录仪(4)对应连接的多个参比电极(5)，各电位记录仪(4)分别通过第一检测线对应与第一引线的接线端子连接，各电位记录仪(4)分别通过第二检测线与第二引线的接线端子连接，各参比电极(5)分别通过辅助杆(51)由上至下对应穿过参比管(2)并置于土壤中。
2.根据权利要求1所述的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其特征在于，所述干扰检查片(1)的中心与燃气管道的轴线处于同一水平面上，干扰检查片(1)与燃气管道之间的间距为10～30cm；所述参比电极(5)与干扰检查片(1)之间的垂向间距为5～10cm，参比电极(5)与干扰检查片(1)之间的水平间距小于5cm。
3.根据权利要求2所述的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其特征在于，所述多个干扰检查片(1)分为裸露面积为6.5cm2、20cm2和50cm2的三组，每一组均包括三个以上同尺寸的干扰检查片(1)；裸露面积为50cm2的干扰检查片(1)设置在燃气管道的一侧，裸露面积为6.5cm2和20cm2的干扰检查片(1)设置在燃气管道的另一侧。
4.根据权利要求2所述的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其特征在于，所述燃气管道为采用3PE防腐层或双层FBE防腐层的管道，所述多个干扰检查片(1)分为裸露面积为1cm2、6.5cm2和20cm2的三组，每一组均包括三个以上同尺寸的干扰检查片(1)；裸露面积为20cm2的干扰检查片(1)设置在燃气管道的一侧，裸露面积为1cm2和6.5cm2的干扰检查片(1)设置在燃气管道的另一侧。
5.根据权利要求3或4所述的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其特征在于，所述燃气管道同侧干扰检查片(1)之间的距离为30～35cm。
6.根据权利要求5所述的一种燃气管网地铁杂散电流干扰检测***，其特征在于，所述参比管(2)和测试桩均为PVC管，参比管(2)和测试桩的上端均设有管帽。
7.一种权利要求6所述燃气管网地铁杂散电流干扰检测***的布置方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、选定某一检测单元的布置位置，挖开地面直至露出燃气管道以形成作业坑；
二、将各干扰检查片(1)的裸露面利用600目细砂纸打磨后，沿轴向分散设置在燃气管道的两侧，并利用泥土将各干扰检查片(1)压实固定；
三、将各参比管(2)垂直设置在对应的干扰检查片(1)上侧，并利用泥土将各参比管(2)的下端围住压实；
四、将各干扰检查片(1)的信号线(11)捋顺后穿入测试桩并与接线装置(3)连接；将接线装置(3)阴极测试线(31)与燃气管道连接；
五、将测试桩垂直设置，并利用泥土将测试桩的下端围住压实后回填作业坑；
六、将接线装置(3)的各第一引线接线端子分别与第二引线端子连接；
七、检测时，将接线装置(3)的各第一引线接线端子与第二引线端子断开；将各第一引线接线端子对应与各电位记录仪(4)的第一检测线连接，将各第二引线端子分别与各电位记录仪(4)的第二检测线连接；并将各参比电极(5)分别通过辅助杆(51)由上至下对应穿过参比管(2)并置于土壤中；以设定的周期通过各电位记录仪(4)检测对应干扰检查片(1)的断电电位；
八、检测结束后，将各电位记录仪(4)的第一检测线和第二检测线拆除，并使接线装置(3)的各第一引线接线端子与第二引线端子恢复连接状态，同时将各参比电极(5)从对应的参比管(2)中取出；
九、按照步骤一至八的工序完成所有检测单元的布置。
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