本發(fā)明屬于油氣管道檢測(cè)與評(píng)價(jià)領(lǐng)域，具體涉及一種油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、由于中國(guó)專利公開號(hào)為cn104122196a的《應(yīng)力條件下油氣管道用高強(qiáng)鋼直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法》中的雜散電流干擾評(píng)價(jià)的電位測(cè)量通常集中在管道的特定位置、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域（如管道連接處、閥門附近等），而忽略了其他部分的電位情況，這種局限性使得獲取的整個(gè)管道系統(tǒng)的電位狀態(tài)出現(xiàn)較大的誤差。并且由于電位變化可能因管道的材質(zhì)、土壤性質(zhì)、外部干擾源等因素而有所不同，僅依靠有限的測(cè)量點(diǎn)無法準(zhǔn)確捕捉到管道的整體腐蝕風(fēng)險(xiǎn)和電位變化趨勢(shì)。管道在運(yùn)行過程中，其電位會(huì)受到多種因素的影響，包括流體的性質(zhì)、環(huán)境的變化、外部電流干擾等。這些動(dòng)態(tài)因素使得電位在時(shí)間和空間上都可能出現(xiàn)變化，如果只在固定位置進(jìn)行測(cè)量，無法實(shí)時(shí)監(jiān)控這些動(dòng)態(tài)變化，可能導(dǎo)致對(duì)管道的實(shí)際狀況產(chǎn)生誤判，進(jìn)而影響腐蝕預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

2、并且在管道某些特定位置可能會(huì)出現(xiàn)局部電位異常（如涂層損壞、土壤電阻率變化等），而傳統(tǒng)方法在測(cè)量時(shí)未能覆蓋這些區(qū)域，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果不夠科學(xué)合理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提出油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法，可以實(shí)時(shí)反映動(dòng)態(tài)環(huán)境對(duì)管道狀態(tài)的影響，并準(zhǔn)確且全面地對(duì)油氣管道進(jìn)行電流干擾評(píng)價(jià)；

2、本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提出一種油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

3、為達(dá)上述目的，本發(fā)明第一方面實(shí)施例提出一種油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法，所述方法包括以下步驟：

4、s100，獲取管道電位大小和管道周圍土壤表面的電位大??；

5、s200，通過管道電位大小和管道周圍土壤表面的電位大小計(jì)算管道電位偏差；

6、s300，根據(jù)管道電位偏差篩選出電位核顯管道；

7、s400，對(duì)電位核顯管道進(jìn)行恒磁電位分析，獲取恒磁電位偏移；

8、s500，通過恒磁電位偏移進(jìn)行電流干擾評(píng)價(jià)。

9、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的評(píng)價(jià)方法，可以實(shí)時(shí)反映動(dòng)態(tài)環(huán)境對(duì)管道狀態(tài)的影響，并準(zhǔn)確且全面地對(duì)油氣管道進(jìn)行電流干擾評(píng)價(jià)。

10、由于傳統(tǒng)電位測(cè)量通常集中在管道的特定位置，比如關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域（如管道連接處、閥門附近等），卻忽略了其他部分的電位情況，這種局限性會(huì)使得獲取的整個(gè)管道系統(tǒng)的電位狀態(tài)出現(xiàn)較大的誤差。

11、進(jìn)一步的，為了解決上述問題，在步驟s100中獲取管道電位大小和管道周圍土壤表面的電位大小的方法包括：通過電位計(jì)獲取管道在每個(gè)距離間隔l內(nèi)的電位大小，其中距離間隔l設(shè)置為[1，50]米；記iso(li)為在管道第i個(gè)距離間隔li內(nèi)的電位大小，lis(li)為在管道第i個(gè)距離間隔li內(nèi)周圍土壤表面的電位大小，其中，li=[(i-1)*l，i*l]，i=1，2，…，h，h∈[5，100]，i為距離間隔序號(hào)，記所有iso(li)中各個(gè)電位大小的中位數(shù)為ism，所有l(wèi)is(li)中各個(gè)電位大小的中位數(shù)為lim；

12、本步驟的有益效果為：通過在管道周圍設(shè)定多個(gè)距離間隔，利用電位計(jì)全面獲取管道電位和周圍土壤表面的電位信息，可以有效解決中國(guó)專利公開號(hào)為cn104122196a的《應(yīng)力條件下油氣管道用高強(qiáng)鋼直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法》中的雜散電流干擾評(píng)價(jià)的電位測(cè)量通常集中在管道的特定位置、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)或容易發(fā)生腐蝕的區(qū)域的局限性；該步驟不僅能夠捕捉到管道在不同位置的電位變化，實(shí)時(shí)反映動(dòng)態(tài)環(huán)境對(duì)管道狀態(tài)的影響，減少個(gè)別異常值的影響。管道電位和土壤電位能夠揭示直流雜散電流干擾的程度，為后續(xù)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和保護(hù)措施提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從而顯著增強(qiáng)油氣管道的安全性和維護(hù)效率。

13、進(jìn)一步的，在步驟s200中，通過管道電位大小和管道周圍土壤表面的電位大小計(jì)算管道電位偏差包括：

14、記d（li）為管道第i個(gè)距離間隔li內(nèi)的管道電位偏差，其中d（li）為iso(li)與lis(li)的差值；創(chuàng)建一個(gè)空序列，并記為電位偏差序列dk，將所有d（li）導(dǎo)入電位偏差序列，并記電位偏差序列中的平均值為dm；

15、其中管道電位偏差為管道電位與土壤電位的偏差，可以量化管道的電位狀態(tài)，準(zhǔn)確評(píng)估電流干擾的程度。這一量化過程是后續(xù)腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)。d(li)數(shù)值較大表明管道受到較強(qiáng)的直流雜散電流干擾；通過電位偏差的平均值dm，可以判斷整個(gè)管道系統(tǒng)的電位穩(wěn)定性。

16、進(jìn)一步的，在步驟s300中，根據(jù)管道電位偏差篩選出電位核顯管道包括：

17、s301，計(jì)算電位偏差序列dk中所有管道電位偏差的標(biāo)準(zhǔn)差，以此對(duì)管道電位偏差進(jìn)行分類，獲取第一管道電位偏差范圍、第二管道電位偏差范圍和第三管道電位偏差范圍；

18、其中，具體方法為：計(jì)算電位偏差序列dk中所有管道電位偏差的標(biāo)準(zhǔn)差，并通過電位偏差序列dk中所有管道電位偏差的標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)電位偏差序列進(jìn)行內(nèi)部歸類；記于dm減標(biāo)準(zhǔn)差的值為dg，dm加標(biāo)準(zhǔn)差的值為dp，將電位偏差序列dk中管道電位偏差小于等于dg的歸類為第一管道電位偏差范圍dn1；將電位偏差序列dk中管道電位偏差大于dg且小于dp的歸類為第二管道電位偏差范圍dn2；將電位偏差序列dk中管道電位偏差大于等于dp的歸類為第三管道電位偏差范圍dn3；

19、通過計(jì)算管道地電位信息和周圍土壤表面的電位信息的差異（電位偏差），系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地識(shí)別出受到直流雜散電流干擾影響顯著的管道間隔。這種篩選基于電位偏差的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，包括計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差和確定不同電位偏差范圍，確保了篩選結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性；

20、將第一管道電位偏差范圍dn1、第二管道電位偏差范圍dn2、第三管道電位偏差范圍dn3的區(qū)間分別記為[n，k1]、[k2，y1]、[y2，mx]，其中[n,k1]這個(gè)區(qū)間表示第一管道電位偏差范圍dn1，其中n是電位偏差序列dk中的最小值，k1是電位偏差序列dk中所有小于等于dg的管道電位偏差中最接近dg的值。[k2,y1]這個(gè)區(qū)間表示第二管道電位偏差范圍dn2，其中k2是電位偏差序列dk中所有大于dg的管道電位偏差中最接近dg的值，y1是電位偏差序列dk中所有小于dp的管道電位偏差中最接近dp的值。[y2,mx]這個(gè)區(qū)間表示第三管道電位偏差范圍dn3，其中y2是電位偏差序列dk中所有大于等于dp的管道電位偏差中最接近dp的值，mx是電位偏差序列dk中的最大值。

21、s302，通過第一管道電位偏差范圍dn1、第二管道電位偏差范圍dn2、第三管道電位偏差范圍dn3，計(jì)算第一電位偏差邊界mya和第二電位偏差邊界myb；

22、將管道電位偏差分為不同的范圍，通過設(shè)定第一電位偏差邊界mya和第二電位偏差邊界myb，進(jìn)一步區(qū)分并提取出核心電位偏差；這種多維度的分類不僅簡(jiǎn)化了分析過程，還可以精細(xì)地區(qū)分電位狀態(tài)，有助于針對(duì)性地制定后續(xù)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)管理措施。

23、s303,根據(jù)邊界值第一電位偏差邊界mya和第二電位偏差邊界myb，提取處于這兩個(gè)邊界值之間的電位偏差數(shù)據(jù)，記為核心電位偏差dk（lj），將核心電位偏差dk（lj）對(duì)應(yīng)的管道間隔被標(biāo)識(shí)為電位核顯管道；

24、其中第一電位偏差邊界mya為第一管道電位偏差范圍dn1中的最大值k1減去最小電位偏差范圍差，其中最小電位偏差范圍差為k2和電位偏差穩(wěn)定平衡比的乘積，其中，電位偏差穩(wěn)定平衡比為k1×ism與k2×lim的比值；其中第二電位偏差邊界myb為第一管道電位偏差范圍dn1中的最大值k1加上最大電位偏差范圍差，其中最大電位偏差范圍差為k2和電位偏差異常平衡比的乘積，其中，電位偏差異常平衡比為y1×ism與(y2+y1)×lim的比值；

25、提取所有屬于第一電位偏差邊界mya和第二電位偏差邊界myb兩個(gè)邊界值之間的d（li），并記為核心電位偏差dk（lj），其中j為管道電位偏差屬于第一電位偏差邊界mya和第二電位偏差邊界myb之間的管道距離間隔序號(hào)，并將dk（lj）對(duì)應(yīng)的管道記為電位核顯管道；

26、進(jìn)一步的，第一電位偏差邊界mya基于對(duì)電位偏差的統(tǒng)計(jì)分析，用于篩除電位偏差接近正常、波動(dòng)較小的管道部分，這些部分通常沒有受到顯著的外部干擾或腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。篩除電位偏差接近正常、波動(dòng)較小的管道部分有助于集中監(jiān)測(cè)資源，減少對(duì)無顯著電位偏差的正常管道部分的監(jiān)測(cè)需求，優(yōu)化監(jiān)測(cè)效率和成本。第二電位偏差邊界myb用于排除因外界磁場(chǎng)或管道周邊環(huán)境因素（如電磁干擾、土壤成分變化）導(dǎo)致的電位偏差較大但非腐蝕原因的管道段，通過第二電位偏差邊界myb幫助過濾掉這些由外部環(huán)境干擾而非腐蝕引起的異常有助于排除由非腐蝕原因引起的異常信號(hào)，避免誤判或不必要的監(jiān)測(cè)。核心電位偏差是mya和myb之間的電位偏差數(shù)據(jù)，反映管道系統(tǒng)中因腐蝕而受影響的區(qū)域，通過mya和myb，可以將核心電位偏差聚焦于受到腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的管道段，并剔除外部環(huán)境和正常管道段的干擾，專注于腐蝕風(fēng)險(xiǎn)高的區(qū)域，從而提高監(jiān)測(cè)的有效性。

27、本步驟的有益效果為：將管道電位偏差分為不同的范圍，通過第一電位偏差邊界mya和第二電位偏差邊界myb，進(jìn)一步區(qū)分并提取出核心電位偏差；這種多維度的分類不僅簡(jiǎn)化了分析過程，還可以精細(xì)地區(qū)分電位狀態(tài)，有助于針對(duì)性地制定后續(xù)的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)管理措施，并通過篩選電位核顯管道，優(yōu)化了監(jiān)測(cè)資源的分配和使用，避免了對(duì)整條管道進(jìn)行單一類型的監(jiān)測(cè)，節(jié)約了成本和時(shí)間，同時(shí)提高監(jiān)測(cè)效率和數(shù)據(jù)處理的速度。

28、進(jìn)一步的，在步驟s400中，對(duì)電位核顯管道進(jìn)行恒磁電位分析，獲取恒磁電位偏移的方法包括：

29、通過霍爾傳感器獲取電位核顯管道在每個(gè)時(shí)間間隔t內(nèi)的平均磁場(chǎng)強(qiáng)度大小和電位偏移，所述平均磁場(chǎng)強(qiáng)度大小即時(shí)間間隔內(nèi)所有以每秒為單位的瞬時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度的平均值，其中時(shí)間間隔t設(shè)置為[0.5，5]秒；記kmp(tr)為電位核顯管道在tr內(nèi)受到的總磁場(chǎng)強(qiáng)度大小，記djmy(tr，lj)為序號(hào)為j的電位核顯管道在tr內(nèi)電位偏移大小，其中，tr=[(r-1)*t，r*t]，r=1，2，…，g，g∈[5，100]；獲取各個(gè)kmp(tr)中的最小值記為kmp(tz)，將tz記為恒磁時(shí)間，z∈[1，h]；

30、進(jìn)一步的，在步驟s500中，通過恒磁電位偏移進(jìn)行腐蝕速率評(píng)價(jià)；

31、將各個(gè)djmy(tz，lj)中的平均值記為恒磁電位偏移djx，通過djx來評(píng)價(jià)干擾程度，當(dāng)恒磁電位偏移djx≥100mv,則評(píng)價(jià)腐蝕速率高，否則腐蝕速率低；若評(píng)價(jià)腐蝕速率高，則需要采取直流排流保護(hù)或其他防護(hù)措施。

32、本步驟的有益效果為：通過恒磁電位偏移djx，能夠提供管道在恒磁條件下的整體電位變化情況，由于電位偏移是評(píng)估腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的重要指標(biāo)，通過分析整體電位變化情況，可以更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)管道的腐蝕速率，當(dāng)djx≥100mv時(shí)，表明電位偏移超過了安全標(biāo)準(zhǔn)，腐蝕速率較快，提示需要采取直流排流保護(hù)或其他防護(hù)措施。

33、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明方法通過獲取管道及周圍土壤的電位信息、計(jì)算電位偏差、篩選出受到干擾影響的電位核顯管道，并對(duì)其進(jìn)行恒磁電位分析和腐蝕速率評(píng)價(jià)，能有效識(shí)別和量化油氣管道受到的直流雜散電流干擾程度，對(duì)管道腐蝕風(fēng)險(xiǎn)的精準(zhǔn)分析，提供更好的雜散電流干擾評(píng)價(jià)。

34、為達(dá)上述目的，本發(fā)明第二方面實(shí)施例還提出一種油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)系統(tǒng)，所述油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)系統(tǒng)包括：處理器、存儲(chǔ)器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)一種油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法中的步驟，所述油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行于桌上型計(jì)算機(jī)、筆記本、掌上電腦及云端數(shù)據(jù)中心的計(jì)算設(shè)備中。

35、通過油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)系統(tǒng)執(zhí)行油氣管道用直流雜散電流腐蝕評(píng)價(jià)方法，可以實(shí)時(shí)反映動(dòng)態(tài)環(huán)境對(duì)管道狀態(tài)的影響，并準(zhǔn)確且全面地對(duì)油氣管道進(jìn)行電流干擾評(píng)價(jià)。