埋地管道防腐層缺陷現場檢測儀器的探討

溫 禹

（大慶油田水務公司水文地質公司，黑龍江 大慶 163411）

1 基于DSP的埋地管道防腐層缺陷現場檢測儀器

因埋地管道所處作業環境相對比較惡劣，要想順利完成對埋地管道防腐層缺陷的現場檢測作業，所選擇的檢測儀器應具備抗干擾能力強、重量輕、體積小、功率消耗小等一些應用特征，就此本文基于DSP提出管道防腐層缺陷現場檢測儀的應用。

1.1 激勵信號發生部分

就埋地管道防腐層缺陷現場檢測相關要求，由DSP經過D/A進行轉變，產生信號如下：正弦信號（單位Hz）有0.1、0.5、1、5、10；多種頻率正弦波合成信號以及階躍信號，上述信號都是經過恒電流或者是恒電位電路傳送至需要進行檢測的埋地管道中。

1.2 響應信號采集部分

通過Cu/CuSO4參與點擊檢測埋地管道防腐層的響應信號，根據放大、濾波、A/D轉換存入RAM以及等待信號處理這一流程進行。在這個過程中，因管齡、現場環境等存在一定的差別之處，使得最終所檢測的響應信號大小、信噪比存在一定的差別，正因如此，也就對該部分放大器、濾波器、模數轉換器等方面提出更為嚴格的要求。

1.3 控制與數據處理部分

其一，關于控制與數據處理部分的工作內容主要有以下幾方面，控制信號的發生和采集兩部分的協調并完成相應的測試，然后將測試結果顯示出來，與PC端進行通訊，處理測試數據的時域、頻域信號[1]，最后將需要進行檢測埋地管道的各項數據參數解析出來，最后對缺陷類型進行判別和分析。

就現場檢測儀器而言，其核心主要在于DSP芯片，也就是數字信號處理芯片，只有DSP性能優質，才能減少指令周期，例如晶振為40MHz時，基于不倍頻，其指令周期為25ns。對于埋地管道防腐層缺陷所使用的現場檢測儀器，通常選擇采用電池供電的方式開展檢測作業，其中需要特別注意的是器件芯片的功率消耗量，除此之外，所使用的檢測儀器應將電池使用情況顯示出來，在使用過程中，能夠隨著使用情況來告知操作者及時進行電池更換。本文進行埋地管道防腐層缺陷現場檢測所使用的DSP內部數據線為六條十六位，相比較于十六位A/D和D/A器件接口而言，具有一定的應用便利性，同時也能降低使用過程中存在的量化誤差，進一步強化系統信噪比。

2 埋地管道防腐層缺陷現場檢測儀器的實驗

為有效驗證模擬試片檢測效果，本文通過實驗的方式進行驗證，管道長度、外徑以及材料分別為6.3m、Φ159mm以及16Mn鋼；對于管道的防腐層部分為石油瀝青，其厚度、埋設深度分別為4mm、0.6m，因本次實驗是對埋地管道防腐層缺陷部分進行檢測，所以提前在管道上制造多個不同規格形態的破損點、剝離點等等，通過運用基于DSP的現場檢測儀器進行多次檢測后，檢測結果為破損系數K值隨著頻率產生的變化而發生相應的變化，若破損系數K值為下降狀態，斜率為大，當處于剝離狀態下，K值下降時斜率為小；若破損和剝離兩種狀態共同存在情況下，K值得下降斜率就會處于上述兩種情況之間。若從破損程度的角度進行分析，埋地管道破損面積越大，K值下降斜率也就會越大[2]。

3 結語

綜上所述，埋地管道防腐層因缺陷情況存在一定的不同，其電化學阻抗譜特征也因此存在一定的不同之處，通過檢測儀器在規定頻率范圍內對電化學阻抗譜特征進行檢測，能夠將埋地管道防腐層破損情況、剝離程度等進行相應的檢測。本次基于DPS的檢測儀器在試驗有很好的實驗成效，但其中對于缺陷定位等其他方面的問題還需要加大研究力度，以此更好的為埋地管道防腐層缺陷檢測提供技術支持。