城鎮(zhèn)燃?xì)怃撡|(zhì)管道受軌道交通電磁干擾測(cè)試與評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、隨著我國地鐵等軌道交通的蓬勃發(fā)展以及城鎮(zhèn)燃?xì)獾钠占笆褂?，由此而凸顯的埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道干擾電流腐蝕問題愈來愈引起了人們的關(guān)注。調(diào)查顯示，我國90％以上的城鎮(zhèn)埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道防腐層破損、剝離以及腐蝕穿孔等缺陷均由地鐵等軌道交通泄漏到土壤中的動(dòng)態(tài)干擾電流所引發(fā)，不僅造成了巨大的國民經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了隱患。 在我國，燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)始于20世紀(jì)50年代，地鐵軌道交通的發(fā)展歷史也才僅僅40年。因此，對(duì)埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道

2、的軌道交通電磁干擾腐蝕問題尚未進(jìn)行深入研究。同時(shí)，由于埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道埋設(shè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣且復(fù)雜多變，導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)與設(shè)備無法較好地應(yīng)用于城鎮(zhèn)埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道的電磁干擾檢測(cè)與評(píng)價(jià)。因此，為了保障管道的安全運(yùn)行并及時(shí)對(duì)受干擾的管道采取防護(hù)措施，對(duì)城鎮(zhèn)埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道所受的軌道交通電磁干擾情況進(jìn)行有效測(cè)試與評(píng)價(jià)勢(shì)在必行。課題圍繞該任務(wù)開展了理論與實(shí)驗(yàn)研究，取得了以下研究成果： 通過對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)的比較分析，并針對(duì)軌道交通電磁干擾的動(dòng)態(tài)變化

3、特性，提出了管地電位連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。在實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)管地電位波動(dòng)情況與干擾電流的關(guān)系，初步估計(jì)了管道受到的動(dòng)態(tài)電磁干擾嚴(yán)重性。 基于軌道交通動(dòng)態(tài)電磁干擾原理，提出了實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)直流電磁干擾與交流電磁干擾腐蝕實(shí)驗(yàn)方案。搭建了動(dòng)態(tài)電磁干擾下的金屬管道加速腐蝕實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了不同物化性質(zhì)的土壤、不同特性的動(dòng)態(tài)干擾電流對(duì)管道腐蝕速率的影響規(guī)律，以及干擾電流與管地電位波動(dòng)范圍之間的關(guān)系。 通過數(shù)字圖像處理技術(shù)提取腐蝕形貌圖

4、像的腐蝕特征，并應(yīng)用分形幾何理論，計(jì)算腐蝕形貌分形維數(shù)。研究表明，動(dòng)態(tài)電磁干擾造成的管體腐蝕形貌具有分形特征，分形維數(shù)可作為定量描述腐蝕形貌特征的參數(shù)。同時(shí)，以實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，建立了分形維數(shù)與腐蝕速率之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式。 采用LabVIEW與MicrosoftSQL數(shù)據(jù)庫、MATLAB、VisualC++結(jié)合的方法開發(fā)了埋地燃?xì)怃撡|(zhì)管道電磁干擾測(cè)試與評(píng)價(jià)軟件。軟件實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、信號(hào)頻域測(cè)量、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算、.txt文件存儲(chǔ)與回