基于GPRSGSM网络的远程腐蚀监控系统.pdf

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1、基于GPRS/GSM网络的远程腐蚀监控系统419基于GPRS/GSM网络的远程腐蚀监控系统董泽华郭兴蓬魏丰（华中科技大学化学系，武汉，430074）摘要：本文简要论述了现代通讯技术在远程腐蚀监检测中的应用，特别讨论了基于移动网络GPRS/GSM的远程数据通讯的模式及其优点；对当前工业腐蚀监测中的几种常用在线监测方法进行了比较，包括线性极化、电阻探针、交流阻抗技术以及电化学噪声技术等在工业环境中应用的优缺点等；最后探讨了腐蚀监测技术与现代移动通讯结合后的巨大优势，以及对提供管理现代化水平的重要意义。1前言腐蚀监检测与腐蚀控制是防腐蚀的两个重要组成部分，但长期以来

2、在我国并未得到均衡发展和获得同等重视。随着我国大多数油田进入开采中后期，采出液中含水量逐渐上升，油气开发生产过程中的腐蚀环境日趋严重。由于管道内外壁腐蚀以及管道内部的各种隐含缺陷而导致的油气泄漏事故时有发生，造成严重经济损失和环境污染。有鉴于此，腐蚀监检测作为腐蚀防护的基础工作越来越得到了企业的关注和重视。当前，人们对腐蚀监检测相关技术的要求更高，要求对腐蚀能实时在线监测，能及时预报管线或设备腐蚀程度，评估油气管道[1]腐蚀损坏程度和管道预期寿命，为保证输油气管道正常运行提供支持。国际上从八十年代起，对腐蚀监测有了更清楚的认识，防患于未然得到广泛认同。工业上主

3、要的在线腐蚀监/检测技术可分为物理和电化学的方法，包括：ER电阻探针腐蚀测量，LPR线性极化腐蚀测量，两点法交流阻抗测量，磁阻法快速腐蚀监测和渗氢监测等。另外，近十年发展起来的电化学噪声技术，因其能灵敏地探测到局部腐蚀过程的变化，已有应用到工业领域腐蚀监测的报道。2远程监控技术大型工业企业（如：石油、化工、煤炭等）存在规模巨大，部门人员众多，作业点分散，设备多，价值高，各种管线、阀门较多，其中相当一部分设备工作在户外的特点。企业对于各种设备和管线运行状态的监控要求严格，一旦形成事故损失是巨大的，因此，对各种设备的运行状态、温度、压力、流量以及腐蚀状态等指标要做

4、到实时监控，一旦出现情况能及时进行报警并可以在远程进行指挥调度和调整,这对降低运行风险和成本是十分必要的。420第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集石油系统腐蚀监测，以前多采用现场挂片人工取样的方式，这种技术虽然安装结构简单、维护成本低。但监测周期长（1—3个月），在数据未取出前，无法知道腐蚀速率情况，不利于及时了解腐蚀情况。而且装取挂片时要耗费大量的人力、车辆台班、工作时。同时油、气生产井分布不集中，地区跨度较大，也给监测工作造成困难。而基于无线通讯网络的远程腐蚀检测技术此时就表现出较大的优势。它特别适用于作业点分散于野外，环境恶劣，需要无人值守远传控制。通过

5、GPRS/GSM无线网络和因特网可实现对跨越数百公里的设备运行状态的实时监控，实现了数据在人员、控制中心和设备间的互通互传，使技术人员和管理人员无论在任何地方都可以得到每个监控点的数据，并可以进行及时响应。因此，无线网络将成为油田系统远程监控技术发展所不可缺少的部分。GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)的英文简称，是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，它采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。因此，现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的G

6、PRS覆盖。GPRS可以充分利用现有的GSM网络，覆盖面广，实时性好，传输速率高，运营费用低，支持IP协议。具有“永远在线”、“快速登陆”、“按量计费”、“高速传送”、“安全可靠”等优点，数据传输速率高达160Kbps。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户永远在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。GPRS移动数据传输系统有很大的应用范围，几乎所有中低速率的数据传输业务都可以应用，如城市配电网络自动化、自来水、煤气管道自动化、INTERNET接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安等以它为技术支撑，可以用最简单、最低成本、最安全可靠的方式构建远程监控[

7、2]网络，大幅节省了人力物力，提高了工业控制的自动化水平。3腐蚀监测技术3.1电阻探针电阻探针实际上是一个装有金属试片的探头，在腐蚀介质中，金属试片的横截面积将因腐蚀而减小，从而使其电阻增大，如果金属的腐蚀大体是均匀的，那么电阻的变化率就与金属的腐蚀量成正比，周期性地测量这种电阻，便可计算出该段时间后的总腐蚀量，从而计算出金属的腐蚀速率。电阻探针仪器的优点主要有：简单、灵敏、适用性强（在任何介质中均[3]可使用）。由于环境介质的温度、流速、金属材料的成份和热处理以及电极表面制备等方面的偏差，或者探针表面存在的外来物质（如腐蚀产物），均会影响到测量结果的精度和可

8、靠性。该方法也不适用于监测局部腐蚀。最