一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法和系统与流程

所属的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品，因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

背景技术：

1、区域阴极保护技术是指针对场(开采区)、站(输送)、库(油库、储气库)内的埋地金属管道、储罐及设备实施的阴极保护。目前，关于区域阴极保护的设计遵从sy/t 6964-2011《石油天然气站场阴极保护技术规范》或gb/t35508-2017《场站内区域性阴极保护》，即首先通过对保护对象保护电流密度进行预估，再计算需要保护的管道设施面积，得出需要的电流需求量，并进一步提出设计方案。

2、生产实践表明，用该方法设计的站场在一些密集管网区、密集接地区等往往存在欠保护现象。根据前期对60余座在役站场区域阴极保护有效性评价结果统计，有近80％的站场存在欠保护现象。区域阴极保护不达标，将增大埋地管道设施的腐蚀风险。分析表明，造成区域阴极保护不达标的主要原因为：站场埋地金属结构物复杂，接地系统庞大，造成保护电流的大量流失，管道之间以及管道与接地网之间存在较为严重干扰和屏蔽问题，辅助阳极地床施工受区域限制较大，系统回路较多，调试和测试较困难等系列问题。所以，该传统的设计方法无法保证油气站场如输油气站场的区域阴极保护有效性的全覆盖。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，具体提供了一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法和系统，具体如下：

2、1)第一方面，本发明提供一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法，具体技术方案如下：

3、确定油气站场的多种站场区域阴极保护典型工况；

4、对每种站场区域阴极保护典型工况进行数值模拟和现场馈电试验，优化每种站场区域阴极保护典型工况对应的阳极地床参数与分布位置；

5、根据每种站场区域阴极保护典型工况对应的优化后的阳极地床参数与分布位置，确定每种站场区域阴极保护典型工况的区域阴极保护设计方案；

6、根据每种站场区域阴极保护典型工况的区域阴极保护设计方案，得到目标油气站场的区域阴极保护设计方案。

7、本发明提供的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法的有益效果如下：

8、通过数值模拟技术和典型工况现场馈电试验研究，得出典型区域阴极保护工况的设计方案，可推广应用至其他类似工况站场，由典型工况组合获得整个站场的区域阴极保护设计方案，从而提高设计的有效性，提升站场阴极保护水平，降低埋地管道设施的腐蚀风险。

9、2)第二方面，本发明还提供一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计系统，具体技术方案如下：

10、包括典型工况确定模块、优化模块、确定模块和方案确定模块；

11、典型工况确定模块用于：确定油气站场的多种站场区域阴极保护典型工况；

12、优化模块用于：对每种站场区域阴极保护典型工况进行数值模拟和现场馈电试验，优化每种站场区域阴极保护典型工况对应的阳极地床参数与分布位置；

13、确定模块用于：根据每种站场区域阴极保护典型工况对应的优化后的阳极地床参数与分布位置，确定每种站场区域阴极保护典型工况的区域阴极保护设计方案；

14、方案确定模块用于：根据每种站场区域阴极保护典型工况的区域阴极保护设计方案，得到目标油气站场的区域阴极保护设计方案。

15、3)第三方面，本发明还提供一种计算机设备，计算机设备包括处理器，处理器与存储器耦合，存储器中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机设备实现上述任一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法。

16、4)第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现上述任一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法。

17、需要说明的是，本发明的第二方面至第四方面的技术方案及对应的可能的实现方式所取得的有益效果，可以参见上述对第一方面及其对应的可能的实现方式的技术效果，此处不再赘述。

技术特征：

1.一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法，其特征在于，优化任一种站场区域阴极保护典型工况对应的阳极地床参数与分布位置的过程包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法，其特征在于，对所述任一种站场区域阴极保护典型工况进行三维建模，包括：

4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法，其特征在于，多种站场区域阴极保护典型工况包括：孤立管道区的场区域阴极保护典型工况、密集管道区的场区域阴极保护典型工况以及管道临近接地体区的场区域阴极保护典型工况。

5.一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计系统，其特征在于，包括典型工况确定模块、优化模块、确定模块和方案确定模块；

6.根据权利要求5所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计系统，其特征在于，所述优化模块具体用于：

7.根据权利要求6所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计系统，其特征在于，所述优化模块对所述任一种站场区域阴极保护典型工况进行三维建模的过程，包括：

8.根据权利要求5至7任一项所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计系统，其特征在于，多种站场区域阴极保护典型工况包括：孤立管道区的场区域阴极保护典型工况、密集管道区的场区域阴极保护典型工况以及管道临近接地体区的场区域阴极保护典型工况。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由所述处理器加载并执行，以使所述计算机设备实现权利要求1至4任一项所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条计算机程序，所述至少一条计算机程序由处理器加载并执行，以使计算机实现权利要求1至4任一项所述的一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法。

技术总结
本发明公开了一种基于站场典型工况的区域阴极保护设计方法和系统，涉及油气站场区域阴极保护设计技术领域，方法包括：确定油气站场的多种站场区域阴极保护典型工况；对每种站场区域阴极保护典型工况进行数值模拟和现场馈电试验，优化每种站场区域阴极保护典型工况对应的阳极地床参数与分布位置；根据每种站场区域阴极保护典型工况对应的优化后的阳极地床参数与分布位置，确定每种站场区域阴极保护典型工况的区域阴极保护设计方案；根据每种站场区域阴极保护典型工况的区域阴极保护设计方案，得到目标油气站场的区域阴极保护设计方案，本发明能够提高设计的有效性，提升站场阴极保护水平，降低埋地管道设施的腐蚀风险。

技术研发人员：刘文会,陈振华,吴张中,张丰,吴长访,石胜明,张连军,陈洪源,侯童耀,钟婷,蓝卫,徐华天,徐承伟
受保护的技术使用者：国家石油天然气管网集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15