魯佳琪 張志堅 張興龍 王任 趙飛 楊超光

西南管道德宏輸油氣分公司

中緬天然氣管道某條管線(xiàn)全長(cháng)484 km，沿線(xiàn)穿越農田、山區、河溝谷等地形地貌，其中順河谷敷設達30 km，途經(jīng)區域地下水較為豐富。該管線(xiàn)投產(chǎn)3年以來(lái)陰極保護系統一直不能正常發(fā)揮作用，通過(guò)檢測，整條管線(xiàn)存在多處保護電位偏正及偏負問(wèn)題（見(jiàn)圖1）。據此，經(jīng)檢測、分析，查找原因，并分類(lèi)進(jìn)行整改，取得了良好效果。

圖1 整改前管道沿線(xiàn)保護電位

  1 存在問(wèn)題及整改措施

1.1 設計缺陷

1.1.1 恒電位儀及保護電位檢測

首先對A站場(chǎng)恒電位儀的運行狀況，包括運行模式、輸出電流、輸出電壓、參比電位、預置電位等參數進(jìn)行了檢測，結果見(jiàn)表1。

由表1可見(jiàn)，恒電位儀的參比電位偏負。為同時(shí)現場(chǎng)進(jìn)行了開(kāi)箱檢測，以了解埋地管道的保護電位，結果見(jiàn)表2。

1.1.2 原因分析及整改措施

從表1、表2可以看出，進(jìn)站區域絕緣接頭內側保護電位達不到要求，站內區域陰保保護電位偏負，遂對恒電位儀進(jìn)行了調整。調整后經(jīng)測試，恒電位儀運行正常，站內區域保護電位有較大正向偏移，但進(jìn)站區域絕緣接頭內側保護電位較之前無(wú)明顯變化，達不到保護要求，而且啟/停恒電位儀，都沒(méi)有明顯變化，說(shuō)明該區域無(wú)陰保電流。當恒電位儀控制電位為–1.8V時(shí)，進(jìn)站區域處于欠保護狀態(tài)，而其他區域處于過(guò)保護狀態(tài)，說(shuō)明調整恒電位儀的輸出對該區域的保護沒(méi)有起到作用。

經(jīng)查閱初設圖紙并仔細檢查，A站場(chǎng)最初設計的是一個(gè)閥室，而不是站場(chǎng)（見(jiàn)圖2），絕緣接頭安裝在放空和分輸管線(xiàn)上，進(jìn)站管線(xiàn)的陰極保護按干線(xiàn)設計，而非按站場(chǎng)區域設計。后期設計變更為A站場(chǎng)，但陰保專(zhuān)業(yè)設計未做變更，仍按閥室設計施工。為避免站場(chǎng)區域陰保與線(xiàn)路陰保彼此干擾，決定對進(jìn)站區域增設20支鎂合金犧牲陽(yáng)極進(jìn)行熱點(diǎn)保護。整改后經(jīng)測試，電位達到–1.0 V。

圖2 A站場(chǎng)管線(xiàn)進(jìn)站區域示意圖

1.2 施工質(zhì)量問(wèn)題

1.2.1 恒電位儀及保護電位檢測

對a號閥室恒電位儀的運行工況及保護電位進(jìn)行了檢測，結果分別見(jiàn)表3、表4。

1.2.2 原因分析及整改措施

單從表3中恒電位儀工況檢測數據判斷，管道的保護電位應該為正常狀態(tài)。但對比表3與表4的相關(guān)數據發(fā)現，管線(xiàn)實(shí)際保護電位已達–2.0 V，而恒電位儀顯示的參比電位卻僅為–0.91 V。為驗證是否長(cháng)效參比電極埋設位置不當所致，特意將便攜參比埋設于閥室外，取代長(cháng)效參比給恒電位儀反饋信號。結果恒電位儀的輸出和顯示均正常，證明長(cháng)效參比電極造成反饋信號偏差。

在原埋設位置將長(cháng)效參比更換為新的，管線(xiàn)實(shí)際保護電位與恒電位儀顯示的參比電位與之前沒(méi)有發(fā)生變化。隨后，繼續采用原長(cháng)效參比，但將其位置調整至出閥室下游，經(jīng)測試正常后埋設，然后運行恒電位儀，結果恒電位儀顯示的參數與現場(chǎng)測試一致。通過(guò)長(cháng)效參比位置調整前后對比及查閱設計圖紙發(fā)現，導致實(shí)際保護與顯示電位不一致不是長(cháng)效參比損壞造成的，而是施工單位未嚴格按照設計圖紙施工，埋設位置太靠近陽(yáng)極地床所致。

1.3 交流干擾

1.3.1 b號閥室恒電位儀及保護電位檢測

對b號閥室恒電位儀工況及保護電位現場(chǎng)進(jìn)行檢測，并未發(fā)現異�，F象。

1.3.2 b號閥室問(wèn)題分析

經(jīng)查閱恒電位儀歷史記錄發(fā)現，輸出電流波動(dòng)較大，在13～15點(diǎn)期間，經(jīng)常因為管線(xiàn)上的保護電位過(guò)負而沒(méi)有電流輸出。為了驗證這一點(diǎn)，對b號閥室附近管道的保護電位進(jìn)行連續檢測（見(jiàn)圖3）。

圖3 b號閥室附近管道13:35～13:54保護電位值

圖3表明管道保護電位確實(shí)存在400 mV左右的波動(dòng)，波值在13:37達到–1.57 V，此時(shí)恒電位儀的電流輸出為0，已無(wú)調整余地�？梢�(jiàn)，由于b號閥室附近管道保護電位波動(dòng)大，引起了恒電位儀輸出電流的波動(dòng)，證明確實(shí)存在雜散電流干擾，但對于干擾源一直無(wú)法確定。直到第二天對該閥室下游B站場(chǎng)的恒電位儀及保護電位進(jìn)行檢測后，才發(fā)現干擾來(lái)源于B站場(chǎng)。

1.3.3 B站場(chǎng)恒電位儀及保護電位檢測

對B站場(chǎng)恒電位儀的運行工況及保護電位進(jìn)行了檢測，結果見(jiàn)表5、表6。

1.3.4 原因分析及整改措施

由表6可知，干線(xiàn)上游保護電位過(guò)負，且上下游無(wú)跨接。將3號機柜1號恒電位儀停運1 h 后進(jìn)行測試，保護電位仍達到-1.8 V。將瑞麗站至b號閥室，所有陰保系統進(jìn)行檢測調試，全部沒(méi)有達到-1.8V。由于B站場(chǎng)上下游干線(xiàn)未跨接，故可以排除電流來(lái)自于B站場(chǎng)下游的可能性。據此推測，外來(lái)雜散電流應該來(lái)自于本站。最后在站外找到一接地裝置，與管道進(jìn)行了跨接（2016年1月12日），隨后調整至正常恒位運行恒電位儀，干線(xiàn)上的保護電位穩定在-1.25 V。

2016年1月12日11：31～14:31對干線(xiàn)進(jìn)行連續檢測，檢測數據見(jiàn)圖4，其中12:30之前，為未連接接地數值，偏差較大，此后連接上接地，運行平穩。14:08連接好B站場(chǎng)上下游跨接線(xiàn)，出現了極小的波動(dòng)后恢復正常。同時(shí)，13:30（以前該時(shí)間段干擾最大）巡護人員在b號閥室測試保護電位，顯示數據為–1.25 V，且b號閥室恒電位儀輸出電流穩定在0.6 A。說(shuō)明經(jīng)過(guò)B站場(chǎng)站外管道接地措施（相當于排流），全線(xiàn)已沒(méi)有雜散電流干擾。

圖4 1月12日b號閥室附近管道11:31～14:31保護電位值

  2  整改效果

全線(xiàn)整改調試完畢后，在瑞麗至彌渡段安裝極化探頭及極化試片，并進(jìn)行通斷電位測試，測量數據見(jiàn)圖5，從圖中可看出管道斷電電位處于–0.85～–1.2 V之間，符合GB/T21448-2008標準，說(shuō)明管道得到有效保護。

圖5 通斷電位檢測數據

  3  結論

（1）閥室設計變更為站場(chǎng)時(shí)，陰保專(zhuān)業(yè)設計應同步做相應變更。管線(xiàn)建設期間，應加強施工監管，確保參比電極埋設位置按圖施工。針對交流干擾，可增設排流裝置消除干擾。

（2）管道陰極保護應作為一個(gè)系統看待，在故障處理時(shí)，應上下游聯(lián)合整改調試，使得管道沿線(xiàn)保護電位達標。

參考文獻：

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[2] 胡士信.管道陰極保護技術(shù)現狀與展望.腐蝕與防護,2004,25(3):93-101.

[3] 張永飛,趙書(shū)華,李平,等.長(cháng)輸埋地管道陰極保護故障診斷與排除.腐蝕與防護,2014,35(11):1168-1172.

作者：魯佳琪，男， 1988年生，工程師， 2013年碩士畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），現主要從事油氣管道運行管理方向的工作。

來(lái)源：《管道保護》2017年第3期（總第34期）