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          管道研究

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          油氣管道閥室漏電檢測方法及治理措施

          來源:《管道保護》2022年第3期 作者:王訓祿 湛勝騰 時間:2022-5-27 閱讀:

          王訓祿 湛勝騰

          西部管道烏魯木齊輸油氣分公司王家溝作業區


          摘要:閥室漏電是造成管道陰極保護不達標的重要因素。管道陰保系統不達標容易導致管道腐蝕,嚴重時會引起管道腐蝕穿孔。以克烏復線、西二線、西三線等閥室為對象,介紹了閥室漏電檢測方法,分析了閥室漏電的主要原因,提出了管理建議,供參考借鑒。

          關鍵詞:油氣管道;閥室漏電;陰極保護;控制措施

           

          隨著油氣管道閥室運行年限增長、運行工藝不斷改造,管道地面部分與電氣部分之間的絕緣墊片、絕緣卡套、絕緣接頭失效,管道與電氣部分(或接地極)存在搭接或電連接、閥室干線至放空區絕緣接頭失效等情況,由此導致大量的陰極保護電流流失,造成閥室漏電。閥室漏電是造成管道陰極保護不達標的重要因素,容易導致管道腐蝕,嚴重時會引起管道腐蝕穿孔事件。通過對67處干線閥室(閥池)陰保電流檢測排查,其中無漏電閥室25處,占比38%;存在不同程度漏電的閥室42處,占比62%;表明閥室漏電情況比較普遍。

          1  閥室漏電檢測方法

          (1)電流衰減法。選用DM機將發射機紅線與管道連接,黑線與大地連接(接地極)。由DM機向管道發射直流3 Hz(電流測繪)+6 Hz(A字架專屬)+128 Hz(定位頻率)的混合頻率,輸出電流600 mA。便攜式接收機能準確探測到經管道傳輸的混合信號,跟蹤和采集該信號并測量管中電流值,根據管中電流變化分析漏失情況。電流衰減越大,管道上電流損失越嚴重。

          選用克烏復線閥室作為測試對象,使用DM接收機沿管道每隔10 m測量管中電流值,如圖 1電流變化曲線顯示,前期為均勻衰減,在經過閥室時電流值明顯陡降,經過閥室后電位也明顯下降,說明克烏復線閥室內存在漏電。



          圖 1 管中電流經過閥室時電流變化趨勢圖


          (2)密間隔電位法。分別測試閥室進站管道、閥室出站管道、閥室中心閥門等部位電位,找出閥室電位偏正處,將一根長100 m~200 m導線一端與管道偏正處連接,另一端與萬用表連接。以閥室為中心,使用飽和硫酸銅參比電極檢測閥室兩邊管道電位,測試范圍為閥室上下游各100 m,檢測點位每隔10 m~15 m,形成電位變化趨勢圖(圖 2)。



          圖 2 閥室上下游電位變化趨勢圖


          如圖 2所示,閥室兩端管道電位明顯陡降,經過閥室后電位值又逐步恢復,說明克烏復線閥室內存在漏電。

          (3)閥室內外管道電位對比法 。分別對克烏復線閥室和西三線閥室內外管道電位進行測量,結果如表 1所示?梢,克烏復線閥室內外管道電位存在明顯電位差,說明閥室內部有明顯電流流失,發生閥室漏電。西三線閥室內外管道電位差別微小,不存在電流流失,閥室電位正常。


          表 1 閥室內外管道電位對比



          (4)絕緣接頭性能測試 。對西三線閥室絕緣接頭內外側管道電位進行測試,結果如表 2所示。對比結果可以看出,西三線閥室放空管道與閥室內部電位有明顯電位差,說明絕緣接頭良好。如閥室內側電位偏正、外側電位偏負,電位相差不太大,說明絕緣接頭內部存在保護電流泄漏情況。


          表 2 閥室絕緣法蘭內外側電位對比



          (5)管道與可能搭接部位電位測試對比。對西二線閥室管道與可能搭接部位分別進行電位測試,結果如表 3所示?梢,管道與房屋(彩板房)、電控系統接地網存在明顯電位差,說明不存在搭接情況。管道與鋼格柵之間電位明顯偏負,說明管道破損點與鋼格柵存在搭接,少部分陰保電流從鋼格柵漏失(需要注意的是鍍鋅鋼埋地環境自然電位是﹣1.10 V~0.00 V,需要排除鋼格柵是否鍍鋅而造成電位偏負)。


          表 3 管道端與關聯物搭接部位電位對比



          2  現場測試要點

          (1)主要儀器。DM管道防腐層檢測儀:以3 Hz+6 Hz+128 Hz的混合頻率查找防腐層漏點,利用管中電流變化測試絕緣性或通斷性。主要用于電流衰減法、絕緣接頭性能測試。

          萬用表:由飽和硫酸銅參比電極輔助測試管道電位和電氣設備電位、接地極電位、鋼結構房屋電位以對比電位差;歐姆檔測量兩個被測物之間的電阻值,測量電路通斷。主要用于密間隔電位法、電位對比法。

          RF-IT地上管線絕緣體性能測試儀:采用音頻技術工作,首先音頻信號通過其中一個探頭施加到管道絕緣端的一側,然后使用另一個探頭在絕緣端的另一側接收該高頻信號;如果被接收的信號和發射的信號強度相同且有報警聲,說明被檢測管道的絕緣設備已失去絕緣性。主要用來測量局部絕緣接頭、絕緣卡套、絕緣墊片等的絕緣性。

          (2)排查測試關鍵部位。全面識別出閥室管道端與電氣絕緣端的位置、數量,使用RF-IT地上管線絕緣體性能測試儀分別測量其絕緣性能,同時使用萬用表測量兩端的電位差和電阻值驗證絕緣性和通斷性。排查測試關鍵部位如圖 3所示。



          圖 3 關鍵部位絕緣性排查


          (3)重點排查搭接部位。包括但不限于以下部位:①管道破損點與彩板房搭接;②管道破損點與混泥土墻面搭接;③管道破損點與防護鋼格柵搭接;④氣體檢測儀等支架U型卡環未做絕緣處理;⑤繞性軟管與電氣端或防護鋼管未使用絕緣套環;⑥管道和接地網搭接或接地線位置連接錯誤;⑦閥室管道防腐層異常處。

          3  結論及建議

          往往一個容易忽視的搭接就能引起管道保護電位正向偏移,但是在找到根源并消除短接/搭接/更換失效絕緣裝置后,干擾會很快消失,管道保護電位恢復正常。避免閥室漏電的難點是怎樣快速準確找出管道與電氣部分之間的搭接點或埋地搭接點、管道防腐層破損點,以便采取有效的整改措施。為此提出以下建議。

          (1)對因絕緣卡套、絕緣接頭或絕緣墊片失效造成漏電的閥室,建議及時更換絕緣設備,使管道部分和電氣部分(及接地極)充分絕緣。

          (2)對因管道與周邊關聯物搭接造成的閥室漏電,建議及時消除搭接,并采取增加可靠的絕緣墊等措施。

          (3)對因埋地搭接、管道防腐層破損點造成的閥室漏電,建議及時立項開挖,消除搭接、修復破損點,如果短期無法確定漏電位置或原因,可以采取在閥室周圍增加犧牲陽極保護,利用不同金屬的電位差異,為受保護的金屬提供電子,減緩管道腐蝕。

          (4)如閥室漏電嚴重或短期無法查其原因,可開展饋電試驗。測試管道達到正常陰極保護所需的電流值,根據電流值采取臨時保護,同時記錄饋電試驗時管道保護電位變化數值及范圍,以便分析原因和制定整改措施。 


          作者簡介:王訓祿,1986年生,本科,工程師,中國石油大學(華東)安全工程專業,現從事油氣管道保護工作,聯系方式:13659971986,270585073@qq.com。


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