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          管道研究

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          輸油站恒電位儀異常分析及處置措施

          來源:《管道保護》2023年第2期 作者:游晨 汪恭群 江勇強 朱昱庠 時間:2023-4-4 閱讀:

          游晨 汪恭群 江勇強 朱昱庠

          國家管網集團華中公司江西輸油分公司

           

          華中公司某輸油站陰極保護采用IHF數控高頻開關恒電位儀。某次巡檢發現恒電位儀輸出電壓、輸出電流異常增大,分別為55 V、12.89 A,設備由原恒電位運行模式跳轉至恒電流模式。通過重啟設備、切換備用機,均重復出現電壓和電流異常增大、恒電壓跳轉恒電流運行異,F象。初步分析原因主要有兩方面:恒電位儀設備本身輸出異常、長效參比失效、陽極地床電阻增大等;絕緣接頭故障、管道與外部金屬搭接、與絕緣接頭測試線搭接等。

          1  異常情況排查

          (1)恒電位儀故障排查。使用萬用表和便攜式參比電極對埋地長效參比電極進行測試,結果為4 mV,滿足校準標準50 mV要求。長效參比電極無異常。

          根據恒電位儀面板輸出電壓、輸出電流,計算回路電阻約為5 Ω,小于10 Ω,滿足陰極保護設備運轉要求。異常輸出與回路電阻無關。

          用萬用表對恒電位儀輸出電壓進行測試,測試值與工作面板一致。調整恒電位儀輸出同步測試,測試值與面板顯示值同步變化。恒電位儀本身不存在故障。

          (2)外部搭接金屬排查。采用PCM設備,將發射機分別接在站內外測試線上,未發現站內防雷接地塊與管道搭接情況。根據管道第三方施工歷史記錄及巡線記錄,也未發現管道周邊存在金屬結構施工。

          站場上下游恒電位儀同步開關,采用uDL2雙通道模式對站內外電位進行監測,結果如圖 1所示。


          圖 1 站內外電位隨恒電位儀開關機變化情況

          測試結果表明,當上下游恒電位儀同步關機時,站內外電位同步變正,且基本保持一致;同步開機時,站內外電位同步變負。判斷絕緣接頭絕緣性能不佳。

          2  原因分析

          由于絕緣接頭失效,站內、站外電導通,恒電位儀將站內管道也納入保護范圍,使得運行負載增大,超過額定電壓50 V,恒電位儀跳轉至恒電流模式,啟動自保護。根據歷史數據,該設備曾出現類似故障,一般持續3~4天自行恢復正常。判斷該站絕緣接頭存在間歇性失效情況。

          利用磁力計檢測,結果表明絕緣接頭附近管道磁力分布規律:越靠近絕緣接頭、越靠近底部6點鐘方向,磁力越大(圖 2)。該磁力分布特性,使油品中鐵磁性物質在絕緣接頭底部堆積。導致站內、站外電導通,引起絕緣接頭失效。當管道油品持續流動將堆積鐵屑帶走后,絕緣接頭恢復性能。表現為絕緣接頭間續通斷現象。


          圖 2 絕緣接頭磁力分布

          3  處置措施

          對絕緣接頭臨時消磁處理,并保持一段時間。期間利用管道輸送油品對吸附物質進行沖刷以清理絕緣接頭堆積物質。同步開關上下游恒電位儀,使用uDL2雙通道模式檢測站內外電位(圖 3)。結果表明,僅站外電位變負,站內電位幾乎無變化,恒電位儀輸出恢復正常。說明絕緣接頭磁性物質已被油品沖刷干凈,其絕緣性能恢復正常。


          圖 3 臨時消磁后絕緣接頭隨恒電位儀開機變化情況

          絕緣接頭是陰極保護關鍵設備,其絕緣性能失效易導致保護距離變短、保護效果變差等。加密絕緣性能檢測,有利于盡快發現失效情況。采用上述處置措施需同步開關上下游恒電位儀,較為麻煩。建議配備絕緣接頭專用檢測設備,如RF-IT等專業排查設備。日常應加密清管,使用磁力鋼刷等清管效果較好的清管器,避免鐵磁性物質在管道中堆積過多引起絕緣接頭失效。


          作者簡介:游晨,1996年生,本科,江西輸油分公司樟樹站外管員,主要從事油氣管道陰極保護、腐蝕與防護、完整性管理等工作。聯系方式:13576528022,498747355@qq.com。


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