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管道研究

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地鐵運行對管道陰極保護干擾的防護實踐

來源:《管道保護》2023年第4期 作者:付鍇 呂鵬 萬川 陳晨 朱昱庠 時間:2023-8-8 閱讀:

付鍇 呂鵬 萬川 陳晨 朱昱庠

國家管網集團華中公司江西輸油分公司

 

摘要:城市地鐵軌道與埋地管道路由交叉并行等情況逐年增多,由此帶來的雜散電流干擾問題日益突出,管道運行風險也隨之增大。通過對南昌市地鐵對輸油管道的干擾影響的測試分析,提出了具體治理措施,通過治理前后數據變化和效果對比,證明了治理措施的科學性和有效性。

關鍵詞:陰極保護;電位;測試樁;地鐵;排流

 

南昌市地鐵一號線建成運營后,有長達2公里多交叉并行的輸油管道出現較大電位波動。為此,公司按照與地鐵的距離由近至遠依次設置3處測試樁,對地鐵干擾進行科學測試,據此制定了極性排流方式,并采用標準電位鎂棒作為地床材料,較好地解決了地鐵干擾問題。

1  地鐵干擾測試

目前行業內普遍采用UDL-2型數據記錄儀對管道通/斷電位進行測試,可檢測管道通電電位、斷電電位、直流電流密度、交流電流密度和交流電壓等陰保保護參數。

現場采用6.5 cm²試片作為斷電試片進行測試,測試前保證試片表面電位狀態和管道保持一致。在測試過程中將記錄儀黑色測試線與試片連接、藍色測試線與管道連接、紅色測試線與參比電極連接,并保證參比電極與試片距離盡可能接近(圖 1)。


1 數據記錄儀測試示意圖

在距離地鐵一號線受影響的管道線路上依次設置3處測試樁,按照與地鐵的距離由近至遠依次為130#、131#、132#樁,最近處約3.7 km。

測試結果表明(圖 2),00:00—06:00時間范圍內電位基本不變化,除此之外電位波動非常大,可以得出,電位波動、平穩時間與地鐵運行時間高度吻合。因此,測試結果表明電位波動是由地鐵運行引起。




2 改造前管道電位波動記錄

測試同時表明,130#樁波動范圍﹣5.74 V至﹢3.11 V、131#樁波動范圍﹣5.42 V至﹢2.644 V、132#樁波動范圍﹣4.87 V至﹢2.371 V。其中130樁波動最劇烈,波動幅度為8.85 V,131#樁次之,132#樁相對波動最小,離干擾源越近干擾程度越大。

根據澳大利亞標準AS 2832.1―2015《金屬陰極保護第1部分:管道和電纜》相關評價指標,以保護電位正于﹣850 mV占比5%為陰保達標閾值進行判斷,進一步對3處測試樁斷電電位進行分析。結果表明,3處陰保樁陰保狀態均不達標,且正于 ﹣850 mV的比例依次為21.7%、43.2%、49.9%。將斷電電位超標比例與離干擾源距離共同分析,發現離干擾源近的反而超標比例低。其主要原因是130#樁離恒電位儀距離較近。因此,恒電位儀對地鐵干擾程度有抑制作用。

2  防護措施及效果

根據 SYT0017―2006《埋地鋼質管道直流排流保護技術標準》,直流雜散電流干擾整治主要有接地排流、直接排流、極性排流以及強制排流等4種方式。結合現場情況選擇了極性排流方式,并采用標準電位鎂棒作為地床材料,地床規格為10支、每支11 kg。

排流施工結束后,依舊采用UDL-2對管道長時間通/斷電位進行監測,以此判斷排流地床有效性有了明顯改善(圖 3)。安裝排流地床后,3處測試樁斷電電位曲線明顯下移,電位正于﹣850 mV的電位占比低于5%,說明排流地床設計、施工達到預計要求。




3 改造后管道電位波動記錄

3  結語

地鐵干擾強度與地鐵運行正相關,管道企業應定期復檢斷電電位,以免遺漏由于地鐵車次改變帶來的陰保不達標風險。極性排流器本質是二極管,使用過程中存在被高電壓擊穿的風險,需進行定期檢查維護,防止電流雙向流動。


作者簡介:付鍇,1991年生,本科,江西輸油分公司南昌站外管員,管道保護中級工,主要從事油氣管道保護工作,聯系方式:15070807526,282721937@qq.com。

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