馬孝亮 易馳 馬榮彬 楊春 孫健

塔里木油田油氣運(yùn)銷部

我國管道建設(shè)出現(xiàn)了不少管道并行敷設(shè)的案例，例如西氣東輸二線管道在河西走廊與西氣東輸一線、西部原油管道、成品油管道長距離并行敷設(shè)。并行管道尤其是近距離并行敷設(shè)管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)相互之間存在一定的干擾和影響，對(duì)管道的安全運(yùn)行不利。 

1 并行管道距離相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求 

CDP-G-OPG-PL-001-2010-1《油氣管道并行敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定》6.2.1規(guī)定：“不受限制地段，并行間距應(yīng)滿足起決定作用的管道失效而不造成其他并行管道破壞的要求，并且應(yīng)不小于6 m”。GB 50251-2015《輸氣管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》4.4.2規(guī)定：“不受地形、地物或規(guī)劃限制地段的并行管道，最小凈距不應(yīng)小于6 m”。GB 50253-2014《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》4.1.8規(guī)定：“輸油管道與已建管道并行敷設(shè)時(shí)，土方地區(qū)管道間距不宜小于6 m，如受制于地形或其他條件限制不能保持6 m間距時(shí)，應(yīng)對(duì)已建管道采取保護(hù)措施”。由此可知，油氣管道并行間距的要求統(tǒng)一為6 m，其設(shè)計(jì)主要考慮的是管道發(fā)生事故時(shí)對(duì)鄰近管道的影響，而對(duì)管道陰極保護(hù)系統(tǒng)之間的相互干擾和影響均未涉及。 

2 并行管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的相互影響 

以塔里木油田吉牙線為目標(biāo)，開啟、關(guān)閉與吉牙線臨近的東輪線、哈輪線的陰極保護(hù)系統(tǒng)，通過測量不同間距下吉牙線的電位、電流變化（使用CIPS/DCVG記錄陰極保護(hù)電位變化，SCM記錄電流變化情況），判斷管道陰極保護(hù)系統(tǒng)受到的干擾和影響。

2.1 不同間距下電位電流變化情況

（1）間距3 m的情況

測試電位發(fā)現(xiàn)，哈輪線關(guān)閉前吉牙線陰極保護(hù)電位的平均值是-945.900 mV，關(guān)閉距吉牙線3 m的哈輪線陰極保護(hù)系統(tǒng)后，其平均值是-944.244 mV，電位變化1.656 mV，二者之間陰極保護(hù)系統(tǒng)的相互干擾較弱，詳見圖 1。測量電流發(fā)現(xiàn)，哈輪線關(guān)閉前后吉牙線電流變化達(dá)到265 mA，詳見圖 2，說明2條管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)相互之間存在一定直流干擾。因此，判斷陰極保護(hù)系統(tǒng)是否相互影響，需要從電流、電位兩方面考慮，僅從日常陰極保護(hù)電位測試情況無法全面判斷。

圖1 關(guān)閉哈輪線陰極保護(hù)系統(tǒng)前后吉牙線電位變化

圖2 關(guān)閉哈輪線陰極保護(hù)系統(tǒng)前后吉牙線電流變化

（2）間距10 m的情況

測試電位發(fā)現(xiàn)，東輪線關(guān)閉前吉牙線陰極保護(hù)電位的平均值是-945.900 mV，關(guān)閉距吉牙線10 m的東輪陰極保護(hù)系統(tǒng)后，其平均值是-944.192 mV，電位變化0.052 mV，二者之間陰極保護(hù)系統(tǒng)的相互干擾較弱，詳見圖 3。測量電流發(fā)現(xiàn)，東輪線關(guān)閉前后吉牙線電流沒有明顯變化，詳見圖 4。由此可知，管道相距10 m時(shí)，陰極保護(hù)系統(tǒng)相互之間干擾很弱。

圖3 關(guān)閉東輪線陰極保護(hù)系統(tǒng)前后吉牙線電位變化

圖4 關(guān)閉東輪線陰極保護(hù)系統(tǒng)前后吉牙線電流變化

2.2 不同間距下ANSYS模擬結(jié)果

采用ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬，分別模擬2 m、4 m、6 m間距下吉牙線與哈輪線的陰極保護(hù)電位分布，其結(jié)果如圖5、6、7所示。當(dāng)并行管道間距為2 m時(shí)，2條管道陰極保護(hù)系統(tǒng)相互疊加，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的直流干擾；當(dāng)并行管道間距為4 m時(shí)，陰極保護(hù)系統(tǒng)相互影響程度有所下降；當(dāng)并行管道間距為6 m時(shí)，土壤場中電位未發(fā)生明顯變化，說明并行管道之間陰極保護(hù)系統(tǒng)的影響可以忽略。

圖5 管道間距為2m時(shí)陰極保護(hù)仿真分析云圖

圖6 管道間距為4m時(shí)陰極保護(hù)仿真分析云圖

圖7 管道間距為6m時(shí)陰極保護(hù)仿真分析云圖

3 結(jié)論 

（1）在管道建設(shè)時(shí)期，并行管道間距應(yīng)嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的6 m以上，若受地形影響無法保證6 m間距，應(yīng)考慮增設(shè)排流裝置，以免管道陰極保護(hù)系統(tǒng)相互影響產(chǎn)生直流干擾。

（2）在管道運(yùn)行時(shí)期，應(yīng)定期檢測并行管道的雜散電流干擾情況，在檢測陰極保護(hù)系統(tǒng)是否受影響時(shí)，應(yīng)著重考慮電流的影響，必要時(shí)可通過ANSYS數(shù)值模擬管道間的土壤場電位變化，進(jìn)一步進(jìn)行判斷。

（3）并行管道間距的設(shè)置，不僅要考慮管道發(fā)生事故時(shí)對(duì)鄰近管道的影響，還要考慮陰極保護(hù)系統(tǒng)之間的干擾。應(yīng)盡量避免管道同溝敷設(shè)，當(dāng)管道間距小于2 m時(shí)，管道受鄰近陰極保護(hù)系統(tǒng)影響非常嚴(yán)重，建議增加均壓線數(shù)量，保持2條管道的電連續(xù)性，從而降低陰極保護(hù)系統(tǒng)相互影響。 

作者：馬孝亮，男， 1985年生，工程師，油氣儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)士，現(xiàn)在中國石油塔里木油田油氣運(yùn)銷部主要從事長輸管道運(yùn)行維護(hù)管理工作。 

《管道保護(hù)》2017年第2期（總第33期）