西部管道新疆輸油氣分公司

新疆輸油氣分公司鄯善作業(yè)區(qū)區(qū)域陰保系統(tǒng)較為復(fù)雜，分不同時(shí)期建設(shè)，站場(chǎng)內(nèi)施工較多。陰保電纜埋地敷設(shè)，因施工、運(yùn)行等原因電纜發(fā)生斷纜故障較多。迅速找出電纜故障點(diǎn)并及時(shí)修復(fù)，可以提高陰保系統(tǒng)的有效性。利用PCM+（英國(guó)雷迪管道防腐層檢測(cè)儀）精確定位陰保電纜故障點(diǎn)，方法迅速而有效。

1 故障點(diǎn)定位

PCM+由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、 A型架三部分組成，能在不開(kāi)挖的情況下，方便而準(zhǔn)確地探測(cè)出地下管道的走向、深度和絕緣防腐層破損點(diǎn)的精確位置，這一原理同樣適用于電纜故障點(diǎn)的精確查找。

1.1 鄯善作業(yè)區(qū)儲(chǔ)罐陰保系統(tǒng)陽(yáng)極電纜故障點(diǎn)查找

2018年10月20日，鄯善作業(yè)區(qū)204#儲(chǔ)罐恒電位儀（額定電壓為50 V，額定電流為50 A）報(bào)警。恒電位儀由恒位跳至恒流，輸出電壓超限達(dá)55 V，無(wú)電流輸出。觀察恒電位儀保護(hù)電位為自然電位（﹣700 mVCSE），通過(guò)恒電位儀自檢功能排除了設(shè)備故障的可能性。故障出現(xiàn)在外圍系統(tǒng)，初步判斷陽(yáng)極或陰極電纜故障，關(guān)閉恒電位儀后使用ZC=8接地?fù)u表測(cè)試陽(yáng)極電纜電阻值超出表量程大于100 Ω，隨后在儲(chǔ)罐前陽(yáng)極匯流箱測(cè)試陽(yáng)極地床接地電阻為1.7 Ω， 4個(gè)分支接地電阻分別為2.0Ω、 2.0Ω、 2.1Ω、 1.9Ω，判斷從恒電位儀所在陰保間至陽(yáng)極匯流箱陽(yáng)極電纜存在斷纜或虛接。

1.2 PCM+精確定位電纜故障點(diǎn)

（1）在恒電位儀陰保間拆下待測(cè)陽(yáng)極電纜，將發(fā)射機(jī)一端與待測(cè)電纜連接，另一端與接地（或其他陽(yáng)極地床）相連，然后設(shè)定檢測(cè)頻率，使用甚低頻電流（ELCD）或低頻電流（LFCD），打開(kāi)電源，設(shè)定電流強(qiáng)度（圖 1）。

圖 1  發(fā)射機(jī)操作面板 

（2）將A字架與接收機(jī)相連，檢查并調(diào)試接收機(jī)與發(fā)射機(jī)頻率一致，在接地附近插入A字架，檢查接收機(jī)顯示是否正常，檢查確定工作狀態(tài)良好。

（3）利用接收機(jī)先定位測(cè)試電纜，確定路由；也可以邊查找電纜路由邊進(jìn)行故障點(diǎn)查找。觀察接收機(jī)顯示DB值與箭頭指示，當(dāng)接近故障點(diǎn)時(shí)DB值將增大，同時(shí)測(cè)量?jī)x箭頭指向故障點(diǎn)方向。當(dāng)繼續(xù)測(cè)量越過(guò)故障點(diǎn)時(shí)，測(cè)量?jī)x箭頭往回指示。調(diào)整A字架插入間距， A字架向箭頭指示方向插入，直至出現(xiàn)箭頭指示出現(xiàn)反向位置。當(dāng)DB值顯示最小，在A字架的中心劃一條垂直線，將A字架旋轉(zhuǎn)90°，并沿著所劃垂直線向前向后稍加移動(dòng)至箭頭變回反方向?yàn)橹梗�再在A字架的中心劃一條垂直線，兩條垂直線的交叉點(diǎn)就 是故障點(diǎn)位置（圖 2）。做好故障點(diǎn)標(biāo)記，繼續(xù)重復(fù)上述操作查找有無(wú)其他故障點(diǎn)。

圖 2  PCM+ 定位電纜故障點(diǎn)示意 

（4）目標(biāo)電纜測(cè)試，可以根據(jù)電流指示方向確定。若是目標(biāo)電纜，箭頭指示為電流來(lái)的方向即指向發(fā)射機(jī)方向，反之箭頭指示將背向發(fā)射機(jī)。存在干擾區(qū)域，可以使用此方法進(jìn)行驗(yàn)證。

2 陰保系統(tǒng)陽(yáng)極電纜斷路分析

通過(guò)開(kāi)挖陰極保護(hù)陽(yáng)極電纜故障點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極電纜出現(xiàn)鼓包，漏出藍(lán)色銅銹。分析原因可能是陰保站建站時(shí)期或陽(yáng)極電纜附近存在交叉施工，造成電纜護(hù)套破損，電纜銅芯直接和大地接觸，電流從防腐層破損點(diǎn)處流出，加速了故障點(diǎn)的腐蝕，并最終導(dǎo)致電纜完全斷開(kāi)，造成陰保系統(tǒng)回路電阻突然變大，設(shè)備運(yùn)行異常。

3 故障點(diǎn)修復(fù)

（1）人工開(kāi)挖電纜故障點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。在開(kāi)挖過(guò)程中應(yīng)避免將電纜防腐層劃傷，清理出故障點(diǎn)后用專(zhuān)業(yè)電纜壓接鉗進(jìn)行壓接，使用粘彈體進(jìn)行防腐修復(fù)，并用高壓電工膠帶進(jìn)行纏繞，最后使用電火花檢漏儀檢查修復(fù)后的防腐層有無(wú)漏點(diǎn)（圖 3）。

圖 3  故障點(diǎn)實(shí)例

（2）完成故障點(diǎn)修復(fù)后，打開(kāi)恒電位儀，儀器輸出正常，輸出電壓為6.8 V，輸出電流為4.2 A。

（3）施工過(guò)程中應(yīng)避免損壞電纜的防護(hù)層，陽(yáng)極電纜接頭要進(jìn)行粘彈體防腐修復(fù)，熱收縮套防護(hù)，做好接頭處的防腐絕緣處理。

4 結(jié)語(yǔ)

（1）采用PCM+最終找到儲(chǔ)罐陽(yáng)極電纜斷點(diǎn)3處，區(qū)域陰保換熱器區(qū)陽(yáng)極電纜斷點(diǎn)1處。此方法能精確定位電纜故障點(diǎn)，有助于快速修復(fù)，使陰保系統(tǒng)實(shí)施有效保護(hù)。

（2）今后應(yīng)將區(qū)域陰保電纜敷設(shè)在電纜溝中進(jìn)行鋪沙蓋磚。存在交叉施工時(shí)應(yīng)做好標(biāo)記與絕緣隔離。對(duì)于不同時(shí)期建設(shè)的陰極保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理布局，盡量縮短敷設(shè)電纜距離，降低故障率。

作者：張斌，男， 1986年生，助理工程師，主要從事管道保護(hù)管理工作。