高壓輸電線路及高鐵對輸油管道腐蝕干擾影響及防護(hù)措施分析
來源:《管道保護(hù)》2023年第4期 作者:陳勝 時間:2023-7-26 閱讀:
陳勝
延長石油(集團(tuán))管道運(yùn)輸公司
陜北地區(qū)750 kV以上高壓輸電線路和高鐵的建設(shè),對輸油管道造成干擾影響和腐蝕隱患。現(xiàn)就延長石油管道運(yùn)輸公司在吳延線輸油管道運(yùn)行中遇到的干擾問題及處理措施進(jìn)行分析。
1 主要問題
(1)管道投運(yùn)時間長,防腐層退化,絕緣電阻下降。公司原油管道主要投產(chǎn)于2008―2012年間,原油管道防腐層采用環(huán)氧粉末涂層的黃夾克保溫管,管段補(bǔ)口采用環(huán)氧富鋅底漆+聚乙烯冷纏帶方式補(bǔ)口。近年來管道防腐層已出現(xiàn)不同程度的老化,尤其管段的補(bǔ)口處防腐層開裂進(jìn)水,這些部位既是腐蝕的薄弱環(huán)節(jié),也是雜散電流的易侵入點(diǎn)。
(2)高壓輸電線路及高鐵的近距離影響。隨著陜北地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,750 kV以上的輸電線路及鐵路電氣化改造多個項(xiàng)目實(shí)施,與原有輸油管道形成多處交叉及近距離的并行敷設(shè)。即使嚴(yán)格按照GB 50253―2014《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中4.1.6的要求控制間距,實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)由高壓輸電線路以及高鐵運(yùn)營所引發(fā)的雜散電流對輸油管道的干擾并不能完全消除。例如,吳延線路6處管段在水平距離大于高壓電塔塔高、無排流措施的情況時交流干擾電壓在4 V~15 V之間,安裝固態(tài)去耦合器加接地的排流措施后交流干擾電壓才降至小于4 V(表 1)。
表 1 吳起段管線交流干擾統(tǒng)計(jì)
2 風(fēng)險(xiǎn)消減措施及效果
(1)尋求交流干擾的可接受準(zhǔn)則。交流干擾腐蝕的機(jī)理還在研究階段,各國關(guān)于交流腐蝕的評判標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一,我國新出臺的關(guān)于交流干擾的評估標(biāo)準(zhǔn),分別是GB/T 40377―2021《金屬和合金的腐蝕 交流腐蝕的判定 防護(hù)準(zhǔn)則》和石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 0087.6―2021《鋼制管道及儲罐腐蝕的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 第6部分:埋地鋼質(zhì)管道交流干擾腐蝕評價(jià)》。上述標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了交流干擾的電壓、電流密度和管道陰極保護(hù)電位等因素,交流干擾腐蝕的可接受準(zhǔn)則需同時滿足以下兩個條件。
條件一:管道平均交流電壓應(yīng)降到15 V以下。
條件二:滿足①和②之一。①平均交流電流密度低于30 A/㎡,②平均直流電流密度低于1 A/㎡,或極化電位位于﹣1.15 VCSE~﹣0.9 VCSE時,平均交流電流密度可大于30 A/㎡且小于100 A/㎡。
依據(jù)上述準(zhǔn)則,公司在吳延線(甘泉至洛川段)安裝5組極化電位測量試片,用于檢測輸油管線的極化電位,以便判斷陰極保護(hù)電位是否介于﹣1.15 VCSE~﹣0.9 VCSE之間(圖 1)。
圖 1 極化電位測量試片的安裝及檢測
(2)修復(fù)防腐層漏點(diǎn),提升管道絕緣電阻。公司每年組織巡護(hù)隊(duì)管理人員用DM(PCM+)進(jìn)行兩次外防腐層檢測,查找出防腐層破損點(diǎn)和防腐層老化部位進(jìn)行修復(fù)(圖2)。尤其在管段補(bǔ)口處,采用無溶劑環(huán)氧涂料+粘彈體防腐膠帶進(jìn)行補(bǔ)口處理,這樣既能阻止雨水進(jìn)入,又可防止雜散電流流入。
圖 2 防腐層修復(fù)前后
(3)與高鐵相近的管線改線。隨著延安至西安等地的高鐵建設(shè),為減少高鐵對油氣管道的干擾影響,公司對甘泉至洛川4公里管段進(jìn)行2處輸油管道遷改,保證了電氣化鐵路和油氣管道的合理距離,并在遷改處增設(shè)2處智能陰極保護(hù)測試樁和固態(tài)去耦合器,可實(shí)時監(jiān)控管道的通/斷電電位,并評估干擾腐蝕影響(圖 3)。
圖 3 管道改線路由示意
采取上述措施后,公司在進(jìn)行管道內(nèi)檢測中,沒有發(fā)現(xiàn)明顯的雜散電流腐蝕特征,基本驗(yàn)證了現(xiàn)行的管道防控高壓輸電線及高鐵雜散電流干擾措施的有效性。
3 相關(guān)建議
(1)為防控輸電線路、高鐵與油氣管道相互干擾影響問題,建議盡快升級更新油氣管道與各等級高壓配電線路的交叉并行間距法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)以及防護(hù)措施規(guī)范,理清相互職責(zé)界面等內(nèi)容。
(2)建議市、縣政府管理部門建立溝通聯(lián)動機(jī)制,推動管輸企業(yè)與輸電企業(yè)相互協(xié)調(diào)合作,快速高效開展防治工作。
(3)建議管輸企業(yè)及相關(guān)部門聯(lián)合國內(nèi)科研院校、相關(guān)技術(shù)研究單位等研發(fā)新的電流干擾腐蝕防護(hù)控制技術(shù)。例如管道涂層的改善、交直流排流技術(shù)的升級、防腐層破損點(diǎn)的準(zhǔn)確定位等方面的技術(shù)。
(根據(jù)作者在2023年5月31日油氣管道和輸電線路安全保護(hù)研討班上的發(fā)言整理)
作者簡介:陳勝,研究生學(xué)歷,高級工程師,延長集團(tuán)管道運(yùn)輸四公司主管。聯(lián)系方式:13772894010。
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