李麗鵬

國家管網(wǎng)集團(tuán)華中分公司安徽輸油分公司

背景

隨著管道運(yùn)行自動化程度的不斷提高，自控閥室因具有遠(yuǎn)程操作和在緊急情況下反應(yīng)迅速的優(yōu)點而逐漸替代手動閥室。自控閥室安裝的電氣和儀表設(shè)備需要進(jìn)行接地保護(hù)，如果接地設(shè)備與管道之間未進(jìn)行良好的絕緣處理，會導(dǎo)致閥室周邊接地網(wǎng)與管道接地連接成為漏點，使管道陰極保護(hù)電流流失。

問題描述

某管道管徑為Ф406.4 mm，壁厚7.9 mm，材質(zhì)為L415M，外防腐層采用環(huán)氧粉末（FBE），設(shè)計壓力為9.5 MPa，于2016年10月投產(chǎn)。

該線路杭埠閥室由于電動閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)與管道之間未進(jìn)行電絕緣處理，導(dǎo)致電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接地周圍形成了陰極電壓場（圖 1），這使管道通電時的電位發(fā)生正向偏移。恒電位儀的長效參比位于電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接地處形成的陰極電壓場內(nèi)，測量到的電位正向偏移，恒電位儀會增大輸出電流以保持該點的設(shè)定電位，而離參比電極位置較遠(yuǎn)的管地位置則會出現(xiàn)大幅度負(fù)向偏移的過保護(hù)現(xiàn)象。

圖 1 陰極電壓場對電位的影響

解決措施

（1）在閥室電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)與接地之間安裝固態(tài)去耦合器（圖 2）。固態(tài)去耦合器具有通交隔直功能，閥室電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接入的是三相交流電，漏電后可以通過固態(tài)去耦合器排入大地，起到接地保護(hù)的作用。同時管道內(nèi)部的陰保電流是直流電流，不會通過固態(tài)去耦合器流入大地，從而避免產(chǎn)生陰極電場對恒電位儀正常運(yùn)行造成干擾。

圖 2 固態(tài)去耦合器排流裝置示意圖

（2）對恒電位儀周邊管地電位進(jìn)行檢測。分別測量整改前后距離恒電位儀5米、15米、20米管地電位，整改前管地電位隨距離增加逐漸偏負(fù)，驗證了閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接地產(chǎn)生陰極電場對管地電位的影響，管地電位最大差值達(dá)到202 mV，整改后差值減小至53 mV，通電電位為﹣1.15 V至﹣1.24 V之間，管道遠(yuǎn)端電位恢復(fù)正常（表 1）。

表 1 杭埠閥室周邊電位檢測

啟示     

在閥門電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)與接地之間安裝固態(tài)去耦合器的方式，是解決電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)接地周圍形成陰極電壓場問題比較經(jīng)濟(jì)有效的方法之一，可以避免長效參比位于陰極電壓場內(nèi)導(dǎo)致恒電位儀輸出增大的情況，從而保障了恒電位儀的正常運(yùn)行。

作者簡介：李麗鵬，1984年生，高級工程師，安徽輸油分公司合肥輸油站副站長，從事腐蝕與防護(hù)相關(guān)工作9年。聯(lián)系方式：13329250618，540212414@qq.com。