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管道研究

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PCM+在站场定位阴保电缆故障点的应用

来源:《管道保护》杂志 作者:张斌 毛德成 罗光乐 时间:2019-1-16 阅读:

西部管道新疆输油气分公司



新疆输油气分公司鄯善作业区区域阴保系统较为复杂,分不同时期建设,站场内施工较多。阴保电缆埋地敷设,因施工、运行等原因电缆发生断缆故障较多。迅速找出电缆故障点并及时修复,可以提高阴保系统的有效性。利用PCM+(英国雷迪管道防腐层检测仪)精确定位阴保电缆故障点,方法迅速而有效。


1 故障点定位

PCM+由发射机、接收机、 A型架三部分组成,能在不开挖的情况下,方便而准确地探测出地下管道的走向、深度和绝缘防腐层破损点的精确位置,这一原理同样适用于电缆故障点的精确查找。

1.1 鄯善作业区储罐阴保系统阳极电缆故障点查找

2018年10月20日,鄯善作业区204#储罐恒电位仪(额定电压为50 V,额定电流为50 A)报警。恒电位仪由恒位跳至恒流,输出电压超限达55 V,无电流输出。观察恒电位仪保护电位为自然电位(﹣700 mVCSE),通过恒电位仪自检功能排除了设备故障的可能性。故障出现在外围系统,初步判断阳极或阴极电缆故障,关闭恒电位仪后使用ZC=8接地摇表测试阳极电缆电阻值超出表量程大于100 Ω,随后在储罐前阳极汇流箱测试阳极地床接地电阻为1.7 Ω, 4个分支接地电阻分别为2.0Ω、 2.0Ω、 2.1Ω、 1.9Ω,判断从恒电位仪所在阴保间至阳极汇流箱阳极电缆存在断缆或虚接。

1.2 PCM+精确定位电缆故障点

(1)在恒电位仪阴保间拆下待测阳极电缆,将发射机一端与待测电缆连接,另一端与接地(或其他阳极地床)相连,然后设定检测频率,使用甚低频电流(ELCD)或低频电流(LFCD),打开电源,设定电流强度(图 1)。


图 1  发射机操作面板 


(2)将A字架与接收机相连,检查并调试接收机与发射机频率一致,在接地附近插入A字架,检查接收机显示是否正常,检查确定工作状态良好。

(3)利用接收机先定位测试电缆,确定路由;也可以边查找电缆路由边进行故障点查找。观察接收机显示DB值与箭头指示,当接近故障点时DB值将增大,同时测量仪箭头指向故障点方向。当继续测量越过故障点时,测量仪箭头往回指示。调整A字架插入间距, A字架向箭头指示方向插入,直至出现箭头指示出现反向位置。当DB值显示最小,在A字架的中心划一条垂直线,将A字架旋转90°,并沿着所划垂直线向前向后稍加移动至箭头变回反方向为止,再在A字架的中心划一条垂直线,两条垂直线的交叉点就 是故障点位置(图 2)。做好故障点标记,继续重复上述操作查找有无其他故障点。


图 2  PCM+ 定位电缆故障点示意 


(4)目标电缆测试,可以根据电流指示方向确定。若是目标电缆,箭头指示为电流来的方向即指向发射机方向,反之箭头指示将背向发射机。存在干扰区域,可以使用此方法进行验证。

2 阴保系统阳极电缆断路分析

通过开挖阴极保护阳极电缆故障点,发现阳极电缆出现鼓包,漏出蓝色铜锈。分析原因可能是阴保站建站时期或阳极电缆附近存在交叉施工,造成电缆护套破损,电缆铜芯直接和大地接触,电流从防腐层破损点处流出,加速了故障点的腐蚀,并最终导致电缆完全断开,造成阴保系统回路电阻突然变大,设备运行异常。


3 故障点修复

(1)人工开挖电缆故障点进行修复。在开挖过程中应避免将电缆防腐层划伤,清理出故障点后用专业电缆压接钳进行压接,使用粘弹体进行防腐修复,并用高压电工胶带进行缠绕,最后使用电火花检漏仪检查修复后的防腐层有无漏点(图 3)。


图 3  故障点实例

(2)完成故障点修复后,打开恒电位仪,仪器输出正常,输出电压为6.8 V,输出电流为4.2 A。

(3)施工过程中应避免损坏电缆的防护层,阳极电缆接头要进行粘弹体防腐修复,热收缩套防护,做好接头处的防腐绝缘处理。


4 结语

(1)采用PCM+最终找到储罐阳极电缆断点3处,区域阴保换热器区阳极电缆断点1处。此方法能精确定位电缆故障点,有助于快速修复,使阴保系统实施有效保护。

(2)今后应将区域阴保电缆敷设在电缆沟中进行铺沙盖砖。存在交叉施工时应做好标记与绝缘隔离。对于不同时期建设的阴极保护系统应优化设计,合理布局,尽量缩短敷设电缆距离,降低故障率。



作者:张斌,男, 1986年生,助理工程师,主要从事管道保护管理工作。

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