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管道研究

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成品油管道场站内恒电位仪输出突升的处理方法

来源:《管道保护》杂志 作者:韩新洋;付雅辉 时间:2019-9-17 阅读:

韩新洋 付雅辉

中国石化销售有限公司浙江甬绍金衢管道储运分公司



管道腐蚀是影响其使用寿命的主要因素,通常采用各种方法减缓腐蚀。阴极保护以小投入、高效益得到了广泛应用,成为长输管道防腐主要的方法之一。

1 阴保概况

浙江甬绍金衢成品油管道总长约484公里,全线共设6座场站,线路采用单环氧(FBE)、 3PE+强制电流保护方式,由于高铁、地铁、高压输配线路网络密集,全线共设 10座阴保站,并在每个分输站进出站位置分别设置绝缘接头(图 1)。

2 阴保故障

2017年10月某日,诸暨分输站恒电位仪输出突然升高,输出电流、电压分别由0.4 A、 1.2 V 升高为8.9 A、 21.3 V。测试通电点保护电位与断电电位与原值并无区别,初步分析输出增高的原因包括恒电位仪故障、管道接地、绝缘接头损坏等。

(1)恒电位仪故障。如显示屏读显故障、内部电路板故障等导致输出变大。

(2)站外管道存在搭接。如管道与外界金属构筑物存在搭接,第三方破坏,直接接地。

(3) A或B线管道与地网搭接。如地网接地极与A或B线管道搭接,直接接地。

(4)绝缘接头故障。导致A或B线内外侧管道电连接,间接接地。

3 故障检测

3.1 恒电位仪检测

FLUKE289万用表调至直流档,红黑表笔分别接恒电位仪阳极电缆和阴极电缆接线端子测试恒电位仪输出电压,结果跟恒电位仪面板显示一致。调节FLUKE289旋钮至安培档,串入阳极电缆和阳极接线端子,万用表显示输出电流和恒电位仪面板显示一致。测试表明,恒电位仪显示输出电流、电压值正常(检测结果可以委托生产厂家现场复核)。

3.2 管道外观检查

委托巡线部门检查,未发现第三方施工、破坏、挖掘等现象,表明正常。

3.3 汇流箱检测

现场检测长效参比正常,从接线箱至恒电位仪处的参比线、零位接阴线、阴极电缆均正常。

拆除A线绝缘接头两侧的锌接地电池,发现拆除前后恒电位仪输出电流由8.9 A减小至7.8 A,拆除接地电池后,使用FLUKE289万用表(万用表,下同)和硫酸铜参比电极(参比电极,下同)测试锌接地 电池两端的开路电位,绝缘接头外侧电位﹣1.03 V(CSE)内侧﹣0.92 V(CSE)。结果确定,绝缘接头外侧锌接地电池吸收阴保电流,在预置电位为﹣1.1 V(CSE)的情况下吸收约1.1 A电流。

停运恒电位仪后,拆除接线箱内各电缆,使用万用表和参比电极测试电缆电位如表 1所示。

只连接B线的零位接阴线、阴极电缆,运行恒电位仪,预置电位﹣1.1 V,使该阴保系统只保护出站往义乌方向管道B线,恒电位仪显示输出电压3.9 V,输出电流1.3 A,使用万用表和参比电极测试B线绝缘接头内外侧电位如表 2所示。

从恒电位仪运行前后, B线绝缘接头内外侧电位及恒电位仪运行参数判断B线阴极保护系统正常。

只连接A线的零位接阴线、阴极电缆,运行恒电位仪,预置电位﹣1.1 V,使该阴保系统只保护进站方向管道A线,恒电位仪显示输出电压32 V,输出电流0 A,测试A线阴极电缆,显示电位-0.5 V(CSE)。拆除原A线阴极电缆,从A线零位接阴线引线至阴极电缆接线端,恒电位仪输出电压15 V,输出电流6.2 A。通过上述测试,确定A线阴极电缆没有焊接在A线上,阴保电流流入管道A线较多。使用万用表和参比电极测试A线绝缘接头内外侧电位如表 3所示。

从恒电位仪运行前后, A线绝缘接头内外侧电位及恒电位仪运行参数初步判断 A线管道跟油库接地网存在电连接。

观察恒电位仪运行后面板显示输出电流逐步增大但参比电位提升很慢,判断A线管道存在搭接或防腐层绝缘性能突变(可能性很小)。

将恒电位仪通电12 s,断电3 s,测试A线绝缘接头内外侧电位变化情况如图 2所示。与3.3结论相符,发现绝缘接头内侧也存在通断,进一步判断接地网A线管道存在电连接。

3.4 绝缘接头外侧管道检测

拆除恒电位仪后面板阳极电缆、阴极电缆、零位接阴线,使用DM管道防腐层检测仪的接地线接阳极电缆,管道线接阴极电缆,给管道提供128 HZ电流600 mA,测得油库接地扁铁上电流208 mA。

同时,测得垂直于管道的镀锌管上电流180 mA。

就此,确定接地网与进站管道A线存在搭接,连接方式有三种可能:①接地网与阴保系统电缆电连接。②接地网与管道电连接。③A线绝缘接头故障(在故障没有查清前,不对绝缘接头做检测)。

4 故障解决

(1)对A线绝缘接头外侧路由上的阴保系统电缆与接地极开挖验证,发现其中一根接地极与管道电连接,将接地极拔出后,恒电位仪输出下降,恢复到原来正常值。

再采用PCM漏点检测法和电位差法,检测显示 绝缘接头性能良好,结果如表 4所示。

(2)因接地极划伤管道防腐层,可先将伤口打磨平整,涂上黏弹体膏,覆盖缠绕360°黏弹体胶带。根据土质情况,必要时再缠绕一层冷缠带作为防护。

5 结语

如果不及时找出恒电位仪输出升高原因,轻则高负荷运作不利于设备完好,重则导致管道腐蚀风险增大甚至穿孔。

如果在拔出接地极后输出指标虽然下降,但还没有恢复到正常值,则应考虑汇流箱内的接线是否存在绝缘接头内外侧连接。

 

作者:韩新洋,男, 1991年生,大专,工程师,现主要从事管道阴极保护方向的研究工作。

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