王若丹

西部管道新疆输油气分公司

摘  要：埋地管道通常采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制手段，在生产运行过程中需要加强阴极保护的监测检测。阴极保护智能电位测试监控系统在新疆地区的成功实践，证明该系统可有效监测管道阴极保护情况，减少管线腐蚀事故的发生。

关键词：天然气管道；阴极保护；智能监控；特高压直流；全天候

埋地管道采用防腐层辅以阴极保护的腐蚀控制系统，生产运行过程中需开展阴极保护的监测检测，采集评定阴保数据和运行参数[1]，定期管理维护阴保设备装置。新疆地区管道电位测试特点为点多线长，管道经过的地域错综复杂，在湿地、沙漠、戈壁等地方开展管道电位测试工作极不方便。西部管道新疆分公司通过采用智能电位测试监控系统，提高了工作质量和效率，取得了良好的效果。

1 智能电位测试监控系统

智能电位测试监控系统由无线数据采集端、云服务器数据处理端、系统平台客户端三大部分组成（图 1），该系统可实现阴极保护电位的自动采集与处理，具有无线远程数据传输、信息查询与分析、设备GIS地理位置信息查询、阴保电位预警信息推送和管道管理等功能[2-3]。

无线数据采集端采用GPRS或NB―IOT无线通讯数据传输，内置高精度A/D转换芯片，科学的抗干扰及防雷电路设计，确保设备采集数据的准确性及设备稳定长寿命运行。

云服务器选用华为云、阿里云等大型云服务器厂商高配云服务器，保障了管道数据的安全。数据经由云服务器处理完毕后，自动备份智能存储，确保数据的完整性。

系统客户端采用B/S架构软件，内建GIS监控中心、数据中心、预警中心、管道设备管理及数据报表统计下载，方便客户全面了解各项数据。手机端登录指定账号即可远程查看数据及接收阴极保护电位预警信息。

2 应用案例

西部管道新疆输油气分公司为监测高后果区管道 阴极保护状况，评价阴极保护系统是否有效，于2019年在管辖范围内安装智能测试仪41套，采集管道/试片通断电位、管道交流电压。管道通电电位采集使用测试仪+NSC-1极化探头测试， GPRS通讯上传，测试仪电源采用光伏发电+锂电池（12 V 10 Ah）供电，以保证测试仪能够持续供电，每日全天候智能采集数据。

2.1 智能采集仪安装

每个人口密集型高后果区段前后各安装1处智能采集仪（图 2），数据采用无线传输，通过云服务器最终传输到公司阴极保护在线监控管理平台。如平台接口未开放，能实现统一传输存储功能，待平台开放后数据传输至公司。

智能采集仪所用电缆利用线路测试桩引线。配套埋设采集仪、试片、长效参比电极或极化探头等，至少能采集管道/试片通电电位、管道交流电压等。

2.2 智能采集仪调试

本次调试采用万用表（经鉴定合格的Fluke289）测试数据与智能采集仪自动采集数据进行比对，检查智能采集仪测量精度（要求与Fluke289直流电压、交流电压小于5 mV可以进行安装，否则进行校正或更换），测试数据见表 1、表 2、表 3。

2.3 系统客户端调试

客户端调试主要包括GIS监控中心、数据中心、预警中心、管道设备管理及数据报表统计等功能，以确保GIS 监控中心可直观展示不同管道走向及设备采集数据，方便客户查看不同管道设备的各项数据；系统概览可直观展示当前设备总数、预警设备总数、预警设备详情以及区域设备近一周采集数值；预警功能及时推送预警消息，提示客户处理问题管段；数据报表功能可以统计最近每月各项电位采集数据，数据由多平台云服务备份存储；数据监控中心可详细展示当前客户的所有设备的各项详细数据，数据可自动生 成曲线图，方便展示阴极保护系统运行情况；管道设备用户可自行添加管道参数包括管道长度走向等档案信息，设备可以变更管道属性方便客户做设备部署位置。

2.4 现场应用效果

2019年11月28日、 29日，智能电位测试监控系统监测到哈密地区部分管道保护电位正向偏移，异常监测数据如图 3，管道最正电位达到+3.08 V，该段管道持续2天处于直流电解状态。

2019年11月29日管道维护人员现场对管道电位进行测试，与智能电位测试仪反馈的数据完全吻合。观察该段管线周围情况，有两条特高压直流（HVDC）输电线路（分别是吉泉线±1 100 kV、哈郑线±800 kV）垂直经过管道（图 4）。为此分析，可能是受到特高压线路影响[4-5]。

经过向该地区电网管理人员了解，该段特高压直流（HVDC）输电线路这种运行模式每年大约有15天～20天时间，按照每年365天计算，管道每年有4.1%～5.5%的时间处于HVDC影响的直流电解状态，严重危害管道腐蚀防护系统，影响管道安全运行。

3 小结

智能电位测试监控系统在新疆地区管线上的应用，弥补了传统人工采集阴极保护电位数据的不足，实现了数据的全天候实时采集，以及对未达标数据的智能报警，有助于及时发现问题、解决问题，提高了日常运行管理工作效率和管理水平，能够有效减少管线腐蚀事件的发生，保障管道安全。

参考文献：

[1] 武维胜，黄小美，臧子璇，陈亮. 埋地管道腐蚀检测与评价技术[J]. 煤气与热力， 2012(10)： 89-93.

[2] 武建宏，姜波. 基于GPRS的长输管道阴极保护无线数据采集系统[J]. 石油化工自动化， 2008(04)：43-45.

[3] 杨彬，李孝莹.智能阴保监控系统的工程应用实例[J]. 全面腐蚀控制， 2017(10)： 24-26.

[4] 李丹丹，毕武喜，祁惠爽，穆承广，薛致远，陈洪源，陈洪民.交叉并行管道阴极保护干扰数值模拟[J]. 油气储运， 2014(03)： 65-69.

[5] 查鑫堂，张建文，陈胜利，赵景茂，姜瑞景.杂散电流干扰和阴极保护作用下碳钢腐蚀规律研究[J].表面技术， 2015(12)： 12-18， 26.

    作者简介：王若丹，女，工程师， 1986年生，毕业于东北石油大学油气储运专业，现主要从事管道阴保防腐工作。联系方式： 0 9 9 1 -7562177， 402424858@qq.com。