游晨 汪恭群 江勇强 朱昱庠

国家管网集团华中公司江西输油分公司

华中公司某输油站阴极保护采用IHF数控高频开关恒电位仪。某次巡检发现恒电位仪输出电压、输出电流异常增大，分别为55 V、12.89 A，设备由原恒电位运行模式跳转至恒电流模式。通过重启设备、切换备用机，均重复出现电压和电流异常增大、恒电压跳转恒电流运行异常现象。初步分析原因主要有两方面：恒电位仪设备本身输出异常、长效参比失效、阳极地床电阻增大等；绝缘接头故障、管道与外部金属搭接、与绝缘接头测试线搭接等。

1  异常情况排查

（1）恒电位仪故障排查。使用万用表和便携式参比电极对埋地长效参比电极进行测试，结果为4 mV，满足校准标准50 mV要求。长效参比电极无异常。

根据恒电位仪面板输出电压、输出电流，计算回路电阻约为5 Ω，小于10 Ω，满足阴极保护设备运转要求。异常输出与回路电阻无关。

用万用表对恒电位仪输出电压进行测试，测试值与工作面板一致。调整恒电位仪输出同步测试，测试值与面板显示值同步变化。恒电位仪本身不存在故障。

（2）外部搭接金属排查。采用PCM设备，将发射机分别接在站内外测试线上，未发现站内防雷接地块与管道搭接情况。根据管道第三方施工历史记录及巡线记录，也未发现管道周边存在金属结构施工。

站场上下游恒电位仪同步开关，采用uDL2双通道模式对站内外电位进行监测，结果如图 1所示。

图 1 站内外电位随恒电位仪开关机变化情况

测试结果表明，当上下游恒电位仪同步关机时，站内外电位同步变正，且基本保持一致；同步开机时，站内外电位同步变负。判断绝缘接头绝缘性能不佳。

2  原因分析

由于绝缘接头失效，站内、站外电导通，恒电位仪将站内管道也纳入保护范围，使得运行负载增大，超过额定电压50 V，恒电位仪跳转至恒电流模式，启动自保护。根据历史数据，该设备曾出现类似故障，一般持续3～4天自行恢复正常。判断该站绝缘接头存在间歇性失效情况。

利用磁力计检测，结果表明绝缘接头附近管道磁力分布规律：越靠近绝缘接头、越靠近底部6点钟方向，磁力越大（图 2）。该磁力分布特性，使油品中铁磁性物质在绝缘接头底部堆积。导致站内、站外电导通，引起绝缘接头失效。当管道油品持续流动将堆积铁屑带走后，绝缘接头恢复性能。表现为绝缘接头间续通断现象。

图 2 绝缘接头磁力分布

3  处置措施

对绝缘接头临时消磁处理，并保持一段时间。期间利用管道输送油品对吸附物质进行冲刷以清理绝缘接头堆积物质。同步开关上下游恒电位仪，使用uDL2双通道模式检测站内外电位（图 3）。结果表明，仅站外电位变负，站内电位几乎无变化，恒电位仪输出恢复正常。说明绝缘接头磁性物质已被油品冲刷干净，其绝缘性能恢复正常。

图 3 临时消磁后绝缘接头随恒电位仪开机变化情况

绝缘接头是阴极保护关键设备，其绝缘性能失效易导致保护距离变短、保护效果变差等。加密绝缘性能检测，有利于尽快发现失效情况。采用上述处置措施需同步开关上下游恒电位仪，较为麻烦。建议配备绝缘接头专用检测设备，如RF-IT等专业排查设备。日常应加密清管，使用磁力钢刷等清管效果较好的清管器，避免铁磁性物质在管道中堆积过多引起绝缘接头失效。

作者简介：游晨，1996年生，本科，江西输油分公司樟树站外管员，主要从事油气管道阴极保护、腐蚀与防护、完整性管理等工作。联系方式：13576528022，498747355@qq.com。