裴玉恒

国家管网集团东部储运公司武汉输油处

摘要：长输埋地金属管道易受杂散电流干扰造成腐蚀破坏，影响管道安全运行。本文通过一起案例详细介绍了采用电位梯度法排查分析静态直流杂散电流干扰源的做法，能够快速高效排查出杂散电流干扰源并及时采取有效防控措施，为遇到类似问题处置提供参考。

关键词：埋地金属管道；阴极保护； 电位梯度法； 静态直流杂散电流

直流杂散电流干扰对埋地金属管道本体的腐蚀破坏直接且迅速，及时发现并尽快查找到干扰源是开展后续干扰整治的关键。其中动态直流杂散电流存在明显波动性，在日常阴极保护运行监测中相对较易被发现，而静态直流杂散电流干扰较难以发现。本文通过实践总结了静态杂散电流干扰判定方法和干扰源排查方法，并分析了相关案例。

1  静态杂散电流干扰判定方法

（1）自然电位对比。管道投产前测试全线自然电位，管道运行后每年开展1次管道全线去极化后自然电位测试，与原始数据做对比。如前后数据出现较大变化，而测试电位时数值无波动，可初步判定管道受到静态直流杂散电流干扰。

（2）地电位梯度对比。根据GB 50991―2014《埋地钢质管道直流干扰防护技术标准》5.0.1规定，在管道工程处于设计阶段时，测试管道拟经路由两侧各20 m范围内地电位梯度，当其大于0.5 mV/m时，应确认存在直流杂散电流；大于2.5 mV/m时，应评估管道敷设后可能受到的直流干扰影响并采取预设干扰防护措施。管道运行后可在测试自然电位时，测试对比管道两侧各20 m范围内地电位梯度，与原始地电位梯度数据对比，如前后数据有较大变化应加强分析，测试时地电位梯度数值无波动，可初步判定管道受到静态直流杂散电流干扰。

（3）管道通/断电位对比。每月使用恒电位仪同步通/断功能或断电测试试片、智能采集仪等方式测试管道断电电位（极化电位），通过不同周期内测试数据对比，如前后数据有突然变化或较大变化，在确认阴极保护电源运行正常、测试电位时数值无波动的情况下，可初步判定管道受到静态直流杂散电流干扰。

2  干扰源排查方法

（1）分析疑似受到静态杂散电流干扰管段上、下游阴极保护电位分布变化，初步划分受杂散电流干扰管段范围。

（2）根据疑似受干扰管段处电位数值正向与负向偏移，判断该管段为阳极区或阴极区。位于阳极地电场影响区域内的管道吸收电流，电位负向偏移。位于阴极干扰区域内的管道，干扰电流自管道流出点电位正向偏移。通过管道周边管地电位分布，判断杂散电流干扰源方向。

（3）排查疑似受干扰管段周边是否有其他油气管道阴极保护系统、高压直流输电系统、直流用电设备等，与对方管理单位沟通干扰源排查事宜。条件允许时，可在疑似杂散电流干扰源电源设备输出电路（如恒电位仪阳极线路）中架设通断器，受干扰管道监测管地电位数值与疑似杂散电流干扰源设备架设的通断器信号一致时，可确认对方为干扰源。

3  排查案例分析

（1）排查受干扰管段范围。某原油管道干线每月例行测试管地通/断电电位时，发现469#测试桩通/断电电位较上月大幅负向偏移，断电电位达到﹣1390 mV，且测试管地断电电位时数值无波动，初步判定管道受到静态杂散电流干扰，管道处于阳极地电场影响区域。

进一步分析该管段上、下游管地电位发现，上游468#与下游471#管地电位与上月监测值相同，而470#与469#同时出现负向偏移，470#负向偏移量较469#小，初步判断受静态杂散电流干扰管段为469#至470#之间，干扰源靠近469#。

对469#管道周边约2 km范围可能形成杂散电流干扰的厂矿、用电设备开展排查，该管段位于丘陵围绕的低洼地带，远离人员活动区，无厂矿企业、直流输变电线路等疑似干扰源（图 1）。

图 1 469#测试桩现场地形地貌

（2）确定干扰源方向。以469#为中心，使用便携参比仪及测试线通过十字法测量管道四个方向管地电位分布，西、北方向管地电位逐渐偏负，东、南方向无明显变化，初步判断杂散电流干扰源方向位于西北方向。

（3）确认干扰源。对西北方向丘陵西侧进行排查，在道路旁发现一处密封小房屋，经墙上电话联系确认为某燃气管道强制电流阴极保护站，辅助阳极地床位于该小房屋东南侧农田中，与初步判断的杂散电流干扰源方向相符。经联系该燃气企业停用阴极保护恒电位仪后，测试469#管地电位恢复正常；启用该恒电位仪后，重新处于干扰状态。反复启停恒电位仪测试确认，该处强制电流阴极保护系统阳极地床为原油管道469#测试桩静态直流杂散电流干扰源。如图 2所示。

图 2 469#测试桩周边管地电位分布及干扰源位置

4  结语

本文采用的静态直流杂散电流干扰排查方法，及时准确排查出原油管道469#测试桩处干扰源。后续采用CIPS等方法查找到电流流出点，及时采取了防护措施。需要注意的是，本案例中管道只受到单一直流杂散电流干扰，存在多处干扰源环境中还需进一步综合分析。

作者简介：裴玉恒，1973年生，本科，助理工程师，2016年毕业于中国石油大学（华东），主要从事管道保护管理工作。联系方式：18571897553，1093106201@qq.com。