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管道研究

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高压输电线路及高铁对输油管道腐蚀干扰影响及防护措施分析

来源:《管道保护》2023年第4期 作者:陈胜 时间:2023-7-26 阅读:

陈胜

延长石油(集团)管道运输公司

 

陕北地区750 kV以上高压输电线路和高铁的建设,对输油管道造成干扰影响和腐蚀隐患。现就延长石油管道运输公司在吴延线输油管道运行中遇到的干扰问题及处理措施进行分析。

1  主要问题

(1)管道投运时间长,防腐层退化,绝缘电阻下降。公司原油管道主要投产于2008―2012年间,原油管道防腐层采用环氧粉末涂层的黄夹克保温管,管段补口采用环氧富锌底漆+聚乙烯冷缠带方式补口。近年来管道防腐层已出现不同程度的老化,尤其管段的补口处防腐层开裂进水,这些部位既是腐蚀的薄弱环节,也是杂散电流的易侵入点。

(2)高压输电线路及高铁的近距离影响。随着陕北地区经济发展,750 kV以上的输电线路及铁路电气化改造多个项目实施,与原有输油管道形成多处交叉及近距离的并行敷设。即使严格按照GB 50253―2014《输油管道工程设计规范》中4.1.6的要求控制间距,实践中发现由高压输电线路以及高铁运营所引发的杂散电流对输油管道的干扰并不能完全消除。例如,吴延线路6处管段在水平距离大于高压电塔塔高、无排流措施的情况时交流干扰电压在4 V~15 V之间,安装固态去耦合器加接地的排流措施后交流干扰电压才降至小于4 V(表 1)。

1 吴起段管线交流干扰统计


2  风险消减措施及效果

(1)寻求交流干扰的可接受准则。交流干扰腐蚀的机理还在研究阶段,各国关于交流腐蚀的评判标准也不统一,我国新出台的关于交流干扰的评估标准,分别是GB/T 40377―2021《金属和合金的腐蚀 交流腐蚀的判定 防护准则》和石油行业标准SY/T 0087.6―2021《钢制管道及储罐腐蚀的评价标准 第6部分:埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价》。上述标准综合考虑了交流干扰的电压、电流密度和管道阴极保护电位等因素,交流干扰腐蚀的可接受准则需同时满足以下两个条件。

条件一:管道平均交流电压应降到15 V以下。

条件二:满足①和②之一。①平均交流电流密度低于30 A/㎡,②平均直流电流密度低于1 A/㎡,或极化电位位于﹣1.15 VCSE~﹣0.9 VCSE时,平均交流电流密度可大于30 A/㎡且小于100 A/㎡。

依据上述准则,公司在吴延线(甘泉至洛川段)安装5组极化电位测量试片,用于检测输油管线的极化电位,以便判断阴极保护电位是否介于﹣1.15 VCSE~﹣0.9 VCSE之间(图 1)。


1 极化电位测量试片的安装及检测

(2)修复防腐层漏点,提升管道绝缘电阻。公司每年组织巡护队管理人员用DM(PCM+)进行两次外防腐层检测,查找出防腐层破损点和防腐层老化部位进行修复(图2)。尤其在管段补口处,采用无溶剂环氧涂料+粘弹体防腐胶带进行补口处理,这样既能阻止雨水进入,又可防止杂散电流流入。


2 防腐层修复前后

(3)与高铁相近的管线改线。随着延安至西安等地的高铁建设,为减少高铁对油气管道的干扰影响,公司对甘泉至洛川4公里管段进行2处输油管道迁改,保证了电气化铁路和油气管道的合理距离,并在迁改处增设2处智能阴极保护测试桩和固态去耦合器,可实时监控管道的通/断电电位,并评估干扰腐蚀影响(图 3)。


3 管道改线路由示意

采取上述措施后,公司在进行管道内检测中,没有发现明显的杂散电流腐蚀特征,基本验证了现行的管道防控高压输电线及高铁杂散电流干扰措施的有效性。  

3  相关建议

(1)为防控输电线路、高铁与油气管道相互干扰影响问题,建议尽快升级更新油气管道与各等级高压配电线路的交叉并行间距法规标准以及防护措施规范,理清相互职责界面等内容。

(2)建议市、县政府管理部门建立沟通联动机制,推动管输企业与输电企业相互协调合作,快速高效开展防治工作。

(3)建议管输企业及相关部门联合国内科研院校、相关技术研究单位等研发新的电流干扰腐蚀防护控制技术。例如管道涂层的改善、交直流排流技术的升级、防腐层破损点的准确定位等方面的技术。

(根据作者在2023年5月31日油气管道和输电线路安全保护研讨班上的发言整理)


作者简介:陈胜,研究生学历,高级工程师,延长集团管道运输四公司主管。联系方式:13772894010。


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