何启兵

国家管网集团西气东输苏北输气分公司

摘要：针对阴保阀室改扩建时因设计缺陷导致线路阴保和区域阴保相互干扰的问题，通过对干扰现象及原因进行分析，提出解决方法，对今后改扩建阴保阀室提出改进意见。

关键词：干扰；阴保阀室；改扩建；联保

两座场站之间的某无人值守RTU阀室始建于2005年，线路阴保机型为HDV-4D-5，24 V直流电源供电，输出电压0 V～30 V，输出电流0 A～10 A，控制电位﹣0.3 V～﹣3 V，阳极地床与管线垂直距离约150 m。在投保至2020年改扩建前，恒电位运行正常，控制电位1400 mV，保护电位1400 mV，输出电流0.5 A，输出电压3.2 V。

改扩建后，原线路阴保系统继续使用，阳极地床和参比电极位置保持不变，恒电位仪由阀室迁入改扩建后的场站阴保设备间，新增了一套区域阴保系统，控制电位0 V～﹣3 V，输出电压0 V～50 V，输出电流0 A～30 A。阳极地床分布于工艺区周围，采用浅埋式高硅铸铁阳极。场站管理人员发现线路阴极保护系统和场站区域阴极保护系统出现了规律性的异常现象。

1  异常现象分析

（1）线路阴保系统无法正常工作。

异常现象：线路阴保在恒电位运行模式下，控制电位1400 mV、输出电流2.2 A、输出电压5.5 V；区域阴保在恒电位运行模式下，控制电位1100 mV、输出电流1.0 A、输出电压3.4 V。两台机器同时投运时线路阴保输出电流为0 A，由恒电位切换为恒电流运行模式，保护电位为1700 mV，发出运行状态报警。

原因分析：查看阴保图纸发现，区域阴保的一组浅埋阳极相邻线路阴保参比电极，可能导致线路阴保参比电极受区域阴保辅助阳极的干扰。现场验证便携参比电极远离浅埋阳极时，电位恢复正常水平。断开阳极箱内3#阳极线，投运两套阴保系统，两台机器均有输出电流，恒电位模式运行正常。

（2）线路阴保系统恒电位模式输出电流、电压均变大。

异常现象：与投产初期数值相比，线路阴保在恒电位运行模式下，控制电位1400 mV，输出电流提高至3 A，输出电压提高至7.5 V；区域阴保恒电位运行模式，控制电位1100 mV，输出电流降低至0.7 A，输出电压降低至2.4 V（表 1）。线路阴保和区域阴保相互干扰会给场站正常区域阴保电位检测带来困难。如恒电位仪通断功能无法使用，无法准确测量场站管道断电电位；再者，恒电位仪长期输出电压和电流过大，给设备造成负担，使恒电位仪使用寿命变短。

表 1 阀室改扩建前后阴保数据对比（恒电位运行） 

原因分析：场站扩建后地网增加，站场工艺管网位于线路阴保阳极地床与线路管道之间，线路阳极地床部分电流进入场站地网，造成输出电流较大。

（3）区域和线路阴保控制电位调高、输出电流增加，其中一套阴保输出电流为0 A。

异常现象：区域阴保在恒电位运行模式下，控制电位1100 mV提高至1300 mV，输出电流0.7 A提高至2.8 A，输出电压9.5 V，线路阴保输出电流降至0 A，自动切换为恒电流运行模式。线路阴保恒电位运行模式，控制电位1300 mV提高至1500 mV，输出电流3.8 A，输出电压9.5 V，区域阴保恒电位运行模式故障状态，输出电流0 A，自动切换为恒电流运行模式（表 2）。

表 2 区域和线路阴保控制电位抬高前后对比（恒电位运行） 

原因分析：区域阴保输出电流增加后，阳极地床阳极区影响范围扩大，使线路参比电极位于阳极区内，保护电位满足控制电位要求，输出电流为0。当线路阴保输出电流增加后，大量电流流入场站地网，出现区域阴保通电点保护电位满足恒电位仪控制电位要求，输出电流为0 A。

（4）阴雨天气常出现一套阴保输出电流增大，另一套阴保输出电流为0 A。

原因分析：由于阴雨天气导致土壤电阻率降低，阴极保护系统输出电流波动，影响阴保系统的采样电位，出现两套阴保系统相互干扰，导致其中一套阴保输出电流为0 A。

2  处置措施

（1）对于长效参比受阳极电场影响的异常现象，可调整长效参比埋设位置，在确保管道得到最小保护电位的情况下，阴保系统调整最小输出电流。

（2）在保证线路阴保和区域阴保满足阴保准则的情况下，降低线路阴保和区域阴保恒电位仪的电流输出，从而降低线路和区域阴保阳极场的干扰范围，使两者不再相互干扰。

（3）对于区域阴保和线路阴保相互影响的异常现象，可以对进出站绝缘接头两侧进行跨接，实现联保。

（4）经费保障充足的情况下，可将线路阴保的阳极地床、长效参比埋设移至场站的另一侧，中间不宜有其他构筑物，避免场站内、外阴极保护系统相互干扰。

3  建议

在阴保阀室改扩建时，应依据GB/T 35508―2017《场站内区域性阴极保护》第6.9节防干扰设计，对原阀室阴保系统的阳极地床位置进行调研，不宜在线路阴保阳极地床的同一侧建设站场，避免场站内、外阴保系统相互干扰。

站外阴极保护系统的采样控制点宜设置在远离绝缘装置的线路管道上；站内辅助阳极地床，应远离外部金属构筑物。工程验收阶段应当增加区域阴保与线路阴保干扰影响的评价环节，确保交付后阴保系统运行良好。

作者简介：何启兵，1984年生，本科，2008年毕业于长沙理工大学电子信息工程专业，主要从事长输天然气管道管理相关工作。联系电话：18952787551，ylwan5212006@126.com。