李丽鹏

国家管网集团华中分公司安徽输油分公司

背景

随着管道运行自动化程度的不断提高，自控阀室因具有远程操作和在紧急情况下反应迅速的优点而逐渐替代手动阀室。自控阀室安装的电气和仪表设备需要进行接地保护，如果接地设备与管道之间未进行良好的绝缘处理，会导致阀室周边接地网与管道接地连接成为漏点，使管道阴极保护电流流失。

问题描述

某管道管径为Ф406.4 mm，壁厚7.9 mm，材质为L415M，外防腐层采用环氧粉末（FBE），设计压力为9.5 MPa，于2016年10月投产。

该线路杭埠阀室由于电动阀门执行机构与管道之间未进行电绝缘处理，导致电动执行机构接地周围形成了阴极电压场（图 1），这使管道通电时的电位发生正向偏移。恒电位仪的长效参比位于电动执行机构接地处形成的阴极电压场内，测量到的电位正向偏移，恒电位仪会增大输出电流以保持该点的设定电位，而离参比电极位置较远的管地位置则会出现大幅度负向偏移的过保护现象。

图 1 阴极电压场对电位的影响

解决措施

（1）在阀室电动执行机构与接地之间安装固态去耦合器（图 2）。固态去耦合器具有通交隔直功能，阀室电动执行机构接入的是三相交流电，漏电后可以通过固态去耦合器排入大地，起到接地保护的作用。同时管道内部的阴保电流是直流电流，不会通过固态去耦合器流入大地，从而避免产生阴极电场对恒电位仪正常运行造成干扰。

图 2 固态去耦合器排流装置示意图

（2）对恒电位仪周边管地电位进行检测。分别测量整改前后距离恒电位仪5米、15米、20米管地电位，整改前管地电位随距离增加逐渐偏负，验证了阀门电动执行机构接地产生阴极电场对管地电位的影响，管地电位最大差值达到202 mV，整改后差值减小至53 mV，通电电位为﹣1.15 V至﹣1.24 V之间，管道远端电位恢复正常（表 1）。

表 1 杭埠阀室周边电位检测

启示     

在阀门电动执行机构与接地之间安装固态去耦合器的方式，是解决电动执行机构接地周围形成阴极电压场问题比较经济有效的方法之一，可以避免长效参比位于阴极电压场内导致恒电位仪输出增大的情况，从而保障了恒电位仪的正常运行。

作者简介：李丽鹏，1984年生，高级工程师，安徽输油分公司合肥输油站副站长，从事腐蚀与防护相关工作9年。联系方式：13329250618，540212414@qq.com。