南疆利民管道阀室内埋地管线阴极保护漏电检测分析

南疆利民长输管道和田—民丰段管线进出阀室无绝缘接头设计,一旦阀室内的电气系统接地导致管道接地搭接或绝缘失效,将造成埋地管道处于欠保护状态,引起阀室内管道腐蚀。采用交流电流衰减法及密间隔电位法对和民干线44号阀室及46号阀室展开了阴极保护电流及阴极保护漏电分析,结果表明:当阀室存在阴极保护电流漏电时,感应电流信号有明显衰减,且管地电位明显比阀室外测试桩电位偏正。结合44号阀室及46号阀室试验结果,给出详细的阀室绝缘性能评估及阴极保护漏电原因分析方案,从而逐步分析出阀室内埋地管道阴极保护漏电原因。针对南疆利民长输管道检测出的部分阀室漏电情况,提出对漏电阀室管道连接的设备接地引下线安装固态去耦合器的预见性措施,解决了长输管道既要求绝缘,电气专业的设备又要求接地的矛盾。     

高压直流电影响区域的阀室风险综合防护

高压直流接地极放电对管道的干扰,可能造成引压管放电或者绝缘卡套烧穿、阴极保护设备及电涌保护装置毁坏、电压过高对操作人员安全构成威胁等风险。根据识别出的管道阀室风险,综合高压直流干扰对管道阀室设备、设施影响的安全边界条件,明确了阀室的缓解目标。提出了针对性的有效可行的综合防护措施,包括优化绝缘卡套安装位置和减少卡套数量、采用耐受性能强的整体型绝缘接头、提高阴极保护设备耐受性、采用限压等电位连接保护装置、采用锌包钢接地材料、采用线路锌带接地排流等,能有效防控高压直流电影响区域的阀室风险。     

浅谈油气管道直流干扰的治理

随着我国油气管网和高压输电线路的不断建设,阴极保护系统的不断投用,管道受到杂散电流的干扰腐蚀变得越来越严重,本文针对目前油气管道直流杂散电流干扰的现状,介绍管道直流杂散电流排流的一些现场治理技术,希望减小杂散电流对管道的腐蚀提供一些参考。本文综述了直流输电设施及临近阴极保护系统对管道产生直流杂散电流的原因、危害及解决措施。     

高压直流接地极对油气输送管道的危害辨识

油气输送管道作为社会发展的能源动脉,确保其安全运行,具有重要的意义。结合高压直流接地极放电实测数据,对高压直流接地极放电给油气输送管道带来的危害进行系统辨识,影响危害的两个主要因素为管道受到的电干扰的程度以及管道系统的耐受能力,其危害可归纳为管体损伤、防腐层剥离、排流器烧蚀和接地材料消耗过快、阀室工艺设备烧蚀、防雷器烧蚀、绝缘接头击穿和内壁腐蚀、阴极保护设备烧蚀、变压器直流偏磁及人员触电。建议采用耐受性能好的设备设施,从源头控制高压直流接地极放电干扰强度,对高压直流接地极带来的风险进行评价并采取与干扰程度相适应的防护措施,确保管道安全运行。     

湖南成品油管道杂散电流干扰检测评价及防护措施

为有效识别杂散电流的干扰源,确定杂散电流干扰类型对管道的影响,综合应用CIPS(密间隔管地电位测试)、电位检测和电流密度等检测评价方法,开展了湖南成品油管道杂散电流测试与防护措施研究。研究结果表明:湖南成品油管道受到较严重的交、直流杂散电流干扰,其中有5个管段受到较严重的交流杂散电流干扰,3个管段受到较严重的直流杂散电流干扰;京广铁路、武广高铁、沪昆铁路、城际铁路等电气化铁路为交流干扰源,轨道交通地铁为直流干扰源;提出了交流干扰和直流干扰应分别采用固态去耦合器接地排流装置和极性排流装置措施,以降低杂散电流对输油管道的影响。通过检测杂散电流干扰,分析各种干扰因素,制定合理的防护措施,为管道日常管理提供科学依据和重要的科技手段。     

影响油气管道阴极保护系统因素分析及对策

近年来管道事故频发,腐蚀因素是事故的主要原因之一。而阴极保护系统是管道重要的防腐蚀保护措施。根据阴极保护的原理,分析了采用钢套管保护和电气化铁路等杂散电流两个方面对埋地管道阴极保护系统的影响,并引用实例进行分析。针对这两方面的影响因素提出对策措施,特别针对电气化铁路等杂散电流排流问题,比较了极性排流、嵌位式排流、固态去耦合器排流三种排流方式的优缺点,在实际应用中应根据实际情况选择合理的排流方法。     

油气管道防雷接地对阴极保护系统的影响与对策

雷电灾害是国际公认的十大自然灾害之一,对埋设在地下的油气管道进行雷电防护具有重要的现实意义。针对西气东输工程干线中具有3PE外防腐层的X80钢油气管道,首先沿着管道每隔500 m采用相应的防雷接地措施,将雷电流导入大地,既可达到防雷目的,又可避免管道防腐层被大面积破坏。其次每隔一段间距对管道进行等电位跨接,既可保证管道之间保持稳定的等电位,又可防止管道直接产生二次放电损坏管道防腐层。最后合理选择防雷接地极材料与辅助阳极或牺牲阳极材料。采取防雷接地极通过隔离器与管道相连、辅助阳极与防雷接地极分开埋设的措施,可消除防雷接地对油气管道阴极保护系统的影响。     

固态去耦合器对管线ACVG检测准确性的影响

固态去耦合器常用来缓解管道的交流干扰,但会影响安装位置附近管道交流地电位梯度(Alternating Current Voltage Gradient,ACVG)检测的准确性,不能真实反映管道外防腐层状况。为提高固态去耦合器安装位置附近管道ACVG检测的准确性,从固态去耦合器的工作原理、ACVG检测原理出发,分析了开挖验证中固态去耦合器影响管线ACVG检测准确性的原因,提出了采用ACVG检测对固态去耦合器附近管段进行防腐层完整性评价时的注意事项,可提高检测评价结果的准确性,为油气管道的有效维护和安全管理提供科学依据。     

埋地输气管道的直流杂散电流干扰分析与排流措施

近年来,城市轨道交通迅猛发展,泄漏到大地中的直流杂散电流会加速埋地钢质管道腐蚀,而直流杂散电流的波动特征给阴极保护电位的测试及有效性评价也带来了很大困难,直接影响阴极保护系统的安全运行及埋地输气管道的使用寿命。相国寺储气库输气管道"铜相线"自建成投运以来一直受到直流杂散电流干扰影响,根据对其阴极保护系统日常运行监测,分析干扰源工作时间、波动特征、分布区间,排查杂散电流干扰源及流入流出区间,并采取了接地排流试验、极性排流试验、强制排流试验等应对措施,通过对比研究,证明强制排流效果最佳。     

杭嘉管线交流干扰的排流设计

杭嘉主干线管道沿线有多处高电压等级（500 kV）的输电线路,虽然管道与高压线的敷设满足标准GB/T 21447允许的最小水平安全距离,但现场测试及评估发现磁感应干扰电压总体较高,交流干扰电压最高为70.29 V,从而对管道造成了较为严重的交流干扰腐蚀,导致强制电流阴极保护系统运行异常。针对杭嘉线存在的高压输电线路交流干扰的问题,通过分析对比,并结合管道的实际特点,采取隔直排流法,以固态去耦合器作为排流装置、以锌带和棒状锌合金牺牲阳极为联合接地体对管道的交流干扰进行了排流防治设计。介绍了杭嘉线受干扰的严重程度、排流方法和排流点的选择以及排流防治措施。     

油气集输站场防火防雷设计技术要求

针对油气集输站场防火防雷设计提出了技术要求,主要有:油气集输站场火灾危险场所区域的划分;油气集输站场配电设备防火设计,包括电气照明设计,电缆敷设,自备电源的设置,通信、仪表自动化系统的供电;油气集输站场防雷设计,包括站场防雷、防静电接地,信息设备的防电涌措施,接地装置。     

外加电流阴极保护电流屏蔽与阴极干扰研究

外加电流阴极保护与防腐蚀层联合使用是油气管道腐蚀防控的主要措施,而阴极保护电流屏蔽以及阴极干扰是外加电流阴极保护使用过程中难以避免的弊端。经调研发现,对直流电流阴极保护可通过带状/镯状阳极增设牺牲阳极保护的形式,对电流屏蔽管段加以保护;通过直流排流的方式对周边金属构筑物进行阴极干扰防护。脉冲电流阴极保护作为一种新兴的阴极保护途径,可有效地减小阴极保护屏蔽区域。在同一缝隙腐蚀体系的实验研究中,直流电流阴极保护缝隙深度为40 mm,而脉冲电流阴极保护可达115 mm;脉冲系统比传统直流系统的电流需求要小7%~9%;但其理论基础和工程验证并不完善。     

管道阴极保护投运异常处置案例分析

为解决某乙烷外输管道阴极保护投产试运行(以下简称投运)过程中管道中段3#阀室两侧约20 km保护电位不达标的异常问题,对设备调试参数有误、阴极保护站及阳极地床设置不合理、杂散电流干扰、防腐层质量差、保护电流异常漏电等主要影响因素进行了分析研究。研究初步判定保护电位不达标是由保护电流异常漏电所致;分析绝缘接头漏电、穿越套管搭接、阀室漏电等保护电流异常漏电的主要原因,判定管道保护电流异常漏电原因为阀室异常漏电;计算阀室主工艺区和放空区接地极表面积和电流漏泄量等参数,推断异常漏电部位为放空区;对放空区管道和接地极异常漏电部位排查,查明地面管道保温外护层的自攻螺栓穿透防腐层与管道本体异常接触导致漏电;最后按相关标准规范进行整改,管道保护电位达标。研究成果对阴极保护投运异常处置提出了系统全面分析和排查问题的思路与方法,为今后类似异常问题的处置提供了参考和建议。     

油气管道站场防感应雷击的设计

随着油气管道站场信息系统的不断提高,仪表、通信等弱电设备数量也不断增加,站场内自动化、通信系统已成为油气管道的神经中枢。然而,大部分油气管道站场坐落在雷暴活动极其复杂的地区,且设备装置较多,雷击现象时有发生。雷击主要表现为直击雷电与感应雷电,感应雷电通常会危害仪表、通信等弱电设备,导致站场信息系统的中断,影响油气管道监控及信息传输功能。以中缅油气管道（贵州段）为例,由感应雷击入侵弱电设备的表现形式,对成因进行分析,采用全方位防雷设计理念,即屏蔽、均压和接地的方式,提出具体防雷措施,从而降低了感应雷击的危害,取得了较好的防雷效果,提高了油气管道站场运行的可靠性     

高压直流接地极干扰区埋地钢质油气管道的综合防护

我国埋地钢质油气管道正面临着越来越多的高压直流接地极干扰影响风险,为了减少或消除该风险所带来的安全隐患,进行了综合防护方法的探讨。首先分析了高压直流接地极干扰的特征、干扰可能产生的危害,接着对比分析了国内外多种直流干扰防护措施的优缺点,最后从干扰源侧、受干扰管道侧、协调与测试3个方面提出了综合防护技术措施:①减少干扰源的电流泄漏,接地极尽可能远离埋地金属构筑物,选用金属回流系统;②提高防腐层完整性,管道分段隔离,进行管道排流保护、阴极保护,监测排流保护效果,开展管道腐蚀评价;③埋地管道、高压直流输电系统双方的运营单位应当建立联络、信息共享机制,共同保障安全。试验结果表明:受干扰管道侧的防护将以管道排流保护作为主体措施,辅以提高防腐层完整性、分段绝缘隔离、阴极保护、保护效果检测等措施,可使管道综合防护效果达到最优。该技术思路已在近年来的新建天然气管道工程中得到运用,并正在逐步推广,可进一步提高油气管道的长期运行安全。     

阴极保护系统信号传输问题探讨

普光气田阴极保护系统是管道腐蚀防护的重要组成部分,阴极保护电位至关重要,为判断管道是否正常受保护的参数之一。在生产运行中发现,目前大部分阴极保护测试桩的信号无法准确传输到阴极保护智能监测服务器。从阴极保护测试桩的信号传输过程出发,从阀室远程终端控制系统(RTU)到中控室的传输信号大部分正确,而阴极保护测试桩的参比电极到阀室RTU之间信号传输问题严重,分析其原因主要集中于阴极保护测试桩。针对传输问题,提出将阴极保护测试桩的测试传输元件组合成功能块,并安装到阀室的机柜间内。试验结果表明,这一措施圆满解决了普光气田阴极保护系统信号传输问题。     

阀室引压管放电烧蚀失效分析

近年来,我国油气管道沿线阀室遭受的交、直流电干扰日益严重,由此引发的阀室引压管放电烧蚀问题逐渐凸显,亟需开展相关研究来弄清阀室引压管放电烧蚀的规律和机制。为此,以西气东输天然气管道某阀室引压管的放电烧蚀为例,搭建了实验室放电烧蚀平台,采用实验室模拟实验、微观分析以及现场测试相结合的方法,对该阀室引压管放电烧蚀的规律和机制进行了研究。结果表明:(1)当两根引压管间的交直流电压差大于4 V且存在接触引弧时便可以观察到明显的放电现象;(2)随着引压管间电压差和回路电流的增大,其能量升高,引压管放电烧蚀越严重;(3)直流放电烧蚀情况下阴、阳极呈现出明显不同的烧蚀形貌,阳极区烧蚀更加严重,其烧蚀坑呈现凹坑且烧蚀坑中没有明显的烧蚀产物沉积,阴极区烧蚀深度较浅,表面沉积一层烧蚀产物,而交流放电烧蚀情况下阴阳极烧蚀区域形貌基本一致,无明显差异。结论认为:该阀室的引压管放电现象是一种弧光放电,可以通过固定引压管、增大引压管间距以及阀室的交直流排流等措施来避免该现象的发生。     

光伏发电系统在油田的应用分析

太阳能是一种新型的清洁能源,也是21世纪人类最有希望的能源。光伏发电系统在油田油气管道阀室电源、油气设施阴极保护、输油管道电加热、海上(钻井、采油)平台照明、油气管道自控测控系统、LED路灯绿色照明系统、边远油井供电系统、油区道路监控系统和油井生产设备防盗报警系统等方面的应用效果良好,具有很好的节能减排和绿色低碳作用,取得了良好的经济效益和社会效益。     

直流杂散电流干扰下的阴极保护效果评价

本文介绍了直流杂散电流的特征,直流杂散电流对埋地阴极保护管道的影响状况以及目前直流干扰下阴极保护效果的判定标准。根据数据分析、现场干扰处管道的管体现状,综合分析了直流干扰下的阴极保护效果判定标准的有效性。     

高压直流接地极放电对输气阀室仪表影响研究

天然气输送管道作为社会发展的能源动脉,确保其安全运行具有重要意义。根据现有案例及实验分析,研究高压直流接地极放电对输气阀室仪表的影响,得到绝缘卡套接头在受到高压直流干扰的情况下会出现电弧及烧毁的结论,压力变送器、温度变送器、电子控制单元和RTU在接地良好的情况下,不会受到高压直流电流的影响。建议从源头控制高压直流的干扰强度,保证干扰电压在绝缘卡套接头的允许值范围内;采用耐受性能更好的绝缘卡套接头,并改变安装位置,提高抗风险能力,以保证天然气输送管道的安全运行。