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。     

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。     

天然气管道杂散电流干扰监测及防护措施

通过对某天然气管道A、B线与铁路交叉处的24 h直流杂散电流干扰监测,以及A、B线距离铁路最近测试桩1 h内的交流杂散电流干扰监测,发现干扰程度均为弱,管道可不采取直流或交流干扰防护措施。若其他区域经监测需要进行干扰防护时,直流干扰的防护应按照排流保护为主、综合治理为辅、共同防护的原则进行。直流干扰的防护应根据工程实际情况,选取直接排流、嵌位式排流、牺牲阳极排流或固态耦合器排流等方式。     

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。     

青岛地铁13号线对某管道直流干扰及治理研究

针对青岛地铁13号线对某管道的直流杂散电流干扰影响,为明确地铁直流干扰的影响范围、程度以及腐蚀特征,同时验证相关缓解治理措施的有效性,在评估管道阴保系统运行有效性的基础上,开展直流杂散电流干扰影响的现场检测评价、现场腐蚀试片、临时馈电试验以及牺牲阳极等监测治理措施的研究。通过研究,明确了青岛地铁13号线对该管道的直流杂散电流干扰影响范围、影响程度,掌握了管道电位偏移分段、周期性变化以及试片腐蚀速率及特征等基本规律,同时现场验证调整阴保系统输出、增设临时牺牲阳极等缓解治理措施的有效性,制定相应的阴保系统改造、排流缓解治理和腐蚀监测的方案,研究结果可为类似工程提供借鉴。     

油气管道地铁杂散电流直接排流技术应用

简述地铁杂散电流对油气管道引起的腐蚀情况,分析地铁杂散电流防护方式,通过工程实例验证了直接排流技术应用的可行性及有效性。结果表明:直接排流技术是减轻地铁杂散电流干扰的有效防护措施,具有排流效果好、经济和简单等优点。建议地铁周围有油气管道时,应预留油气管道排流电缆接口。     

直流杂散电流对埋地管道的电腐蚀规律及排流措施

随着工业化进程的不断发展,轨道交通对埋地管道的直流杂散电流干扰愈发严重。为降低杂散电流引发的电腐蚀问题,在监测埋地管道沿线电位的基础上,分析干扰规律、干扰频率、干扰源位置对管道的影响,考察电流流入和流出的规律,并测试不同排流措施效果。结果表明：干扰规律与轨道的运营状态保持一致,干扰频率与发车时间间隔保持一致;距离干扰源越近,电位正向偏移的时间比例越大,腐蚀趋势远大于其余管段;同一位置不同时段可能互为电流流入、流出段,电流流动方向和规律随时间动态变化;排流措施中强制排流的效果最好,其次为极性排流和接地排流,阴极保护的效果较差;通过多重联合防护,除与轨道交通最近的管段外,其余管段均达到了良好的保护效果,腐蚀速率大幅降低,可减少管道更换和泄漏放空量。     

城市轨道对油气管道直流干扰站控防护技术

相国寺储气库工程铜相线管道遭受了设计阶段不可预见、只能在管道投运后通过实测才能获知干扰程度和范围的地铁杂散电流直流干扰,导致铜相线管-地电位波动剧烈,无法给管道提供正常的阴极保护,造成原有阴极保护系统不能正常运行。经过现场测试和资料分析,对城市轨道干扰特征和规律以及各种排流方式对铜相线的适用性进行研究,结合工程实际情况,提出在干扰环境下阴极保护站正常投运的防护方案。正常投运后采用数据记录仪UDL 2长时间采集管线电位数据,开展现场实测验证,采用澳大利亚标准AS 2832. 1提出的动态电位评价方法来评价排流防护后的效果,根据评价结果可知干扰抑制效果明显,铜相线阴极保护系统能正常运行。     

直流接地极对管道杂散电流的干扰影响及其规律分析

为掌握直流接地极对华东某天然气管道杂散电流干扰影响及规律,在与接地极较近的两条管道上安装电位远程监测系统,通过对管道的长时间连续监测,分析出接地极放电频次和干扰时间,进而得到接地极对管道的影响范围、干扰程度和规律。监测结果显示,通过远程监测系统对管道进行长时间连续监测,能够准确判断出接地极对管道的干扰影响。干扰电位分布规律表明,靠近接地极端流入、流出的杂散电流干扰程度较大,远离接地极端管道的杂散电流干扰较小。     

成品油管道直流杂散电流干扰及治理分析

针对成品油管道与地铁等存在交叉或并行日益增多的状况,给成品油管道造成较大的直流杂散电流干扰,造成管道运行期间阴极保护失效,存在运行风险。介绍了常见的四种排流方法,分别阐述了每种排流方法的优缺点,重点介绍了强制排流法,并对比了某公司接地排流法和新采用的直流强制排流法的效果。     

西南山地油气管道交流干扰的检测及防护

随着中国西部大开发战略的实施,中国西南地区的油气管道建设取得了突飞猛进的发展,但与这些油气管道并行敷设的高压输电线路也越来越多,两者之间产生了难以避免的相互干扰和影响。为保证两者的安全运行,通过对西南地区两段典型的山地天然气管道所遭受的交流杂散干扰电流进行检测和分析,并根据管道所处地区的地形地貌特点,结合现场实际情况,制定了交流干扰防护措施,最后通过对交流干扰防护措施实施后的有效性进行测试分析。比较分析得出:西南山地油气管道遭受交流干扰时,可采用排流井的形式进行交流杂散干扰电流的排流;该种排流方案占地面积小,现场施工简单,排流效果显著,特别适合于环境条件类似的西南山地油气管道交流干扰杂散电流的排流。研究结果为类似条件的山地油气管道交流干扰治理提供了借鉴措施,具有一定参考意义。     

直流杂散电流对埋地管道电位干扰研究

通过直流杂散电流对埋地管道的干扰实验,研究了不同并行间距、并行长度、外加电压以及含有破损点时直流杂散电流对埋地管道的干扰,测量了管地电位,分析得出了直流杂散电流对埋地管道的影响规律,并采用多物理场仿真软件COMSOL Multiphysics进行了模拟验证。研究结果表明:当X56管线钢的表面涂层出现破损,管道与涂层之间可能会形成电偶腐蚀,在破损点位置土壤中的杂散电流会从破损点进入管道,并且距离破损点越近,管地电位越低;管道电位的最大正向偏移量与并行长度和外加电压呈正相关,与并行间距呈负相关,即埋地管道与直流杂散电流距离越近、与埋地管道平行敷设的电阻丝的长度越长、施加在电阻丝上的电压越大时,则埋地管道受直流杂散电流的干扰越严重。     

埋地钢质管道杂散电流测试与评价

在对北京某高压乙烯管道防腐蚀层检测的基础上,对运行14年的乙烯管道进行了杂散电流检测,发现管道杂散电流干扰较为严重;探坑检测进一步验证了杂散电流对管体的腐蚀;提出了杂散电流排流结合阴极保护的联合方法,以减少或消除杂散电流对管线的腐蚀,保护管道运行安全。     

杂散电流腐蚀与防护

由于电气化铁路、以接地为回路的输电系统等的客观存在,不可避免地会产生杂散电流,并使埋地管道因杂散电流而产生腐蚀。杂散电流腐蚀具有强度高、危害大,范围广、随机性强等特点,介绍了对直流杂散电流腐蚀的控制,提出了最大限度地减少干扰泄漏电流、符合安全距离、增加回路电阻、排流保护和其他保护等措施;并对强电线路、输油管道、油库等交流杂散电流腐蚀的防护方面提出了数种可采取的保护措施。     

地铁杂散电流对成品油管道牺牲阳极的影响及防护措施

通过测量在地铁杂散电流干扰下牺牲阳极接入极性排流器前后的阳极排流电流、管地通断电电位和排流器两端电压等参数,系统地研究了极性排流器在管道与牺牲阳极回路中的作用及其对牺牲阳极排流效果的影响。研究结果表明:极性排流器能够有效地抑制从牺牲阳极引入管道的负向电流,也会在牺牲阳极和管道之间造成0.3 V左右的电压降,使牺牲阳极流向大地的正向电流减小。当管道安装极性排流器之后,一方面,能降低从牺牲阳极引入的杂散电流,造成部分管段牺牲阳极排流效果变好;另一方面,也能降低牺牲阳极的部分排流效果,造成部分管段牺牲阳极排流效果变差。     

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。     

花土沟地区土壤腐蚀性分析

花土沟地区位于柴达木盆地西北部,是青海油田主要的原油生产基地,地面环境为荒漠戈壁,无植被覆盖,广泛分布盐渍土。盐渍土是土壤与固体盐颗粒的混合物,Cl-含量及盐含量高,对集输管道具有一定的腐蚀性。采用GB/T 19285—2014《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》规定的方法对花土沟地区管道沿线土壤腐蚀性进行检测,结果表明:花土沟地区土壤腐蚀性介于2级(较弱)和3级(中等)之间,集输管道存在轻至中度的直流杂散电流干扰,但是无需采取排流措施。     

地铁干扰对埋地管道的外腐蚀影响及风险评价方法研究

随着我国城市建设的不断推进,对城市轨道交通和能源的需求越来越大,城市地铁系统与埋地油气管道平行或交叉的情况越来越多,由地铁等轨道交通引起的动态直流杂散电流引起的管道腐蚀问题也越来越受到关注。目前对于动态直流杂散电流干扰下的腐蚀机理尚不明确,以某遭受地铁杂散电流干扰的输气管道为研究对象,采用腐蚀试片法进行了地铁影响下管道受干扰参数的测试分析、地铁杂散电流对邻近油气管道的腐蚀影响及腐蚀风险评价方法研究。结果表明:动态直流干扰下,管道腐蚀特征为局部腐蚀,其腐蚀速率远远大于自腐蚀试片腐蚀速率,且均超过了标准要求(0.025 4 mm/a);若干扰段管道防腐层存在破损,破损点越多、破损面积越大,同等大小的干扰电流在此处造成的电流密度越小,其遭受的干扰腐蚀风险越低,但其他腐蚀风险更高。基于上述分析获得了动态直流干扰下管道腐蚀风险的评价准则,建立了基于断电电位偏移量和偏移时间比的管道腐蚀风险评价方法,可实现地铁干扰下管道腐蚀风险的非开挖间接评价。     

地铁杂散电流对管道牺牲阳极的影响及防护

直流牵引的城市地铁系统随着铁轨绝缘性能下降会泄漏杂散电流,对附近埋地管道及其牺牲阳极阴极保护系统造成干扰,威胁管道及其阴极保护系统的安全运行。利用数值模拟技术实现该类干扰问题的计算求解,通过已有文献数据进行验证,同时根据实际案例计算分析了地铁杂散电流对埋地管道阴极保护水平及牺牲阳极输出的影响规律,针对获得的影响规律提出了相应的防护方法,并分析了其有效性,研究结果可为埋地管道地铁杂散电流干扰的防护设计提供参考。     

地铁直流杂散电流干扰埋地金属管道的防护与研究

针对目前埋地金属管道受到地铁直流杂散电流干扰现状,简述地铁杂散电流干扰对管道安全运行产生的安全隐患,指出了目前地铁杂散电流对管道腐蚀防护措施存在的弊端,根据研究和大量模拟试验重新定义了杂散电流防护概念,有针对性地提出了新的防护措施,利于推动国内埋地金属管道防护技术的发展。