馬孝亮 易馳 馬榮彬 楊春 孫健

塔里木油田油氣運銷(xiāo)部

我國管道建設出現了不少管道并行敷設的案例，例如西氣東輸二線(xiàn)管道在河西走廊與西氣東輸一線(xiàn)、西部原油管道、成品油管道長(cháng)距離并行敷設。并行管道尤其是近距離并行敷設管道的陰極保護系統相互之間存在一定的干擾和影響，對管道的安全運行不利。 

1 并行管道距離相關(guān)標準要求 

CDP-G-OPG-PL-001-2010-1《油氣管道并行敷設設計規定》6.2.1規定：“不受限制地段，并行間距應滿(mǎn)足起決定作用的管道失效而不造成其他并行管道破壞的要求，并且應不小于6 m”。GB 50251-2015《輸氣管道工程設計規范》4.4.2規定：“不受地形、地物或規劃限制地段的并行管道，最小凈距不應小于6 m”。GB 50253-2014《輸油管道工程設計規范》4.1.8規定：“輸油管道與已建管道并行敷設時(shí)，土方地區管道間距不宜小于6 m，如受制于地形或其他條件限制不能保持6 m間距時(shí)，應對已建管道采取保護措施”。由此可知，油氣管道并行間距的要求統一為6 m，其設計主要考慮的是管道發(fā)生事故時(shí)對鄰近管道的影響，而對管道陰極保護系統之間的相互干擾和影響均未涉及。 

2 并行管道陰極保護系統的相互影響 

以塔里木油田吉牙線(xiàn)為目標，開(kāi)啟、關(guān)閉與吉牙線(xiàn)臨近的東輪線(xiàn)、哈輪線(xiàn)的陰極保護系統，通過(guò)測量不同間距下吉牙線(xiàn)的電位、電流變化（使用CIPS/DCVG記錄陰極保護電位變化，SCM記錄電流變化情況），判斷管道陰極保護系統受到的干擾和影響。

2.1 不同間距下電位電流變化情況

（1）間距3 m的情況

測試電位發(fā)現，哈輪線(xiàn)關(guān)閉前吉牙線(xiàn)陰極保護電位的平均值是-945.900 mV，關(guān)閉距吉牙線(xiàn)3 m的哈輪線(xiàn)陰極保護系統后，其平均值是-944.244 mV，電位變化1.656 mV，二者之間陰極保護系統的相互干擾較弱，詳見(jiàn)圖 1。測量電流發(fā)現，哈輪線(xiàn)關(guān)閉前后吉牙線(xiàn)電流變化達到265 mA，詳見(jiàn)圖 2，說(shuō)明2條管道的陰極保護系統相互之間存在一定直流干擾。因此，判斷陰極保護系統是否相互影響，需要從電流、電位兩方面考慮，僅從日常陰極保護電位測試情況無(wú)法全面判斷。

圖1 關(guān)閉哈輪線(xiàn)陰極保護系統前后吉牙線(xiàn)電位變化

圖2 關(guān)閉哈輪線(xiàn)陰極保護系統前后吉牙線(xiàn)電流變化

（2）間距10 m的情況

測試電位發(fā)現，東輪線(xiàn)關(guān)閉前吉牙線(xiàn)陰極保護電位的平均值是-945.900 mV，關(guān)閉距吉牙線(xiàn)10 m的東輪陰極保護系統后，其平均值是-944.192 mV，電位變化0.052 mV，二者之間陰極保護系統的相互干擾較弱，詳見(jiàn)圖 3。測量電流發(fā)現，東輪線(xiàn)關(guān)閉前后吉牙線(xiàn)電流沒(méi)有明顯變化，詳見(jiàn)圖 4。由此可知，管道相距10 m時(shí)，陰極保護系統相互之間干擾很弱。

圖3 關(guān)閉東輪線(xiàn)陰極保護系統前后吉牙線(xiàn)電位變化

圖4 關(guān)閉東輪線(xiàn)陰極保護系統前后吉牙線(xiàn)電流變化

2.2 不同間距下ANSYS模擬結果

采用ANSYS進(jìn)行數值模擬，分別模擬2 m、4 m、6 m間距下吉牙線(xiàn)與哈輪線(xiàn)的陰極保護電位分布，其結果如圖5、6、7所示。當并行管道間距為2 m時(shí)，2條管道陰極保護系統相互疊加，會(huì )產(chǎn)生較強的直流干擾；當并行管道間距為4 m時(shí)，陰極保護系統相互影響程度有所下降；當并行管道間距為6 m時(shí)，土壤場(chǎng)中電位未發(fā)生明顯變化，說(shuō)明并行管道之間陰極保護系統的影響可以忽略。

圖5 管道間距為2m時(shí)陰極保護仿真分析云圖

圖6 管道間距為4m時(shí)陰極保護仿真分析云圖

圖7 管道間距為6m時(shí)陰極保護仿真分析云圖

3 結論 

（1）在管道建設時(shí)期，并行管道間距應嚴格控制在標準要求的6 m以上，若受地形影響無(wú)法保證6 m間距，應考慮增設排流裝置，以免管道陰極保護系統相互影響產(chǎn)生直流干擾。

（2）在管道運行時(shí)期，應定期檢測并行管道的雜散電流干擾情況，在檢測陰極保護系統是否受影響時(shí)，應著(zhù)重考慮電流的影響，必要時(shí)可通過(guò)ANSYS數值模擬管道間的土壤場(chǎng)電位變化，進(jìn)一步進(jìn)行判斷。

（3）并行管道間距的設置，不僅要考慮管道發(fā)生事故時(shí)對鄰近管道的影響，還要考慮陰極保護系統之間的干擾。應盡量避免管道同溝敷設，當管道間距小于2 m時(shí)，管道受鄰近陰極保護系統影響非常嚴重，建議增加均壓線(xiàn)數量，保持2條管道的電連續性，從而降低陰極保護系統相互影響。 

作者：馬孝亮，男， 1985年生，工程師，油氣儲運工程學(xué)士，現在中國石油塔里木油田油氣運銷(xiāo)部主要從事長(cháng)輸管道運行維護管理工作。 

《管道保護》2017年第2期（總第33期）