西部管道新疆輸油氣分公司

新疆輸油氣分公司鄯善作業(yè)區區域陰保系統較為復雜，分不同時(shí)期建設，站場(chǎng)內施工較多。陰保電纜埋地敷設，因施工、運行等原因電纜發(fā)生斷纜故障較多。迅速找出電纜故障點(diǎn)并及時(shí)修復，可以提高陰保系統的有效性。利用PCM+（英國雷迪管道防腐層檢測儀）精確定位陰保電纜故障點(diǎn)，方法迅速而有效。

1 故障點(diǎn)定位

PCM+由發(fā)射機、接收機、 A型架三部分組成，能在不開(kāi)挖的情況下，方便而準確地探測出地下管道的走向、深度和絕緣防腐層破損點(diǎn)的精確位置，這一原理同樣適用于電纜故障點(diǎn)的精確查找。

1.1 鄯善作業(yè)區儲罐陰保系統陽(yáng)極電纜故障點(diǎn)查找

2018年10月20日，鄯善作業(yè)區204#儲罐恒電位儀（額定電壓為50 V，額定電流為50 A）報警。恒電位儀由恒位跳至恒流，輸出電壓超限達55 V，無(wú)電流輸出。觀(guān)察恒電位儀保護電位為自然電位（﹣700 mVCSE），通過(guò)恒電位儀自檢功能排除了設備故障的可能性。故障出現在外圍系統，初步判斷陽(yáng)極或陰極電纜故障，關(guān)閉恒電位儀后使用ZC=8接地搖表測試陽(yáng)極電纜電阻值超出表量程大于100 Ω，隨后在儲罐前陽(yáng)極匯流箱測試陽(yáng)極地床接地電阻為1.7 Ω， 4個(gè)分支接地電阻分別為2.0Ω、 2.0Ω、 2.1Ω、 1.9Ω，判斷從恒電位儀所在陰保間至陽(yáng)極匯流箱陽(yáng)極電纜存在斷纜或虛接。

1.2 PCM+精確定位電纜故障點(diǎn)

（1）在恒電位儀陰保間拆下待測陽(yáng)極電纜，將發(fā)射機一端與待測電纜連接，另一端與接地（或其他陽(yáng)極地床）相連，然后設定檢測頻率，使用甚低頻電流（ELCD）或低頻電流（LFCD），打開(kāi)電源，設定電流強度（圖 1）。

圖 1  發(fā)射機操作面板 

（2）將A字架與接收機相連，檢查并調試接收機與發(fā)射機頻率一致，在接地附近插入A字架，檢查接收機顯示是否正常，檢查確定工作狀態(tài)良好。

（3）利用接收機先定位測試電纜，確定路由；也可以邊查找電纜路由邊進(jìn)行故障點(diǎn)查找。觀(guān)察接收機顯示DB值與箭頭指示，當接近故障點(diǎn)時(shí)DB值將增大，同時(shí)測量?jì)x箭頭指向故障點(diǎn)方向。當繼續測量越過(guò)故障點(diǎn)時(shí)，測量?jì)x箭頭往回指示。調整A字架插入間距， A字架向箭頭指示方向插入，直至出現箭頭指示出現反向位置。當DB值顯示最小，在A(yíng)字架的中心劃一條垂直線(xiàn)，將A字架旋轉90°，并沿著(zhù)所劃垂直線(xiàn)向前向后稍加移動(dòng)至箭頭變回反方向為止，再在A(yíng)字架的中心劃一條垂直線(xiàn)，兩條垂直線(xiàn)的交叉點(diǎn)就 是故障點(diǎn)位置（圖 2）。做好故障點(diǎn)標記，繼續重復上述操作查找有無(wú)其他故障點(diǎn)。

圖 2  PCM+ 定位電纜故障點(diǎn)示意 

（4）目標電纜測試，可以根據電流指示方向確定。若是目標電纜，箭頭指示為電流來(lái)的方向即指向發(fā)射機方向，反之箭頭指示將背向發(fā)射機。存在干擾區域，可以使用此方法進(jìn)行驗證。

2 陰保系統陽(yáng)極電纜斷路分析

通過(guò)開(kāi)挖陰極保護陽(yáng)極電纜故障點(diǎn)，發(fā)現陽(yáng)極電纜出現鼓包，漏出藍色銅銹。分析原因可能是陰保站建站時(shí)期或陽(yáng)極電纜附近存在交叉施工，造成電纜護套破損，電纜銅芯直接和大地接觸，電流從防腐層破損點(diǎn)處流出，加速了故障點(diǎn)的腐蝕，并最終導致電纜完全斷開(kāi)，造成陰保系統回路電阻突然變大，設備運行異常。

3 故障點(diǎn)修復

（1）人工開(kāi)挖電纜故障點(diǎn)進(jìn)行修復。在開(kāi)挖過(guò)程中應避免將電纜防腐層劃傷，清理出故障點(diǎn)后用專(zhuān)業(yè)電纜壓接鉗進(jìn)行壓接，使用粘彈體進(jìn)行防腐修復，并用高壓電工膠帶進(jìn)行纏繞，最后使用電火花檢漏儀檢查修復后的防腐層有無(wú)漏點(diǎn)（圖 3）。

圖 3  故障點(diǎn)實(shí)例

（2）完成故障點(diǎn)修復后，打開(kāi)恒電位儀，儀器輸出正常，輸出電壓為6.8 V，輸出電流為4.2 A。

（3）施工過(guò)程中應避免損壞電纜的防護層，陽(yáng)極電纜接頭要進(jìn)行粘彈體防腐修復，熱收縮套防護，做好接頭處的防腐絕緣處理。

4 結語(yǔ)

（1）采用PCM+最終找到儲罐陽(yáng)極電纜斷點(diǎn)3處，區域陰保換熱器區陽(yáng)極電纜斷點(diǎn)1處。此方法能精確定位電纜故障點(diǎn)，有助于快速修復，使陰保系統實(shí)施有效保護。

（2）今后應將區域陰保電纜敷設在電纜溝中進(jìn)行鋪沙蓋磚。存在交叉施工時(shí)應做好標記與絕緣隔離。對于不同時(shí)期建設的陰極保護系統應優(yōu)化設計，合理布局，盡量縮短敷設電纜距離，降低故障率。

作者：張斌，男， 1986年生，助理工程師，主要從事管道保護管理工作。