裴玉恒

國家管網(wǎng)集團東部?jì)�運公司武漢輸油處

摘要：長(cháng)輸埋地金屬管道易受雜散電流干擾造成腐蝕破壞，影響管道安全運行。本文通過(guò)一起案例詳細介紹了采用電位梯度法排查分析靜態(tài)直流雜散電流干擾源的做法，能夠快速高效排查出雜散電流干擾源并及時(shí)采取有效防控措施，為遇到類(lèi)似問(wèn)題處置提供參考。

關(guān)鍵詞：埋地金屬管道；陰極保護； 電位梯度法； 靜態(tài)直流雜散電流

直流雜散電流干擾對埋地金屬管道本體的腐蝕破壞直接且迅速，及時(shí)發(fā)現并盡快查找到干擾源是開(kāi)展后續干擾整治的關(guān)鍵。其中動(dòng)態(tài)直流雜散電流存在明顯波動(dòng)性，在日常陰極保護運行監測中相對較易被發(fā)現，而靜態(tài)直流雜散電流干擾較難以發(fā)現。本文通過(guò)實(shí)踐總結了靜態(tài)雜散電流干擾判定方法和干擾源排查方法，并分析了相關(guān)案例。

1  靜態(tài)雜散電流干擾判定方法

（1）自然電位對比。管道投產(chǎn)前測試全線(xiàn)自然電位，管道運行后每年開(kāi)展1次管道全線(xiàn)去極化后自然電位測試，與原始數據做對比。如前后數據出現較大變化，而測試電位時(shí)數值無(wú)波動(dòng)，可初步判定管道受到靜態(tài)直流雜散電流干擾。

（2）地電位梯度對比。根據GB 50991―2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標準》5.0.1規定，在管道工程處于設計階段時(shí)，測試管道擬經(jīng)路由兩側各20 m范圍內地電位梯度，當其大于0.5 mV/m時(shí)，應確認存在直流雜散電流；大于2.5 mV/m時(shí)，應評估管道敷設后可能受到的直流干擾影響并采取預設干擾防護措施。管道運行后可在測試自然電位時(shí)，測試對比管道兩側各20 m范圍內地電位梯度，與原始地電位梯度數據對比，如前后數據有較大變化應加強分析，測試時(shí)地電位梯度數值無(wú)波動(dòng)，可初步判定管道受到靜態(tài)直流雜散電流干擾。

（3）管道通/斷電位對比。每月使用恒電位儀同步通/斷功能或斷電測試試片、智能采集儀等方式測試管道斷電電位（極化電位），通過(guò)不同周期內測試數據對比，如前后數據有突然變化或較大變化，在確認陰極保護電源運行正常、測試電位時(shí)數值無(wú)波動(dòng)的情況下，可初步判定管道受到靜態(tài)直流雜散電流干擾。

2  干擾源排查方法

（1）分析疑似受到靜態(tài)雜散電流干擾管段上、下游陰極保護電位分布變化，初步劃分受雜散電流干擾管段范圍。

（2）根據疑似受干擾管段處電位數值正向與負向偏移，判斷該管段為陽(yáng)極區或陰極區。位于陽(yáng)極地電場(chǎng)影響區域內的管道吸收電流，電位負向偏移。位于陰極干擾區域內的管道，干擾電流自管道流出點(diǎn)電位正向偏移。通過(guò)管道周邊管地電位分布，判斷雜散電流干擾源方向。

（3）排查疑似受干擾管段周邊是否有其他油氣管道陰極保護系統、高壓直流輸電系統、直流用電設備等，與對方管理單位溝通干擾源排查事宜。條件允許時(shí)，可在疑似雜散電流干擾源電源設備輸出電路（如恒電位儀陽(yáng)極線(xiàn)路）中架設通斷器，受干擾管道監測管地電位數值與疑似雜散電流干擾源設備架設的通斷器信號一致時(shí)，可確認對方為干擾源。

3  排查案例分析

（1）排查受干擾管段范圍。某原油管道干線(xiàn)每月例行測試管地通/斷電電位時(shí)，發(fā)現469#測試樁通/斷電電位較上月大幅負向偏移，斷電電位達到﹣1390 mV，且測試管地斷電電位時(shí)數值無(wú)波動(dòng)，初步判定管道受到靜態(tài)雜散電流干擾，管道處于陽(yáng)極地電場(chǎng)影響區域。

進(jìn)一步分析該管段上、下游管地電位發(fā)現，上游468#與下游471#管地電位與上月監測值相同，而470#與469#同時(shí)出現負向偏移，470#負向偏移量較469#小，初步判斷受靜態(tài)雜散電流干擾管段為469#至470#之間，干擾源靠近469#。

對469#管道周邊約2 km范圍可能形成雜散電流干擾的廠(chǎng)礦、用電設備開(kāi)展排查，該管段位于丘陵圍繞的低洼地帶，遠離人員活動(dòng)區，無(wú)廠(chǎng)礦企業(yè)、直流輸變電線(xiàn)路等疑似干擾源（圖 1）。

圖 1 469#測試樁現場(chǎng)地形地貌

（2）確定干擾源方向。以469#為中心，使用便攜參比儀及測試線(xiàn)通過(guò)十字法測量管道四個(gè)方向管地電位分布，西、北方向管地電位逐漸偏負，東、南方向無(wú)明顯變化，初步判斷雜散電流干擾源方向位于西北方向。

（3）確認干擾源。對西北方向丘陵西側進(jìn)行排查，在道路旁發(fā)現一處密封小房屋，經(jīng)墻上電話(huà)聯(lián)系確認為某燃氣管道強制電流陰極保護站，輔助陽(yáng)極地床位于該小房屋東南側農田中，與初步判斷的雜散電流干擾源方向相符。經(jīng)聯(lián)系該燃氣企業(yè)停用陰極保護恒電位儀后，測試469#管地電位恢復正常；啟用該恒電位儀后，重新處于干擾狀態(tài)。反復啟停恒電位儀測試確認，該處強制電流陰極保護系統陽(yáng)極地床為原油管道469#測試樁靜態(tài)直流雜散電流干擾源。如圖 2所示。

圖 2 469#測試樁周邊管地電位分布及干擾源位置

4  結語(yǔ)

本文采用的靜態(tài)直流雜散電流干擾排查方法，及時(shí)準確排查出原油管道469#測試樁處干擾源。后續采用CIPS等方法查找到電流流出點(diǎn)，及時(shí)采取了防護措施。需要注意的是，本案例中管道只受到單一直流雜散電流干擾，存在多處干擾源環(huán)境中還需進(jìn)一步綜合分析。

作者簡(jiǎn)介：裴玉恒，1973年生，本科，助理工程師，2016年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），主要從事管道保護管理工作。聯(lián)系方式：18571897553，1093106201@qq.com。