李麗鵬

國家管網(wǎng)集團華中分公司安徽輸油分公司

背景

隨著(zhù)管道運行自動(dòng)化程度的不斷提高，自控閥室因具有遠程操作和在緊急情況下反應迅速的優(yōu)點(diǎn)而逐漸替代手動(dòng)閥室。自控閥室安裝的電氣和儀表設備需要進(jìn)行接地保護，如果接地設備與管道之間未進(jìn)行良好的絕緣處理，會(huì )導致閥室周邊接地網(wǎng)與管道接地連接成為漏點(diǎn)，使管道陰極保護電流流失。

問(wèn)題描述

某管道管徑為Ф406.4 mm，壁厚7.9 mm，材質(zhì)為L(cháng)415M，外防腐層采用環(huán)氧粉末（FBE），設計壓力為9.5 MPa，于2016年10月投產(chǎn)。

該線(xiàn)路杭埠閥室由于電動(dòng)閥門(mén)執行機構與管道之間未進(jìn)行電絕緣處理，導致電動(dòng)執行機構接地周?chē)�形成了陰極電壓場(chǎng)（圖 1），這使管道通電時(shí)的電位發(fā)生正向偏移。恒電位儀的長(cháng)效參比位于電動(dòng)執行機構接地處形成的陰極電壓場(chǎng)內，測量到的電位正向偏移，恒電位儀會(huì )增大輸出電流以保持該點(diǎn)的設定電位，而離參比電極位置較遠的管地位置則會(huì )出現大幅度負向偏移的過(guò)保護現象。

圖 1 陰極電壓場(chǎng)對電位的影響

解決措施

（1）在閥室電動(dòng)執行機構與接地之間安裝固態(tài)去耦合器（圖 2）。固態(tài)去耦合器具有通交隔直功能，閥室電動(dòng)執行機構接入的是三相交流電，漏電后可以通過(guò)固態(tài)去耦合器排入大地，起到接地保護的作用。同時(shí)管道內部的陰保電流是直流電流，不會(huì )通過(guò)固態(tài)去耦合器流入大地，從而避免產(chǎn)生陰極電場(chǎng)對恒電位儀正常運行造成干擾。

圖 2 固態(tài)去耦合器排流裝置示意圖

（2）對恒電位儀周邊管地電位進(jìn)行檢測。分別測量整改前后距離恒電位儀5米、15米、20米管地電位，整改前管地電位隨距離增加逐漸偏負，驗證了閥門(mén)電動(dòng)執行機構接地產(chǎn)生陰極電場(chǎng)對管地電位的影響，管地電位最大差值達到202 mV，整改后差值減小至53 mV，通電電位為﹣1.15 V至﹣1.24 V之間，管道遠端電位恢復正常（表 1）。

表 1 杭埠閥室周邊電位檢測

啟示     

在閥門(mén)電動(dòng)執行機構與接地之間安裝固態(tài)去耦合器的方式，是解決電動(dòng)執行機構接地周?chē)�形成陰極電壓場(chǎng)問(wèn)題比較經(jīng)濟有效的方法之一，可以避免長(cháng)效參比位于陰極電壓場(chǎng)內導致恒電位儀輸出增大的情況，從而保障了恒電位儀的正常運行。

作者簡(jiǎn)介：李麗鵬，1984年生，高級工程師，安徽輸油分公司合肥輸油站副站長(cháng)，從事腐蝕與防護相關(guān)工作9年。聯(lián)系方式：13329250618，540212414@qq.com。