游晨 汪恭群 江勇強(qiáng) 朱昱庠

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)華中公司江西輸油分公司

華中公司某輸油站陰極保護(hù)采用IHF數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀。某次巡檢發(fā)現(xiàn)恒電位儀輸出電壓、輸出電流異常增大，分別為55 V、12.89 A，設(shè)備由原恒電位運(yùn)行模式跳轉(zhuǎn)至恒電流模式。通過(guò)重啟設(shè)備、切換備用機(jī)，均重復(fù)出現(xiàn)電壓和電流異常增大、恒電壓跳轉(zhuǎn)恒電流運(yùn)行異常現(xiàn)象。初步分析原因主要有兩方面：恒電位儀設(shè)備本身輸出異常、長(zhǎng)效參比失效、陽(yáng)極地床電阻增大等；絕緣接頭故障、管道與外部金屬搭接、與絕緣接頭測(cè)試線搭接等。

1  異常情況排查

（1）恒電位儀故障排查。使用萬(wàn)用表和便攜式參比電極對(duì)埋地長(zhǎng)效參比電極進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果為4 mV，滿足校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)50 mV要求。長(zhǎng)效參比電極無(wú)異常。

根據(jù)恒電位儀面板輸出電壓、輸出電流，計(jì)算回路電阻約為5 Ω，小于10 Ω，滿足陰極保護(hù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)要求。異常輸出與回路電阻無(wú)關(guān)。

用萬(wàn)用表對(duì)恒電位儀輸出電壓進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試值與工作面板一致。調(diào)整恒電位儀輸出同步測(cè)試，測(cè)試值與面板顯示值同步變化。恒電位儀本身不存在故障。

（2）外部搭接金屬排查。采用PCM設(shè)備，將發(fā)射機(jī)分別接在站內(nèi)外測(cè)試線上，未發(fā)現(xiàn)站內(nèi)防雷接地塊與管道搭接情況。根據(jù)管道第三方施工歷史記錄及巡線記錄，也未發(fā)現(xiàn)管道周邊存在金屬結(jié)構(gòu)施工。

站場(chǎng)上下游恒電位儀同步開關(guān)，采用uDL2雙通道模式對(duì)站內(nèi)外電位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，結(jié)果如圖 1所示。

圖 1 站內(nèi)外電位隨恒電位儀開關(guān)機(jī)變化情況

測(cè)試結(jié)果表明，當(dāng)上下游恒電位儀同步關(guān)機(jī)時(shí)，站內(nèi)外電位同步變正，且基本保持一致；同步開機(jī)時(shí)，站內(nèi)外電位同步變負(fù)。判斷絕緣接頭絕緣性能不佳。

2  原因分析

由于絕緣接頭失效，站內(nèi)、站外電導(dǎo)通，恒電位儀將站內(nèi)管道也納入保護(hù)范圍，使得運(yùn)行負(fù)載增大，超過(guò)額定電壓50 V，恒電位儀跳轉(zhuǎn)至恒電流模式，啟動(dòng)自保護(hù)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù)，該設(shè)備曾出現(xiàn)類似故障，一般持續(xù)3～4天自行恢復(fù)正常。判斷該站絕緣接頭存在間歇性失效情況。

利用磁力計(jì)檢測(cè)，結(jié)果表明絕緣接頭附近管道磁力分布規(guī)律：越靠近絕緣接頭、越靠近底部6點(diǎn)鐘方向，磁力越大（圖 2）。該磁力分布特性，使油品中鐵磁性物質(zhì)在絕緣接頭底部堆積。導(dǎo)致站內(nèi)、站外電導(dǎo)通，引起絕緣接頭失效。當(dāng)管道油品持續(xù)流動(dòng)將堆積鐵屑帶走后，絕緣接頭恢復(fù)性能。表現(xiàn)為絕緣接頭間續(xù)通斷現(xiàn)象。

圖 2 絕緣接頭磁力分布

3  處置措施

對(duì)絕緣接頭臨時(shí)消磁處理，并保持一段時(shí)間。期間利用管道輸送油品對(duì)吸附物質(zhì)進(jìn)行沖刷以清理絕緣接頭堆積物質(zhì)。同步開關(guān)上下游恒電位儀，使用uDL2雙通道模式檢測(cè)站內(nèi)外電位（圖 3）。結(jié)果表明，僅站外電位變負(fù)，站內(nèi)電位幾乎無(wú)變化，恒電位儀輸出恢復(fù)正常。說(shuō)明絕緣接頭磁性物質(zhì)已被油品沖刷干凈，其絕緣性能恢復(fù)正常。

圖 3 臨時(shí)消磁后絕緣接頭隨恒電位儀開機(jī)變化情況

絕緣接頭是陰極保護(hù)關(guān)鍵設(shè)備，其絕緣性能失效易導(dǎo)致保護(hù)距離變短、保護(hù)效果變差等。加密絕緣性能檢測(cè)，有利于盡快發(fā)現(xiàn)失效情況。采用上述處置措施需同步開關(guān)上下游恒電位儀，較為麻煩。建議配備絕緣接頭專用檢測(cè)設(shè)備，如RF-IT等專業(yè)排查設(shè)備。日常應(yīng)加密清管，使用磁力鋼刷等清管效果較好的清管器，避免鐵磁性物質(zhì)在管道中堆積過(guò)多引起絕緣接頭失效。

作者簡(jiǎn)介：游晨，1996年生，本科，江西輸油分公司樟樹站外管員，主要從事油氣管道陰極保護(hù)、腐蝕與防護(hù)、完整性管理等工作。聯(lián)系方式：13576528022，498747355@qq.com。