何啟兵

國家管網(wǎng)集團西氣東輸蘇北輸氣分公司

摘要：針對陰保閥室改擴建時因設計缺陷導致線路陰保和區(qū)域陰保相互干擾的問題，通過對干擾現(xiàn)象及原因進行分析，提出解決方法，對今后改擴建陰保閥室提出改進意見。

關鍵詞：干擾；陰保閥室；改擴建；聯(lián)保

兩座場站之間的某無人值守RTU閥室始建于2005年，線路陰保機型為HDV-4D-5，24 V直流電源供電，輸出電壓0 V～30 V，輸出電流0 A～10 A，控制電位﹣0.3 V～﹣3 V，陽極地床與管線垂直距離約150 m。在投保至2020年改擴建前，恒電位運行正常，控制電位1400 mV，保護電位1400 mV，輸出電流0.5 A，輸出電壓3.2 V。

改擴建后，原線路陰保系統(tǒng)繼續(xù)使用，陽極地床和參比電極位置保持不變，恒電位儀由閥室遷入改擴建后的場站陰保設備間，新增了一套區(qū)域陰保系統(tǒng)，控制電位0 V～﹣3 V，輸出電壓0 V～50 V，輸出電流0 A～30 A。陽極地床分布于工藝區(qū)周圍，采用淺埋式高硅鑄鐵陽極。場站管理人員發(fā)現(xiàn)線路陰極保護系統(tǒng)和場站區(qū)域陰極保護系統(tǒng)出現(xiàn)了規(guī)律性的異常現(xiàn)象。

1  異常現(xiàn)象分析

（1）線路陰保系統(tǒng)無法正常工作。

異常現(xiàn)象：線路陰保在恒電位運行模式下，控制電位1400 mV、輸出電流2.2 A、輸出電壓5.5 V；區(qū)域陰保在恒電位運行模式下，控制電位1100 mV、輸出電流1.0 A、輸出電壓3.4 V。兩臺機器同時投運時線路陰保輸出電流為0 A，由恒電位切換為恒電流運行模式，保護電位為1700 mV，發(fā)出運行狀態(tài)報警。

原因分析：查看陰保圖紙發(fā)現(xiàn)，區(qū)域陰保的一組淺埋陽極相鄰線路陰保參比電極，可能導致線路陰保參比電極受區(qū)域陰保輔助陽極的干擾。現(xiàn)場驗證便攜參比電極遠離淺埋陽極時，電位恢復正常水平。斷開陽極箱內(nèi)3#陽極線，投運兩套陰保系統(tǒng)，兩臺機器均有輸出電流，恒電位模式運行正常。

（2）線路陰保系統(tǒng)恒電位模式輸出電流、電壓均變大。

異常現(xiàn)象：與投產(chǎn)初期數(shù)值相比，線路陰保在恒電位運行模式下，控制電位1400 mV，輸出電流提高至3 A，輸出電壓提高至7.5 V；區(qū)域陰保恒電位運行模式，控制電位1100 mV，輸出電流降低至0.7 A，輸出電壓降低至2.4 V（表 1）。線路陰保和區(qū)域陰保相互干擾會給場站正常區(qū)域陰保電位檢測帶來困難。如恒電位儀通斷功能無法使用，無法準確測量場站管道斷電電位；再者，恒電位儀長期輸出電壓和電流過大，給設備造成負擔，使恒電位儀使用壽命變短。

表 1 閥室改擴建前后陰保數(shù)據(jù)對比（恒電位運行） 

原因分析：場站擴建后地網(wǎng)增加，站場工藝管網(wǎng)位于線路陰保陽極地床與線路管道之間，線路陽極地床部分電流進入場站地網(wǎng)，造成輸出電流較大。

（3）區(qū)域和線路陰保控制電位調(diào)高、輸出電流增加，其中一套陰保輸出電流為0 A。

異常現(xiàn)象：區(qū)域陰保在恒電位運行模式下，控制電位1100 mV提高至1300 mV，輸出電流0.7 A提高至2.8 A，輸出電壓9.5 V，線路陰保輸出電流降至0 A，自動切換為恒電流運行模式。線路陰保恒電位運行模式，控制電位1300 mV提高至1500 mV，輸出電流3.8 A，輸出電壓9.5 V，區(qū)域陰保恒電位運行模式故障狀態(tài)，輸出電流0 A，自動切換為恒電流運行模式（表 2）。

表 2 區(qū)域和線路陰保控制電位抬高前后對比（恒電位運行） 

原因分析：區(qū)域陰保輸出電流增加后，陽極地床陽極區(qū)影響范圍擴大，使線路參比電極位于陽極區(qū)內(nèi)，保護電位滿足控制電位要求，輸出電流為0。當線路陰保輸出電流增加后，大量電流流入場站地網(wǎng)，出現(xiàn)區(qū)域陰保通電點保護電位滿足恒電位儀控制電位要求，輸出電流為0 A。

（4）陰雨天氣常出現(xiàn)一套陰保輸出電流增大，另一套陰保輸出電流為0 A。

原因分析：由于陰雨天氣導致土壤電阻率降低，陰極保護系統(tǒng)輸出電流波動，影響陰保系統(tǒng)的采樣電位，出現(xiàn)兩套陰保系統(tǒng)相互干擾，導致其中一套陰保輸出電流為0 A。

2  處置措施

（1）對于長效參比受陽極電場影響的異常現(xiàn)象，可調(diào)整長效參比埋設位置，在確保管道得到最小保護電位的情況下，陰保系統(tǒng)調(diào)整最小輸出電流。

（2）在保證線路陰保和區(qū)域陰保滿足陰保準則的情況下，降低線路陰保和區(qū)域陰保恒電位儀的電流輸出，從而降低線路和區(qū)域陰保陽極場的干擾范圍，使兩者不再相互干擾。

（3）對于區(qū)域陰保和線路陰保相互影響的異常現(xiàn)象，可以對進出站絕緣接頭兩側進行跨接，實現(xiàn)聯(lián)保。

（4）經(jīng)費保障充足的情況下，可將線路陰保的陽極地床、長效參比埋設移至場站的另一側，中間不宜有其他構筑物，避免場站內(nèi)、外陰極保護系統(tǒng)相互干擾。

3  建議

在陰保閥室改擴建時，應依據(jù)GB/T 35508―2017《場站內(nèi)區(qū)域性陰極保護》第6.9節(jié)防干擾設計，對原閥室陰保系統(tǒng)的陽極地床位置進行調(diào)研，不宜在線路陰保陽極地床的同一側建設站場，避免場站內(nèi)、外陰保系統(tǒng)相互干擾。

站外陰極保護系統(tǒng)的采樣控制點宜設置在遠離絕緣裝置的線路管道上；站內(nèi)輔助陽極地床，應遠離外部金屬構筑物。工程驗收階段應當增加區(qū)域陰保與線路陰保干擾影響的評價環(huán)節(jié)，確保交付后陰保系統(tǒng)運行良好。

作者簡介：何啟兵，1984年生，本科，2008年畢業(yè)于長沙理工大學電子信息工程專業(yè)，主要從事長輸天然氣管道管理相關工作。聯(lián)系電話：18952787551，ylwan5212006@126.com。