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专家简介
侯利涛，年生，本科，助理工程师，主要从事阴保防腐管理工作。
油气管道阀室接地与漏电问题分析处理侯利涛西部管道独山子输油气分公司管道科
油气输送管道防腐一般采用外加电流阴极保护方式，投资小、保护效果好，只要全线阴极保护电位达标就可以保护管道不发生腐蚀。西气东输管道阀室与管道干线并未加装绝缘接头，阀室与管道干线存在电连接。为防止雷击和干扰损坏，阀室内部工艺、自控、电气设备接地较多，管道阴保电流从管道干线到达阀室后，若阀室内部接地设备未与管道做到电绝缘，阴保电流就会沿着管道进入阀室接地系统，导致阀室上下游管道电位偏正，局部管道得不到有效阴极保护而存在腐蚀风险。
1阀室漏电排查
通过对分公司44座阀室排查，找出具体搭接点或阴保电流流失点，针对每座阀室阴保漏电问题进行整改。气管线阀室检测评价包括：管线及阀室接地电位测量，阀室接地系统测量，绝缘测试，阀室至放空区绝缘接头测量。油管线阀室检测评价包括：确认有无绝缘设施，阀室前、后管道的自然电位，阀室前、后管道的断电电位。
1.1阀室管道与接地电位测量
（1）电位测试。采用uDL2数据记录仪与阴极保护试片（探头）测试阀室管道与接地网（摘除前和摘除后）通电电位、交流电压、试片瞬间断电电位变化等。将管道、试片、参比电极对应接入uDL2，其自动一次性采集通电电位、断电电位、交流电压和交流电流密度（图?1）。
图1UDL2数据记录仪测试示意图
（2）数据分析。①干线极化电位应满足﹣?mV（CSE）～﹣?mV（CSE）；②管道交流电压不高于4?V时，可不采取防护措施；对存在持续交流干扰电压大于4?V的区域，应计算其交流干扰电流密度，对交流干扰电压剧烈波动或交流干扰严重管段，进行24?h交流干扰电压监测。
1.2防雷接地极检测
分段测试阀室内接闪器、引下线、接地装置的接地电阻，判断接地系统的可靠性及与管道连接的可能性。
（1）接地电阻测试。采用三角形布极法测量接地系统的接地电阻。如图?2?a所示，在土壤电阻率较均匀的地区，d13取2?L，d12取L；在土壤电阻率不均匀的地区，d13取3?L，d12取1.7?L（图?2?b）。测量过程中电位极沿接地体与电流极的连线移动三次，每次移动距离为d13的5%左右，若三次测试值接近，取其平均值作为长接地体的接地电阻值；若测试值不一致，将电位极往电流极方向移动，直至测试值接近为止。长接地体的接地电阻也可以采用图?2所示三角形布极法测试，此时d13=d12≥2?L。
图2接地电阻测试示意图
（2）数据分析。①RTU阀室有两套接地系统，一个是工作接地，一个是防雷接地，联合接地网的接地电阻应不大于4?Ω；②非RTU阀室，参照防雷规范及设计要求，阀室防雷罩的接地电阻应不大于10?Ω。
1.3绝缘测试
阀室内的电气部分（包括防雷接地）应与干线电绝缘，如果绝缘出现问题，则会使阴保电流大量流失同时将干线可能存在的杂散电流引入阀室。采用绝缘接头测试仪、电位差法或漏电百分率法进行阀室内工艺管线与电器、防雷接地绝缘测试。
如果绝缘卡套两边的电位正常电位差明显，表明此阀室不存在漏电现象；如果电位差很小或接近，表明阀室存在漏电现象，应进一步将阀室内设备与接地网的连线全部断开再测试，若电位差恢复正常（电位差明显），表明绝缘性能失效位置在地面。测试地上所有绝缘卡套和绝缘垫片位置电位，确定失效位置。如电位差仍未恢复正常，表明绝缘性能失效位置在地下（搭接）。这种情况需要开挖阀室接地极，查找接地极与管道搭接的位置。
绝缘性能测试仪可快速检测绝缘件是否失效，其原理为绝缘失效点的阻抗测量值应该低于0.5?Ω，考虑的是失效点本身的电性能而不是其内置阻抗，所以电流泄漏测试比内置阻抗测试更可靠。通过以下三点确定绝缘体和测试路径的状况：开路、短路或良好。①绝缘体电压差值较小或处于相反极性时，说明是来自被保护段的相反侧；②接触点处允许电流泄漏的百分比为25%或更低；③通过绝缘体的电压降比较明显，通过无效或短路绝缘体的电压降一般为10?mV或更低。
1.4查找阀室漏电区域
采用交流电流衰减法（PCM），给管道施加一个检测电流（由DM大功率发射机向管道发送近似3?Hz直流、4?Hz自选电流和?Hz/?Hz定位电流)，使用便携式接收机跟踪电流流向，找出阀室电流泄漏区域，通过分析损失的电流大小，确定管道与接地网的搭接点。
如图?3所示，阀室感应电流有明显信号衰减，反映出阀室存在漏电现象。
图3电流衰减法阀室漏电曲线图
2问题处理
2.1搭接处理
对查找出的管道与接地网搭接处实施隔离（图?4）。
图4绝缘处理措施示例
2.2绝缘垫片漏电问题整改
更换失效的绝缘垫片（图?5），再次排查确认阀室有无漏电问题。
图5更换失效绝缘垫片
2.3仪器仪表漏电整改
压变、温变等与管道直接连接的小管道可以增加定制绝缘卡套、绝缘接头进行处理，如图?6所示。不能断开连接的，增设牺牲阳极单独接地，保证接地良好的同时为管道提供一定的保护电流。
图6无绝缘卡套仪表增加绝缘卡套
3结语
阀室漏电若不加以处置，一味调整恒电位仪输出，会导致部分管道过保护，严重时管道发生阴极剥离及氢致开裂。阀室漏电问题整改后杜绝了此类问题发生。同时提升了阀室管道阴极保护效果，尤其是防腐层施工质量较差的管道也将得到有效保护，避免发生腐蚀而影响管线运行安全。
来源
管道保护
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