西部管道新疆輸油氣分公司

新疆輸油氣分公司鄯善作業區區域陰保系統較為復雜，分不同時期建設，站場內施工較多。陰保電纜埋地敷設，因施工、運行等原因電纜發生斷纜故障較多。迅速找出電纜故障點并及時修復，可以提高陰保系統的有效性。利用PCM+（英國雷迪管道防腐層檢測儀）精確定位陰保電纜故障點，方法迅速而有效。

1 故障點定位

PCM+由發射機、接收機、 A型架三部分組成，能在不開挖的情況下，方便而準確地探測出地下管道的走向、深度和絕緣防腐層破損點的精確位置，這一原理同樣適用于電纜故障點的精確查找。

1.1 鄯善作業區儲罐陰保系統陽極電纜故障點查找

2018年10月20日，鄯善作業區204#儲罐恒電位儀（額定電壓為50 V，額定電流為50 A）報警。恒電位儀由恒位跳至恒流，輸出電壓超限達55 V，無電流輸出。觀察恒電位儀保護電位為自然電位（﹣700 mVCSE），通過恒電位儀自檢功能排除了設備故障的可能性。故障出現在外圍系統，初步判斷陽極或陰極電纜故障，關閉恒電位儀后使用ZC=8接地搖表測試陽極電纜電阻值超出表量程大于100 Ω，隨后在儲罐前陽極匯流箱測試陽極地床接地電阻為1.7 Ω， 4個分支接地電阻分別為2.0Ω、 2.0Ω、 2.1Ω、 1.9Ω，判斷從恒電位儀所在陰保間至陽極匯流箱陽極電纜存在斷纜或虛接。

1.2 PCM+精確定位電纜故障點

（1）在恒電位儀陰保間拆下待測陽極電纜，將發射機一端與待測電纜連接，另一端與接地（或其他陽極地床）相連，然后設定檢測頻率，使用甚低頻電流（ELCD）或低頻電流（LFCD），打開電源，設定電流強度（圖 1）。

圖 1  發射機操作面板 

（2）將A字架與接收機相連，檢查并調試接收機與發射機頻率一致，在接地附近插入A字架，檢查接收機顯示是否正常，檢查確定工作狀態良好。

（3）利用接收機先定位測試電纜，確定路由；也可以邊查找電纜路由邊進行故障點查找。觀察接收機顯示DB值與箭頭指示，當接近故障點時DB值將增大，同時測量儀箭頭指向故障點方向。當繼續測量越過故障點時，測量儀箭頭往回指示。調整A字架插入間距， A字架向箭頭指示方向插入，直至出現箭頭指示出現反向位置。當DB值顯示最小，在A字架的中心劃一條垂直線，將A字架旋轉90°，并沿著所劃垂直線向前向后稍加移動至箭頭變回反方向為止，再在A字架的中心劃一條垂直線，兩條垂直線的交叉點就 是故障點位置（圖 2）。做好故障點標記，繼續重復上述操作查找有無其他故障點。

圖 2  PCM+ 定位電纜故障點示意 

（4）目標電纜測試，可以根據電流指示方向確定。若是目標電纜，箭頭指示為電流來的方向即指向發射機方向，反之箭頭指示將背向發射機。存在干擾區域，可以使用此方法進行驗證。

2 陰保系統陽極電纜斷路分析

通過開挖陰極保護陽極電纜故障點，發現陽極電纜出現鼓包，漏出藍色銅銹。分析原因可能是陰保站建站時期或陽極電纜附近存在交叉施工，造成電纜護套破損，電纜銅芯直接和大地接觸，電流從防腐層破損點處流出，加速了故障點的腐蝕，并最終導致電纜完全斷開，造成陰保系統回路電阻突然變大，設備運行異常。

3 故障點修復

（1）人工開挖電纜故障點進行修復。在開挖過程中應避免將電纜防腐層劃傷，清理出故障點后用專業電纜壓接鉗進行壓接，使用粘彈體進行防腐修復，并用高壓電工膠帶進行纏繞，最后使用電火花檢漏儀檢查修復后的防腐層有無漏點（圖 3）。

圖 3  故障點實例

（2）完成故障點修復后，打開恒電位儀，儀器輸出正常，輸出電壓為6.8 V，輸出電流為4.2 A。

（3）施工過程中應避免損壞電纜的防護層，陽極電纜接頭要進行粘彈體防腐修復，熱收縮套防護，做好接頭處的防腐絕緣處理。

4 結語

（1）采用PCM+最終找到儲罐陽極電纜斷點3處，區域陰保換熱器區陽極電纜斷點1處。此方法能精確定位電纜故障點，有助于快速修復，使陰保系統實施有效保護。

（2）今后應將區域陰保電纜敷設在電纜溝中進行鋪沙蓋磚。存在交叉施工時應做好標記與絕緣隔離。對于不同時期建設的陰極保護系統應優化設計，合理布局，盡量縮短敷設電纜距離，降低故障率。

作者：張斌，男， 1986年生，助理工程師，主要從事管道保護管理工作。