李麗鵬

國家管網集團華中分公司安徽輸油分公司

背景

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

問題描述

某管道管徑為Ф406.4 mm，壁厚7.9 mm，材質為L415M，外防腐層采用環氧粉末（FBE），設計壓力為9.5 MPa，于2016年10月投產。

該線路杭埠閥室由于電動閥門執行機構與管道之間未進行電絕緣處理，導致電動執行機構接地周圍形成了陰極電壓場（圖 1），這使管道通電時的電位發生正向偏移。恒電位儀的長效參比位于電動執行機構接地處形成的陰極電壓場內，測量到的電位正向偏移，恒電位儀會增大輸出電流以保持該點的設定電位，而離參比電極位置較遠的管地位置則會出現大幅度負向偏移的過保護現象。

圖 1 陰極電壓場對電位的影響

解決措施

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

圖 2 固態去耦合器排流裝置示意圖

（2）對恒電位儀周邊管地電位進行檢測。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，驗證了閥門電動執行機構接地產生陰極電場對管地電位的影響，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     

在閥門電動執行機構與接地之間安裝固態去耦合器的方式，是解決電動執行機構接地周圍形成陰極電壓場問題比較經濟有效的方法之一，可以避免長效參比位于陰極電壓場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，從事腐蝕與防護相關工作9年。聯系方式：13329250618，540212414@qq.com。