師學(xué)良 陳雪峰 堯宗偉 王成

西部管道公司塔里木輸油氣分公司

外防腐層+陰極保護(hù)是國(guó)際上公認(rèn)的最經(jīng)濟(jì)、最實(shí)用、最可靠的外腐蝕控制措施，已在長(zhǎng)輸管道及輸油氣站場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。

塔里木輸油氣分公司所轄1 096 km油氣管道、 5座輸油氣站場(chǎng)均采用了防腐涂層+陰極保護(hù)聯(lián)合腐蝕控制措施。分公司共設(shè)有17座陰極保護(hù)間，在用陰極保護(hù)系統(tǒng)53套，其中干線陰極保護(hù)系統(tǒng)13套、恒電位儀26臺(tái)；站場(chǎng)區(qū)域陰極保護(hù)系統(tǒng)38套、恒電位儀60臺(tái)。恒電位儀作為陰極保護(hù)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，須滿足GB/T 21448―2017《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定的陰極保護(hù)準(zhǔn)則。

1 陰極保護(hù)系統(tǒng)管理現(xiàn)狀

按照管道防腐管理程序要求，各作業(yè)區(qū)（站場(chǎng)）需每日記錄恒電位儀運(yùn)行參數(shù)并填報(bào)至PIS系統(tǒng)、每月逐樁開展陰極保護(hù)電位測(cè)試。以分公司為例，按1年時(shí)間測(cè)算，各作業(yè)區(qū)（站場(chǎng)）需記錄恒電位儀運(yùn)行參數(shù)31 390次、陰極保護(hù)電位測(cè)試15 912次。這些工作占用了基層管理人員大量的時(shí)間和精力，無法將更多的時(shí)間投入到有價(jià)值的工作中，單靠人工巡檢及測(cè)試無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)陰保系統(tǒng)異常情況。分公司不具備管道極化電位測(cè)試條件，每月所測(cè)管道通電電位無法證明管道陰極保護(hù)是否有效。

基于此，分公司開展了“陰極保護(hù)系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理”研究，主要包括恒電位儀運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控、陰極保護(hù)系統(tǒng)一鍵通斷及管道極化電位智能采集。

2 恒電位儀運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控

PIS系統(tǒng)恒電位儀運(yùn)行記錄過去完全依靠巡線人員每日巡檢時(shí)人工抄寫、手工錄入，受巡護(hù)人員責(zé)任心、技能水平的影響，易發(fā)生抄報(bào)、錄入錯(cuò)誤情況。2019年，分公司升級(jí)所有恒電位儀面板控制程序，對(duì)位于4G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)良好、 GPS覆蓋良好區(qū)域的恒電位儀加裝通信終端、衛(wèi)星校時(shí)終端模塊。對(duì)位于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)不穩(wěn)定或無信號(hào)、但北斗信號(hào)覆蓋良好區(qū)域的恒電位儀加裝北斗短報(bào)文通信及北斗校時(shí)終端模塊。同時(shí)開發(fā)恒電位儀運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，分設(shè)電腦版及手機(jī)APP兩種版本，所有管道管理人員均可隨時(shí)在電腦或手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)控恒電位儀的運(yùn)行參數(shù)，并根據(jù)每臺(tái)恒電位儀的保護(hù)對(duì)象，分別設(shè)置恒電位儀的故障報(bào)警特征及運(yùn)行參數(shù)異常閾值，一旦恒電位儀發(fā)生故障或運(yùn)行參數(shù)超出設(shè)定的閾值，監(jiān)控系統(tǒng)會(huì)向相關(guān)管理人員發(fā)送故障設(shè)備的位置及報(bào)警信息，提醒管理人員前往查看及處置。監(jiān)控系統(tǒng)每日自動(dòng)導(dǎo)出恒電位儀運(yùn)行記錄并錄入PIS系統(tǒng)，大大減輕了基層人員低效、重復(fù)工作強(qiáng)度。以每日抄報(bào)1臺(tái)恒電位儀運(yùn)行記錄需2分鐘計(jì)算，遠(yuǎn)程管理每年可節(jié)約1 046小時(shí)工作時(shí)間。同時(shí)，遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)還可對(duì)比分析恒電位儀每 日不同時(shí)刻、每月不同氣候、每年不同季節(jié)的運(yùn)行參數(shù)，便于分公司掌握恒電位儀運(yùn)行參數(shù)隨時(shí)間、氣候、季節(jié)的變化趨勢(shì)，根據(jù)外界環(huán)境、氣候變化及時(shí)調(diào)整恒電位儀運(yùn)行參數(shù)。

3 陰極保護(hù)系統(tǒng)一鍵同步通斷

在恒電位儀陰、陽極瞬間斷路時(shí)測(cè)得的電位被視為管道的極化電位，即無IR降的陰極保護(hù)電位。傳統(tǒng)的管道極化電位測(cè)量方法需在每座陰極保護(hù)站的恒電位儀陰、陽極回路中安裝1臺(tái)GPS同步斷路器，實(shí)現(xiàn)兩座或多座陰保站恒電位儀在同一時(shí)刻通斷。

分公司目前管轄西一線、輪吐線、庫鄯線3條油氣管道及5座站場(chǎng)，每條管道、每座站場(chǎng)都建有相互獨(dú)立的陰極保護(hù)系統(tǒng)， 3條管道存在并行、交叉，其陰極保護(hù)系統(tǒng)間的相互干擾不可避免。如庫鄯線通過加裝GPS同步通斷器，實(shí)現(xiàn)了4座陰極保護(hù)站恒電位儀的同步通斷。但庫爾勒原油站、孔雀河壓氣站及與庫鄯線存在交叉、并行關(guān)系的西一線、輪吐線陰極保護(hù)系統(tǒng)仍在運(yùn)行，在斷電瞬間測(cè)得的10#測(cè)試樁的電位中仍包含這些站、線陰極保護(hù)系統(tǒng)對(duì)其造成的IR降，該電位并不是10#測(cè)試樁真實(shí)的極化電位。

經(jīng)過研究攻關(guān)，僅需在每座陰極保護(hù)站（含站場(chǎng)區(qū)域）安裝1臺(tái)區(qū)域陰保同步通斷控制器，即可在服務(wù)器端或現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)任一管段、任一座站場(chǎng)、任一條管道或所有管道、所有站場(chǎng)及所有管道和站場(chǎng)陰極保護(hù)系統(tǒng)的一鍵同步通斷，較傳統(tǒng)安裝GPS同步斷路器大大降低了購(gòu)置成本、縮短了安裝時(shí)間、減少了設(shè)備安裝用車臺(tái)班、提高了極化電位測(cè)試準(zhǔn)確性，能夠更加真實(shí)的反映管道陰極保護(hù)現(xiàn)狀。

以分公司完成1次全線極化電位測(cè)試測(cè)算，可節(jié)約GPS斷路器購(gòu)置費(fèi)用（2萬元/套×51套） 102萬元、縮短GPS斷路器安裝時(shí)間（1 h/套×51套）51 h、減少GPS斷路器安裝用車（4個(gè)作業(yè)區(qū)（站場(chǎng)）×1臺(tái)班/天•作業(yè)區(qū)×10天） 40臺(tái)班。

4 管道極化電位智能采集

2019年，分公司組織完成了建設(shè)期間178支智能測(cè)試樁升級(jí)改造、在高后果區(qū)及重點(diǎn)部位增設(shè)了124臺(tái)電位智能采集設(shè)備，通過試片實(shí)現(xiàn)了模擬管道自然電位、通電電位、極化電位及交流干擾電壓的定時(shí)采集、自動(dòng)上傳，減少了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員工作量，降低了電位測(cè)試頻次，確保了電位的真實(shí)準(zhǔn)確。

庫鄯線266 km管道共設(shè)置了154處電位智能采集設(shè)備，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了西部管道公司斷電電位管理要求，電位測(cè)試間隔時(shí)間可延長(zhǎng)至2個(gè)月，以1年時(shí)間測(cè)算，遠(yuǎn)程管理可減少電位測(cè)試人員用工（15人•次/月×6月） 90人次、減少電位測(cè)試車輛（15臺(tái)班/月×6月）90臺(tái)班。

5 結(jié)語

陰極保護(hù)系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理能夠大大提升陰保系統(tǒng)的自動(dòng)化管理水平，提高陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行可靠率和準(zhǔn)確性，最大程度消除陰保數(shù)據(jù)的人工測(cè)量誤差、降低陰保系統(tǒng)運(yùn)行管理成本、提高工作效率，向智能化管理邁出了第一步。

作者：師學(xué)良， 1976年生，工程師，畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東），現(xiàn)任中國(guó)石油西部管道塔里木輸油氣分公司管道科科長(zhǎng)，從事油氣管道的管理工作。