輸油站恒電位儀異常分析及處置措施
來源:《管道保護(hù)》2023年第2期 作者:游晨 汪恭群 江勇強(qiáng) 朱昱庠 時(shí)間:2023-4-4 閱讀:
游晨 汪恭群 江勇強(qiáng) 朱昱庠
國家管網(wǎng)集團(tuán)華中公司江西輸油分公司
華中公司某輸油站陰極保護(hù)采用IHF數(shù)控高頻開關(guān)恒電位儀。某次巡檢發(fā)現(xiàn)恒電位儀輸出電壓、輸出電流異常增大,分別為55 V、12.89 A,設(shè)備由原恒電位運(yùn)行模式跳轉(zhuǎn)至恒電流模式。通過重啟設(shè)備、切換備用機(jī),均重復(fù)出現(xiàn)電壓和電流異常增大、恒電壓跳轉(zhuǎn)恒電流運(yùn)行異�,F(xiàn)象。初步分析原因主要有兩方面:恒電位儀設(shè)備本身輸出異常、長效參比失效、陽極地床電阻增大等;絕緣接頭故障、管道與外部金屬搭接、與絕緣接頭測試線搭接等。
1 異常情況排查
(1)恒電位儀故障排查。使用萬用表和便攜式參比電極對埋地長效參比電極進(jìn)行測試,結(jié)果為4 mV,滿足校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)50 mV要求。長效參比電極無異常。
根據(jù)恒電位儀面板輸出電壓、輸出電流,計(jì)算回路電阻約為5 Ω,小于10 Ω,滿足陰極保護(hù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)要求。異常輸出與回路電阻無關(guān)。
用萬用表對恒電位儀輸出電壓進(jìn)行測試,測試值與工作面板一致。調(diào)整恒電位儀輸出同步測試,測試值與面板顯示值同步變化。恒電位儀本身不存在故障。
(2)外部搭接金屬排查。采用PCM設(shè)備,將發(fā)射機(jī)分別接在站內(nèi)外測試線上,未發(fā)現(xiàn)站內(nèi)防雷接地塊與管道搭接情況。根據(jù)管道第三方施工歷史記錄及巡線記錄,也未發(fā)現(xiàn)管道周邊存在金屬結(jié)構(gòu)施工。
站場上下游恒電位儀同步開關(guān),采用uDL2雙通道模式對站內(nèi)外電位進(jìn)行監(jiān)測,結(jié)果如圖 1所示。
圖 1 站內(nèi)外電位隨恒電位儀開關(guān)機(jī)變化情況
測試結(jié)果表明,當(dāng)上下游恒電位儀同步關(guān)機(jī)時(shí),站內(nèi)外電位同步變正,且基本保持一致;同步開機(jī)時(shí),站內(nèi)外電位同步變負(fù)。判斷絕緣接頭絕緣性能不佳。
2 原因分析
由于絕緣接頭失效,站內(nèi)、站外電導(dǎo)通,恒電位儀將站內(nèi)管道也納入保護(hù)范圍,使得運(yùn)行負(fù)載增大,超過額定電壓50 V,恒電位儀跳轉(zhuǎn)至恒電流模式,啟動(dòng)自保護(hù)。根據(jù)歷史數(shù)據(jù),該設(shè)備曾出現(xiàn)類似故障,一般持續(xù)3~4天自行恢復(fù)正常。判斷該站絕緣接頭存在間歇性失效情況。
利用磁力計(jì)檢測,結(jié)果表明絕緣接頭附近管道磁力分布規(guī)律:越靠近絕緣接頭、越靠近底部6點(diǎn)鐘方向,磁力越大(圖 2)。該磁力分布特性,使油品中鐵磁性物質(zhì)在絕緣接頭底部堆積。導(dǎo)致站內(nèi)、站外電導(dǎo)通,引起絕緣接頭失效。當(dāng)管道油品持續(xù)流動(dòng)將堆積鐵屑帶走后,絕緣接頭恢復(fù)性能。表現(xiàn)為絕緣接頭間續(xù)通斷現(xiàn)象。
圖 2 絕緣接頭磁力分布
3 處置措施
對絕緣接頭臨時(shí)消磁處理,并保持一段時(shí)間。期間利用管道輸送油品對吸附物質(zhì)進(jìn)行沖刷以清理絕緣接頭堆積物質(zhì)。同步開關(guān)上下游恒電位儀,使用uDL2雙通道模式檢測站內(nèi)外電位(圖 3)。結(jié)果表明,僅站外電位變負(fù),站內(nèi)電位幾乎無變化,恒電位儀輸出恢復(fù)正常。說明絕緣接頭磁性物質(zhì)已被油品沖刷干凈,其絕緣性能恢復(fù)正常。
圖 3 臨時(shí)消磁后絕緣接頭隨恒電位儀開機(jī)變化情況
絕緣接頭是陰極保護(hù)關(guān)鍵設(shè)備,其絕緣性能失效易導(dǎo)致保護(hù)距離變短、保護(hù)效果變差等。加密絕緣性能檢測,有利于盡快發(fā)現(xiàn)失效情況。采用上述處置措施需同步開關(guān)上下游恒電位儀,較為麻煩。建議配備絕緣接頭專用檢測設(shè)備,如RF-IT等專業(yè)排查設(shè)備。日常應(yīng)加密清管,使用磁力鋼刷等清管效果較好的清管器,避免鐵磁性物質(zhì)在管道中堆積過多引起絕緣接頭失效。
作者簡介:游晨,1996年生,本科,江西輸油分公司樟樹站外管員,主要從事油氣管道陰極保護(hù)、腐蝕與防護(hù)、完整性管理等工作。聯(lián)系方式:13576528022,498747355@qq.com。
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