油氣管道和輸電線路交叉并行安全保護探討
來源:《管道保護》2023年第4期 作者:井煜暉 時間:2023-7-26 閱讀:
井煜暉
國家管網集團北方管道西安輸油氣分公司
油氣管道、輸電線路均屬于線性工程。隨著經濟的發展,新建油氣管道和輸電線路與日俱增,將不可避免的發生交叉及伴行,特殊情況下可能會共用同一走廊。因此會產生大量的交流干擾,容易造成金屬管道的局部腐蝕,最終導致管道腐蝕穿孔。
在北方管道公司開展的管道雜散電流專項排查中,發現蘭鄭長成品油管道陜西段受高壓交直流干擾影響較大,共存在3處交流干擾段,1處直流干擾段,涉及管段共計220公里,占分公司所轄干線管道里程近50%。其中干擾源主要為交流高壓輸電線路及電氣化鐵路和寶雞—德陽±500 kV 直流輸電線路千陽接地極。后期通過現場進行24小時連續監測核實發現是持續性干擾,其中干擾強度存在16處強、45處中、42處弱。
針對部分管段雜散電流干擾,除了保障陰極保護系統運行可靠之外,分公司還通過加裝固態去耦合器的排流治理方式進行干擾減緩。為了有效且科學合理地從根源上解決干擾問題,同時減少后期管道企業治理資金投入,筆者認為可從以下幾點進行探討。
要做到“事前介入”。從源頭上控制雜散電流干擾程度,設計單位在設計線路時應滿足GB 50545―2010《110 kV~750 kV架空輸電線路設計規范》要求,參考GB/T 50698―2011《埋地鋼制管道交流干擾防腐技術標準》和GB 50991―2014《埋地鋼制管道直流干擾防護技術標準》,盡量選擇相對影響較小的設計路線。在地理條件受限間距無法達到要求的情況下,科學判定干擾源可能對管道造成的影響,優化調整設計方案,增加有針對性的防護措施,盡最大可能降低干擾,以避免后期施工方根據設計圖紙進行具體施工時,已建方與新建方之間發生矛盾。
要做到“事中管控”。在遇到新建項目勘察施工時,應積極尋求地方政府發改(能源)部門的支持,在后建方辦理申請手續時,按照“后建服從先建”的原則,組織雙方簽訂保護協議,明確雙方在工程建設期、運行期的責任和義務。同時后建方應出資并配合提前實施交流干擾緩解措施。在輸電線路投運后,應立即開展交直流干擾專項檢測,對緩解措施效果進行測試評定。
要做到“科學評估”。電力方和管道方對干擾風險安全限值的認識不完全一致,行業間也未能提供一致的評價準則,這直接影響到管道干擾評估的結論和防護措施的投入。如NACESP0177―2007《交流電和雷電對金屬結構和腐蝕的影響》規定:高壓交流輸電線路對管道產生的干擾電壓應小于15 VAC,以保證相關工作人員的人身安全。GB/T 50698―2011《埋地鋼質管道交流干擾防護技術標準》規定:當管道上的交流干擾電壓不高于4 V時,可不采取交流干擾防護措施;高于4 V時,應采用交流電流密度進行評估,根據評估結果進行防護。SY/T 0087.6―2021《鋼質管道及儲罐腐蝕評價標準第6部分:埋地鋼質管道交流干擾腐蝕評價》規定,當交流電流密度在30 A/㎡~100 A/㎡時,應滿足﹣1.15 VCSE≦EIR-free≦﹣0.9 VCSE或直流電流密度不大于1A/㎡且EIR-free≦﹣0.9 VCSE。針對若干不一致的評價準則,可以成立項目調研組,一是在特殊地界,如地域受限電力與管道安全距離較近時,輸電線路、油氣管道已投入運行后,需立即對該段管道進行雜散電流干擾檢測和評價,以評估輸電線路對埋地管道的干擾程度。二是采用專業軟件仿真計算方法,根據現場已知數據、輸電線路設計數據和管道運行數據搭建模型,對埋地管道受到的交流干擾進行預評價。根據仿真計算結果,對交流干擾防護措施評價驗證。通過大量對比驗證,最終形成針對電力方與管道方相關交叉時的一個統一標準,指導后續選線和建設,確保國家能源動脈的平穩建設和運行。
(根據作者在2023年5月31日油氣管道和輸電線路安全保護研討班上的發言整理)
作者簡介:井煜暉,西安輸油氣分公司工程師,注冊安全工程師,主要從事管道管理工作。聯系方式:18591980852,jingyh@pipechina.com.cn
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