預(yù)防直流輸電線路對(duì)油氣管道干擾的幾點(diǎn)建議
來(lái)源:《管道保護(hù)》2023年第4期 作者:朱鈺 時(shí)間:2023-7-26 閱讀:
朱鈺
國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西部管道酒泉輸油氣分公司
酒泉輸油氣分公司管轄西氣東輸一線、二線、三線、烏蘭成品油、鄯蘭原油五條主干管網(wǎng),與國(guó)家電網(wǎng)“西電東送”輸電線路在河西走廊西段同處一個(gè)公共廊帶內(nèi),并行約600公里,交叉324處,通過(guò)排查發(fā)現(xiàn)輸電線路塔桿與管道距離基本滿足GB/T 50698―2011《埋地鋼制管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求。
目前,河西走廊有哈密—鄭州±800 kV、酒泉—湖南±800 kV、準(zhǔn)東—皖南±1100 kV三條特高壓直流輸電線路,“十四五”期間將再建三條線路。特高壓直流輸電系統(tǒng)一般分雙極和單極兩種運(yùn)行方式,在正常工況下會(huì)以雙極-大地方式運(yùn)行,此時(shí)入地電流為系統(tǒng)不平衡電流,數(shù)值小于輸出電流的1%,對(duì)埋地管道影響較小。在特高壓直流輸電系統(tǒng)建設(shè)投運(yùn)初期、年內(nèi)檢修或出現(xiàn)故障排查時(shí),會(huì)采用單極-大地運(yùn)行方式,此時(shí)直流接地極處有高達(dá)幾千安培的電流入地(或由大地流入接地極),對(duì)幾十公里甚至上百公里范圍內(nèi)的埋地長(zhǎng)輸管道及站內(nèi)設(shè)備均會(huì)產(chǎn)生直流干擾,嚴(yán)重影響陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行;同時(shí)會(huì)在埋地管道上形成流入、流出的雜散電流,在流出部位很短時(shí)間內(nèi)即可發(fā)生管道的腐蝕穿孔,在流入部位會(huì)大大增加管道的過(guò)保護(hù)風(fēng)險(xiǎn),引發(fā)管材氫脆、氫致開裂等安全問(wèn)題。
2017年,在酒泉—湖南±800 kV線路建成調(diào)試階段,西部管道公司管道部聯(lián)合國(guó)家電網(wǎng)直流部開展了特高壓直流輸電線路對(duì)油氣管道干擾監(jiān)測(cè)與分析、接地極對(duì)管道干擾影響測(cè)試等工作。特高壓接地極距西二線最近的測(cè)試樁垂直距離約為 55 km,本次以接地極入地電流達(dá)到陰極(接地極流入電流)5240 A 為例開展干擾測(cè)試,西二線管道通電電位最正偏移到﹢2.29 V,斷電電位最正偏移到 ﹣0.43 V,通電電位最負(fù)偏移到﹣3.32 V,斷電電位最負(fù)偏移至﹣1.31 V。西二線受影響的管道長(zhǎng)度大于500公里,其中靠近接地極約有157公里管道處于欠保護(hù)狀態(tài),遠(yuǎn)離接地極約有 214公里管道處于過(guò)保護(hù)狀態(tài)。西一線和西三線靠近接地極段的管道受干擾程度大于西二線,西一線的通電電位正向偏移至﹢4.2 V,西三線的通點(diǎn)電位正向偏移至﹢4 V。
根據(jù)測(cè)試結(jié)果,分公司采取了幾項(xiàng)管控措施:一是在與接地極最近的管段設(shè)置智能測(cè)試樁和腐蝕試片,對(duì)管道電位進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),并定期對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。二是根據(jù)每年防腐層檢漏和周期性外腐蝕直接評(píng)價(jià)檢測(cè)結(jié)果,及時(shí)對(duì)漏點(diǎn)進(jìn)行開挖確認(rèn)與修復(fù),對(duì)干擾段增設(shè)排流裝置,保證管道防腐層完好且陰保系統(tǒng)運(yùn)行正常。三是與電力方達(dá)成電力線路單極運(yùn)行互通協(xié)議,但由于渠道不暢,實(shí)施不夠理想。為此提出以下幾點(diǎn)建議。
一是依據(jù)《石油天然氣管道保護(hù)法》第四十四條后建服從先建的原則,電力方在項(xiàng)目可研階段把輸電線路與油氣管道交叉并行情況納入調(diào)查內(nèi)容,會(huì)同管道企業(yè)對(duì)可能產(chǎn)生的電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行評(píng)估,制定防護(hù)措施和資金計(jì)劃。管道企業(yè)應(yīng)主動(dòng)與電力方和設(shè)計(jì)單位溝通聯(lián)系,雙方按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相互確認(rèn),保證在施工階段相關(guān)措施和資金落實(shí)到位。
二是重點(diǎn)關(guān)注特高壓直流換流站接地極與管道的安全距離。特高壓輸電線路首尾換流站接地極選址應(yīng)遠(yuǎn)離管道50公里以上,并選取在土壤電阻率較低的位置,在輸電線路單極-大地運(yùn)行方式運(yùn)行時(shí),盡量控制接地極的入地電流大小、頻率和時(shí)長(zhǎng),將單極運(yùn)行時(shí)對(duì)管道的干擾影響降到最低。同時(shí),建立長(zhǎng)期的相互溝通協(xié)商合作機(jī)制,雙方要及時(shí)告知對(duì)方管網(wǎng)和電網(wǎng)線路建設(shè)規(guī)劃、施工活動(dòng)、運(yùn)行故障和安全風(fēng)險(xiǎn)等相關(guān)重要信息。
三是將防電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)列入到管道企業(yè)年度工作目標(biāo)。加強(qiáng)對(duì)管道干擾的日常檢測(cè)監(jiān)測(cè),并以此為基礎(chǔ),充分排查管道運(yùn)行面臨的各種電磁干擾問(wèn)題。特別是在可能受到外部電力系統(tǒng)干擾的區(qū)域,將陰保檢測(cè)、干擾檢測(cè)、防腐層檢測(cè)和腐蝕調(diào)查等工作全面統(tǒng)籌起來(lái),以便充分識(shí)別受干擾管段存在的安全隱患。
四是協(xié)商制定雙方企業(yè)都能接受的統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。目前在防電磁干擾方面還存在采納標(biāo)準(zhǔn)不一致的情況,如特高壓直流接地極與埋地管道安全間距沒有標(biāo)準(zhǔn)、排流效果規(guī)范依據(jù)不一致等,影響雙方有效合作和預(yù)防治理效果,亟須加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面的研究,使之更加符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,有效提升雙方安全運(yùn)行水平。
(根據(jù)作者在2023年5月31日油氣管道和輸電線路安全保護(hù)研討班上的發(fā)言整理)
作者簡(jiǎn)介:朱鈺,高級(jí)工程師,現(xiàn)任酒泉輸油氣分公司酒泉作業(yè)區(qū)副主任,長(zhǎng)期從事長(zhǎng)輸油氣管道管理及管道保衛(wèi)工作。聯(lián)系方式:18993702472。
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