淺談渡口河輸氣站渡凈線無法正常實施陰極保護問題的故障分析

淺談渡口河輸氣站渡凈線無法正常實施陰極保護問題的故障分析本文檔共22頁；當前第1頁；編輯于星期日\17點38分目錄一、摘要及引言二、站場及管道現(xiàn)場基本情況

三、故障表現(xiàn)及原因分析

四、現(xiàn)場故障分析處理五、結論和建議本文檔共22頁；當前第2頁；編輯于星期日\17點38分一、摘要及引言本文以宣漢凈化廠—渡口河—南壩聯(lián)絡管道無法正常實施陰極保護送電問題為基礎，通過采取有效的絕緣性能測試手段，現(xiàn)場開挖驗證、數(shù)據(jù)測試與分析、資料核實等方式，逐步排查分析故障原因，最終解決該天然氣管道無法送電的本質問題，并結合這一典型案例，對工作當中遇到類似問題的處理提供解決思路和方法，同時也對今后輸氣站場絕緣裝置設計及安裝提出建議意見，以期生產(chǎn)工作中避免出現(xiàn)類似問題，保障管道陰極保護系統(tǒng)的正常運行。

本文檔共22頁；當前第3頁；編輯于星期日\17點38分一、摘要及引言絕緣法蘭（接頭）通過電絕緣，可以將不同的陰極保護系統(tǒng)，例如外加電流陰極保護系統(tǒng)和犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)，隔絕開來，以保證兩個系統(tǒng)不發(fā)生相互干擾，也可通過絕緣法蘭（接頭）把不需要陰極保護的鋼結構隔離開來，以減少不必要的陰極保護電流的損耗。在一個絕緣體系中，不能使陰極保護系統(tǒng)維持滿意的陰極保護水平可能是由于和其他金屬結構物（包括其他管線、電源接地）發(fā)生短路所造成的，導致實際陰極保護系統(tǒng)的陽極輸出電流無法達到設計的陰極保護電流密度，進而無法達到設計的極化電位。這一方面使陽極的輸出電流始終維持在一個很高的范圍內(nèi)，另一方面又使結構物無法達到保護電位，進而使被保護物無法得到完全的保護。

本文檔共22頁；當前第4頁；編輯于星期日\17點38分二、站場及管道現(xiàn)場基本情況如圖所示，渡南線連接南壩輸氣站與渡口河輸氣站，渡凈線連接渡口河輸氣站與宣漢凈化廠，兩條管線總長約3公里。南壩輸氣站設有防腐間，渡口河輸氣站因尚未完成建設，陰極保護裝置尚未安裝。因當前生產(chǎn)需要，需由南壩輸氣站向宣漢凈化廠供氣，應及時對渡南線、渡凈線兩條管道實施陰極保護。作為臨時陰極保護之用，考慮在南壩輸氣站從南壩輸氣站上的另一條出站輸氣管道通電點搭接電纜至渡南線；在渡口河輸氣站，將3、4兩點的電位測試樁保護端進行搭接，臨時性實現(xiàn)由南壩輸氣站向渡南線、渡凈線供電實施陰極保護的目的。本文檔共22頁；當前第5頁；編輯于星期日\17點38分二、站場及管道現(xiàn)場基本情況34本文檔共22頁；當前第6頁；編輯于星期日\17點38分三、故障表現(xiàn)及原因分析南壩輸氣站設置為-1.40v。開啟恒電位儀后，測得3、4、6點電位均為-0.7v左右，出現(xiàn)大面積掉電現(xiàn)象。通過斷開渡口河輸氣站3、4點的電纜連接線，在開啟恒電位儀情況下，測試發(fā)現(xiàn)3點測試樁保護端電位為-1.347v，表明渡南線輸氣管線可以正常進行陰極保護，而渡凈線無法正常實施陰極保護。（圖中3、4點跨接情況下）-1.40V-0.7V-0.7V-0.7V√本文檔共22頁；當前第7頁；編輯于星期日\17點38分三、故障表現(xiàn)及原因分析南壩輸氣站設置為-1.40v。開啟恒電位儀后，測得3、4、6點電位均為-0.7v左右，出現(xiàn)大面積掉電現(xiàn)象。通過斷開渡口河輸氣站3、4點的電纜連接線，在開啟恒電位儀情況下，測試發(fā)現(xiàn)3點測試樁保護端電位為-1.347v，表明渡南線輸氣管線可以正常進行陰極保護，而渡凈線無法正常實施陰極保護。（圖中3、4點斷開情況下）-1.40V-1.347V×本文檔共22頁；當前第8頁；編輯于星期日\17點38分三、故障表現(xiàn)及原因分析針對以上問題，分析可能存在的原因有：①渡口河輸氣站4點的絕緣接頭接線接反導致保護端電流通過站內(nèi)接地網(wǎng)流失；②渡口河輸氣站4點的絕緣接頭保護端掉線，未焊接好且處于水中③宣漢凈化廠6點處未加絕緣接頭④管線B線路上存在大面積的金屬構筑物搭接，或者存在管道搭接現(xiàn)象；⑤宣漢凈化廠內(nèi)6點處絕緣接頭失效或接線有誤。本文檔共22頁；當前第9頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（1）在斷開3、4點連接電纜線的情況下，對渡口河輸氣站3點處電位測試樁上的搭接線（用于渡南線至渡凈線搭接）進行測試，顯示電位為-1.347v，證明渡南線能夠正常送電，如下圖。3號點本文檔共22頁；當前第10頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理現(xiàn)場故障排查處置

（2）由于無法判斷渡凈線保護端與非保護端，采取依次搭接測試V1、V2的方法，測試結果：V1：-0.768v；V2：-0.698v；自然電位V0：-0.614v。出現(xiàn)了從-1.347v直接掉至-0.7v左右的大面積掉電現(xiàn)象。3號點本文檔共22頁；當前第11頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（3）為了進一步判斷V1與V2哪端為保護端與非保護端，采取搭接一端，測試渡凈線進站干線球閥注脂嘴對地電位的變化。測試結果：搭接V1前后，注脂嘴對地電位幾乎無變化為-0.748V；搭接V2前后，注脂嘴電位由-0.748v增加至-0.785v，有明顯的電位增加現(xiàn)象，故可以判斷V2為非保護端，V1為保護端。本文檔共22頁；當前第12頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（4）為了衡量恒電位儀的運行情況變化，我們搭接已經(jīng)確定的保護端V1，恒電位儀變化顯著：搭接前輸出電壓為7.4v、輸出電流為0.78A；搭接后，輸出電壓為19.2v、輸出電流為2.19A。恒電位儀功率顯著增加，加大機器運轉負荷。本文檔共22頁；當前第13頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（5）針對4點處的絕緣接頭具體情況，請土建單位進行了開挖：搭接V1保護端，測試焊接點為-0.734v，現(xiàn)場施工質量稍差，但也不至于影響大面積掉電，排除測試線纜焊接問題。本文檔共22頁；當前第14頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（6）通過對渡凈線進行PCM檢測，輸出總電流控制100mA，對管道沿線進行電流檢測，測得線路上電流為74mA，基本確定線路上無大型搭接問題。本文檔共22頁；當前第15頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（7）針對凈化廠渡凈線避雷器接反情況進行排查：對避雷器保護電纜與接地電纜均拆開，確保兩電纜不接反，測試保護端V1為-0.775v（非保護端也搭接了，數(shù)據(jù)差不多），表明仍然出現(xiàn)大面積掉電，排除避雷器接反的假設。本文檔共22頁；當前第16頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（8）宣漢凈化廠6點處未加絕緣接頭問題判斷：立刻聯(lián)系凈化廠方面，進廠進行查看，現(xiàn)場絕緣接頭露天安裝，外觀質量較好，但無電位測試樁，排除無絕緣接頭問題這一原因。但是在廠邊發(fā)現(xiàn)有4個防爆接線箱的避雷器；查看站外，發(fā)現(xiàn)有3條管道是與渡凈線進廠同溝敷設。本文檔共22頁；當前第17頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

（8）通過入站核實現(xiàn)場以及對比安裝圖資料發(fā)現(xiàn)，渡凈線進入凈化廠處，安裝有防爆接線箱。打開接線箱，發(fā)現(xiàn)避雷器保護接口端上接有兩根電纜線（如下圖所示）。經(jīng)與安裝圖核實發(fā)現(xiàn)，其中一條電纜線是從保護端接口搭接至其它管道上的。在保證避雷器非保護接口線纜連接不變的情況下，將避雷器保護端接口電纜分開。由南壩輸氣站正常向渡南線供電情況下，現(xiàn)場測試焊接在渡凈線保護端電纜時，測得電位數(shù)據(jù)為-1.4168V，說明此狀態(tài)下能夠正常向渡凈線供電。而一旦將避雷器保護端的搭接線纜與焊接在渡凈線保護端的輸電線纜同時連接在防爆接線箱保護端接口時，電位異常，無法正常供電，說明搭接線纜在與其它管道相連后，存在其它管道與接地體相連導致大面積掉電問題。現(xiàn)場將搭接線斷開后，只將渡凈線電纜線連接至避雷器保護端接口后可以實現(xiàn)正常供電。本文檔共22頁；當前第18頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理

現(xiàn)場故障排查處置

本文檔共22頁；當前第19頁；編輯于星期日\17點38分四、現(xiàn)場故障分析處理4-1現(xiàn)場故障排查處置

本文檔共22頁；當前第20頁；編輯于星期日\17點38分五、結論和建議

一、從設計和安裝上應整體考慮支線陰極保護系統(tǒng)問題

現(xiàn)如今，作為輸氣站場與各凈化廠之間連接支線存在資產(chǎn)模糊問題，從而導致類似支線在設計和管理上存在獨立性。雙方在設計和管理上可能存在差異，致使陰極保護工作未形成系統(tǒng)性。從此次故障的處理過程可以發(fā)現(xiàn)，安裝圖上的要求能夠兼顧到多條管道運行過程中保護端與非保護端的隔離問題，從思路上是想通過搭接形式，保障各條管道在遇雷擊情況下，都能夠較好地實現(xiàn)避雷作用，保護絕緣接頭結構和功能的正常完善。但由于搭接管道的線路及另一端可能因施工問題存在管道直接對地接地現(xiàn)象，從而導致管道陰極保護系統(tǒng)無法正常有效實施，管道無法正常輸電。因此，在設計及安裝上應該整體考慮陰極保護系統(tǒng)，而不能夠僅從單一角度解決某一問題，這樣容易導致延伸問題出現(xiàn)。本文檔共22頁；當前第21頁；編輯于星期日\17點38分五、結論和建議二、現(xiàn)場生產(chǎn)故障處理應緊密結合理論與實際此次故障排查過程，分別從渡凈線渡口河輸氣站絕緣