元坝气田埋地管道交流杂散电流排流技术研究

元坝气田埋地管道交流杂散电流排流技术研究

龚小平 1，赵温富 1，徐岭灵 1，胡世家 1，高凯旭 1

1、中国石化西南油气分公司采气二厂，四川阆中 637400

摘 要:元坝气田站外集输埋地钢质管道的防腐一般联合采用管道外部防腐层加阴极保护的方法，集输埋地管道在运行过程中出现杂散电流干扰问题，不仅会加快管道腐蚀，同时电压过高将对管道操作人员人身安全造成威胁。通过现场勘探、连续监测电压方式确认交流干扰的位置、带电原因，确定干扰程度为中~强。采取安装固态去耦合器的排流措施，选择合理的安装位置，将交流杂散电流干扰电压控制在4V以下，满足埋地钢质管道交流干扰防护技术标准，有效消除管道交流腐蚀隐患。

关键词：埋地管道；杂散电流；交流干扰；排流；固态去耦合器

1 背景

元坝气田属于高含硫气田，集输管道在生产运行过程中发现，集气总站至元坝X0-1H管线存在明显的交流干扰，测到最大交流电压达到25V。元坝X03H附近电压最高，距离场站越远，电位基本处于下降趋势；交流电压大小呈周期性变化，在一天内存在早上11:00-12:00和下午18:00-21:00两个峰值。

图1 干扰电压一天内变化情况

2 交流干扰的原因及程度分析

2.1 产生交流干扰原因分析

经现场排查，集气总站至元坝X03H至元坝X0-1H段主要干扰源为东河苍溪段水利发电站和500KV高压交流输电线路，苍溪段共有6座阶梯水电站，自上游至下游分别为东溪电站、蜂子岩电站、鲤口电站、杨牟寺电站、碑沱电站及梨苑滩电站。其中的梨苑滩电站距离检测管段最近。

2.2 交流干扰程度分析

经现场踏勘，管道沿线主要地理环境为丘陵和低山，管道埋设环境主要为农田、荒地。管道沿线土壤电阻率为21~22Ω·m，土壤腐蚀性中~强，根据GB/T 50698-2011《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》相关条款，交流电流密度为55-122A/m²，各条线路交流干扰程度为中~强。

3 交流杂散电流的消除措施

根据GB/T50698-2011《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》，针对元坝气田埋地集输管道的交流干扰，采取加装固态去耦合器排流装置进行排流，对元坝X0-2H至元坝X0-1H、元坝X0-1H至元坝X03H位置安装排流装置。

排流设备采用固态去耦合器，接地体采用锌合金阳极，同时采用锌带和锌合金阳极敷设在管道一侧的方式。固态去耦合器在高压铁塔附近时，去耦合器应安装在高压铁塔与管道垂直的位置；锌带和锌合金位于管道存在高压线或高压线铁塔一侧，敷设在排流沟内，与管道距离大于 2.5m，不可与管道交叉；敷设 2 支锌合金阳极，每支锌合金阳极敷设间距为2米，距离管道2.5米，埋深0.7米。

图2 排流设施安装示意图

4 效果评估

排流施工完成后，管线交流干扰电压基本控制在4V以下，交流电流密度小于30A/m²，干扰程度为弱，满足埋地钢质管道交流干扰防护技术标准。并且阴保专家系统监测的数据与现场测试数据基本一致，判断阴保系统未受到影响，从而判断已消除管线交流干扰腐蚀隐患。

表1 采取排流措施后干扰程度统计表

5 结论

（1）高压输电线路、电气化铁路与埋地集输管线平行、交叉，会对埋地集输管线产生不同类型、不同程度干扰，在未来集输管线的建设时应尽量避免与高压输电线路、电气化铁路平行或交叉。

（2）在排流完成后，受交流干扰管线管线的交流干扰电压小于4V，交流电流密度小于30A/m²，满足埋地钢质管道交流干扰防护技术标准，判定采用安装固态去耦合器的交流干扰防护措施适用于元坝气田埋地管线的排流防护。

（3）后期管线运行中应加强对排流点交流干扰电压进行检测，当交流电压有增大趋势时，立即采取排流措施，防止交流电压变大，对管线造成腐蚀。

参考文献

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