于文龍

（中國石油工程建設(shè)公司乍得分公司 北京 100120）

場站邊界絕緣法蘭的簡易在線檢查方法

于文龍

（中國石油工程建設(shè)公司乍得分公司 北京 100120）

分析了常用在線絕緣法蘭檢測方法的缺點(diǎn)。通過工況分析，總結(jié)場站邊界用絕緣法蘭的簡易檢測方法。通過該方法檢測的，為正常的絕緣法蘭。

場站邊界；絕緣法蘭；在線簡易檢測

乍得BAOBAB地區(qū)進(jìn)行油田地面工程建設(shè)項目中，中心處理站、油氣現(xiàn)場處理站、油氣采集站站內(nèi)的地面以上管道采用架空敷設(shè)方式并做防靜電接地保護(hù)，站間管道則埋地敷設(shè)，采用外注電流式陰極保護(hù)系統(tǒng)，站內(nèi)管道和站間管道之間設(shè)置有絕緣法蘭。

該陰極保護(hù)方案在實際中已有廣泛應(yīng)用，但絕緣法蘭在線檢測方法不僅繁瑣，而且受干擾因素多，常有誤判發(fā)生。如果拆除絕緣法蘭最鄰近的管件或管段，離線測量，又會消耗過多的人力、機(jī)具和密封墊片等。因此，需要找到一種能滿足實際工作需要的場站邊界用絕緣法蘭的簡易檢測方法。

1 已有在線檢驗方法分析

1.1 電位法

接入陰極保護(hù)裝置，根據(jù)非保護(hù)管段的電位變化來判斷絕緣法蘭是否完好。該方法的缺點(diǎn)是：(1)必須安裝陰極保護(hù)裝置并具備投運(yùn)條件；(2)絕緣法蘭附近的被保護(hù)管段防腐絕緣破損時易發(fā)生誤判。

1.2 PCM漏電率測量法

通過管道電流測繪系統(tǒng)在絕緣法蘭被保護(hù)端注入交流信號電流，分別測量、計算非保護(hù)端電流和被保護(hù)端電流，然后計算出非保護(hù)端電流占總電流比率。根據(jù)電流比率判斷絕緣法蘭是否完好。該方法的缺點(diǎn)是：(1)需要特定檢測設(shè)備；(2)不適于架空管道測量；(3)易受周圍環(huán)境干擾。

1.3 接地電阻儀測量法

分別測量絕緣法蘭兩端的接地電阻，然后測量絕緣法蘭的在線電阻，根據(jù)并聯(lián)電阻公式推算出絕緣法蘭的電阻。該方法的缺點(diǎn)是：(1)不適合法蘭兩端帶有電壓的情況；(2)所測接地電阻易受場站接地網(wǎng)的影響，誤差較大。

1.4 管道內(nèi)電流法

向絕緣法蘭保護(hù)端注入直流電流，測量注入總電流，利用壓降法計算保護(hù)端管道內(nèi)的電流，根據(jù)電流差值判斷絕緣法蘭是否完好。該方法較為直觀，受外界干擾小，缺點(diǎn)是需要滿足以下3個條件：(1)測試段管線較均一，易計算電阻；(2)測試段對地絕緣良好；(3)測試段兩端都要有測試樁。

2 工況分析

2.1 絕緣法蘭兩端帶有電壓

表1 不同金屬在土壤中的自然電位

場站邊界絕緣法蘭一端為站內(nèi)架空管線，連接到接地網(wǎng)做防靜電保護(hù)，接地網(wǎng)的材質(zhì)一般為銅包鋼或鍍鋅鋼材。另一端接埋地管線，為低碳鋼材質(zhì)。由于兩端埋地體材質(zhì)不同，絕緣法蘭兩端帶有電壓。相對于飽和硫酸銅參比電極（CSE），不同金屬在土壤中的自然電位不同（表1）。

2.2 正常運(yùn)行電壓不高

絕緣法蘭一端連接被保護(hù)管線，正常運(yùn)行時，相對飽和硫酸銅參比電極（CSE）鋼質(zhì)管線陰極保護(hù)電位為-0.85～-1.20V。絕緣法蘭另一端連接管線的電位也為負(fù)值。絕緣法蘭兩端還設(shè)置浪涌吸收裝置，釋放沖擊電壓。即正常運(yùn)行時，絕緣法蘭兩端電壓很低。

3 簡易測試方法

3.1 測試方法

根據(jù)絕緣法蘭運(yùn)行工況，可以做以下檢測判斷絕緣法蘭的狀態(tài)：

(1)使用電阻表測量絕緣法蘭電阻，測量時要調(diào)換紅黑表筆聯(lián)接端，每只絕緣法蘭讀取兩個數(shù)據(jù)。好的絕緣法蘭兩次讀數(shù)差別很大。

(2)使用高內(nèi)阻小量程（2V）直流電壓表，測量絕緣法蘭兩端電壓。同一項目，絕緣法蘭場站側(cè)與站外側(cè)電壓極性應(yīng)一致。

(3)絕緣法蘭跨接1# 1.5V電池?？缃訒r，場站側(cè)接電池正極，站外側(cè)接電池負(fù)極。并聯(lián)后電壓應(yīng)該能達(dá)到1V左右即可判斷絕緣法蘭完好。

(4)對于不能通過以上檢測的管線，再采取其他檢測方法測試。

3.2 測試實例

BAOBAB油田場站采用銅包鋼接地材料。站外管線為API 5L規(guī)范鋼管，3PE防腐絕緣層。絕緣法蘭型號JTDNXXX-45-00，符合ASTM標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)安裝說明書，在安裝前使用500V絕緣表測試了絕緣正常。質(zhì)量檢驗部門發(fā)現(xiàn)某絕緣法蘭安裝方法不得當(dāng)，要求施工單位復(fù)查該絕緣法蘭的絕緣。施工單位使用500V絕緣表進(jìn)行了復(fù)查，發(fā)現(xiàn)所有在線被測絕緣法蘭的絕緣電阻為零，與電阻表測量值一致。增加測試范圍后，結(jié)果仍相近。

通過工況分析后，項目人員使用FLUKE 317多功能表復(fù)測絕緣法蘭，3只樣品數(shù)據(jù)見表2。根據(jù)測試結(jié)果，可判斷絕緣法蘭正常。

3.2.1 直流電阻測量

使用FLUKE 317多功能表電阻檔，在線檢測絕緣法蘭直流電阻，檢測結(jié)果見表2。

表2 在線檢測絕緣法蘭電阻值

3.2.2 電壓測量

使用FLUKE 317多功能表2V直流電壓檔，檢測絕緣法蘭兩側(cè)電壓，檢測結(jié)果見表3。

表3 在線絕緣法蘭自有直流電壓檢測

3.2.3 外施加直流電壓檢測

將1.5V 1#電池同極性并聯(lián)到絕緣法蘭上，穩(wěn)定后使用FLUKE 317多功能表2V直流電壓檔，檢測絕緣法蘭兩側(cè)電壓，檢測結(jié)果見表4。

表4 在線絕緣法蘭并聯(lián)電池后直流電壓檢測

綜上所述，場站邊界絕緣法蘭應(yīng)用普遍，并且工況具有特征，可采取簡易測試方法，提高效率。

[1]GB/T 21246-2007.埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測量方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[2]鐘富榮.電位法判斷絕緣法蘭絕緣性能存在的問題[J].油氣儲運(yùn)，1999,18(10):37～39.