黃寧

摘??要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)于能源的依賴程度不斷加強(qiáng)，隨著我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日趨完善，大量的輸電線路和油氣管道投入運(yùn)營(yíng)，成為了我國(guó)能源運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈。但是高壓輸電線路由于其特殊性，對(duì)于架設(shè)區(qū)域的周邊環(huán)境有一定的要求，由于感應(yīng)電磁場(chǎng)、感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流等，容易對(duì)周邊的金屬油氣管道出現(xiàn)電磁干擾。本文結(jié)合筆者多年的高壓輸電線路建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，論述了新建高壓輸電線路對(duì)于周邊管道的干擾問(wèn)題，以及相關(guān)解決方案，希望對(duì)廣大讀者有一定的啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：高壓輸電線路，管道，干擾

我國(guó)是幅員遼闊，地大物博，擁有豐富的電力、油氣資源。但是我國(guó)資源分布問(wèn)題突出，各類資源多分布在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的西北地區(qū)，而東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的能源儲(chǔ)量難以支撐其經(jīng)濟(jì)發(fā)展。這種能源儲(chǔ)備和需求的矛盾，導(dǎo)致了能源的運(yùn)輸問(wèn)題必然成為我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)重要問(wèn)題。[1]改革開放以來(lái)，黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人審時(shí)度勢(shì)，制定了一系列促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的政策，在黨中央的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)和廣大人民的不懈努力之下，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)取的了令世人矚目的成就。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，各類工商業(yè)對(duì)于能源的需求也呈現(xiàn)了爆炸式的增長(zhǎng)，能源問(wèn)題逐步成為制約東部經(jīng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，也為西北能源豐富地區(qū)帶來(lái)了發(fā)展的契機(jī)。

面對(duì)這一客觀現(xiàn)實(shí)，我國(guó)的能源運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程紛紛上馬，西電東送、西氣東輸、北煤南運(yùn)等一系列的超級(jí)工程為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)的能源保障。在進(jìn)行能源輸送工程建設(shè)的過(guò)程中，由于地理因素的影響，高壓輸電線路常?？赡芘c油氣輸送管道出現(xiàn)并線的情況，兩類管線相隔距離較近的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，各種形式的交叉跨越則更為常見。[2]高壓輸電線路由于其本身的特殊性，有可能與油氣管道之間產(chǎn)生電磁感應(yīng)的現(xiàn)象，從而威脅能源運(yùn)輸安全和沿線人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此研究高壓輸電線路與附近油氣管道之間可能產(chǎn)生的干擾并找到解決方案是為我國(guó)能源運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)領(lǐng)域必須重視的一個(gè)問(wèn)題。

一、高壓輸電線路會(huì)對(duì)能源管道造成哪些影響

油氣管道的核心通常由金屬材料制造而成，高壓線路附近的具有強(qiáng)的電磁場(chǎng)，金屬在電磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生不平衡電勢(shì)（電壓），這樣一來(lái)就容易對(duì)管道設(shè)備和操作人員，油氣管道絕緣保護(hù)層以及陰極保護(hù)設(shè)備等造成一定的影響。

1.對(duì)管道操作人員的影響。在油氣管道和輸電線路的建設(shè)過(guò)程中，由于某些區(qū)域地形的影響，可能產(chǎn)生輸電線路和油氣管道在平行走向或交叉走向的過(guò)程中距離過(guò)于接近的情況。這樣一來(lái)，在電磁感應(yīng)作用的影響下，油氣管道有可能產(chǎn)生電勢(shì)能，從而造成管道的對(duì)地電勢(shì)（電壓）大于零。如果這時(shí)有人員接觸到管道，管道通過(guò)人體對(duì)地放電，如果接觸的電壓過(guò)高，就會(huì)產(chǎn)生觸電風(fēng)險(xiǎn)，威脅油氣管道周圍人員的生命安全。

2.對(duì)于管道防腐層的影響。

油氣運(yùn)輸管道一般采用金屬材料制造，由于金屬材料容易被腐蝕，因此通常情況下，油氣管道外都會(huì)包裹特殊的防腐層。如果管道附近的高壓輸電線路發(fā)生短路或者遭遇暴雨、雷擊等自然災(zāi)害，有可能導(dǎo)致線路與管道之間產(chǎn)生短時(shí)高強(qiáng)度的感應(yīng)放電，擊穿管道表面的防腐材料，造成損壞。一旦防腐材料損壞造成管道銹蝕，修復(fù)工作將會(huì)耗費(fèi)巨大的成本，甚至影響油氣運(yùn)輸，造成難以估量的損失。

3.影響陰極保護(hù)設(shè)備。由于自然環(huán)境對(duì)于金屬的氧化銹蝕對(duì)于油氣運(yùn)輸管道的正常使用會(huì)產(chǎn)生極大的影響，因此，在管道包裹防腐層之外，還設(shè)置了陰極保護(hù)設(shè)備對(duì)油氣管道進(jìn)行防腐保護(hù)。陰極保護(hù)設(shè)備，用于油氣管道在防腐涂層受到破壞之后，對(duì)破損處的金屬實(shí)現(xiàn)防腐保護(hù)。當(dāng)油氣管道周圍的高壓輸電線路產(chǎn)生短路情況時(shí)，使得電流入地，在地面和線路之間產(chǎn)生交變電場(chǎng)，這種電場(chǎng)通過(guò)電阻耦合原理，在管道防腐層破損處使得直接暴露在外的金屬受到腐蝕，同時(shí)造成陰極保護(hù)設(shè)備的陰極電流驟然升高，影響陰極保護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至造成設(shè)備損壞。[3]

二、對(duì)油氣管道的保護(hù)措施

1.制定干擾電壓限定值。業(yè)界對(duì)于人員的觸電防護(hù)研究具有較多的積累，因此許多國(guó)家對(duì)于交流干擾地電壓的限定值有著明確的要求，一般限定在15伏到60伏之間。如果能夠?qū)⒔涣鞲蓴_電壓控制在15伏以內(nèi)，則能夠保證人員在操作過(guò)程中沒有明顯的感覺，最大限度的保證操作人員的安全。由于工作人員在進(jìn)行相關(guān)管道施工作業(yè)的過(guò)程中一般會(huì)采取較好的防護(hù)措置，因此，我國(guó)將36伏作為人體安全電壓，這一數(shù)值及兼顧了高壓輸電線路的施工防護(hù)設(shè)計(jì)成本，也完全能夠保障管道施工人員的人身安全。

2.優(yōu)化高壓輸電線路設(shè)計(jì)方案。公式U=IRr/（r+s），描述了距地裝置等效半徑為S處的電位。其中，s為距接地裝置等效半徑的距離;r為接地裝置的等效半徑;R為接地電阻;I為接地裝置的電流。[4]根據(jù)這個(gè)公式，可以看出，降低電位的根本途徑是增大接地裝置與油氣管道之間的距離，因此，在線路和管道設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)地形勘察，盡量避免在狹窄地形進(jìn)行重疊施工，保障高壓線路和油氣管道之間具有充足的水平和垂直距離。同時(shí)在設(shè)計(jì)階段充分考慮線路故障的情況，讓故障電流盡量在遠(yuǎn)離管道的位置入地，這樣一來(lái)就能夠充分的起到分流的作用。與此同時(shí)，在進(jìn)行高壓輸電線路施工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分布置絕緣隔離層和防護(hù)網(wǎng)等措施，以確保油氣輸送管道的安全運(yùn)行。

3.接地與排流措施。根據(jù)國(guó)家有關(guān)部門制定的《埋地鋼制管道交流排流保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，要求在絕緣管道長(zhǎng)度小于等于300mm的情況下，應(yīng)當(dāng)在管道的兩段設(shè)置獨(dú)立的接地裝置，若管道程度大于300mm，則應(yīng)當(dāng)以一端為起點(diǎn)，每隔300mm設(shè)置一個(gè)單獨(dú)絕緣裝置。與此同時(shí)，工人在施工過(guò)程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守電工防護(hù)規(guī)范，佩戴合格的絕緣手套，絕緣靴等防護(hù)裝備。進(jìn)行作業(yè)的過(guò)程中要注意觀察天氣變化，嚴(yán)禁在雷雨天氣進(jìn)行作業(yè)。[5]對(duì)于管道與高壓線塔平行靠近的區(qū)段，應(yīng)當(dāng)采取排流保護(hù)的措施，這樣一來(lái)可以泄放管道上的感應(yīng)電壓，對(duì)該段管道起到陰極保護(hù)的作用，防止管道收到腐蝕。

4.加強(qiáng)周圍環(huán)境防護(hù)。油氣管道和高壓線路通常建設(shè)在野外環(huán)境下，可能對(duì)于農(nóng)田或牧場(chǎng)等人民生產(chǎn)生活場(chǎng)所產(chǎn)生一定的侵占。因此，對(duì)于這種重點(diǎn)危險(xiǎn)源，應(yīng)當(dāng)在其周邊區(qū)域充分設(shè)置警示標(biāo)志，必要的情況下應(yīng)當(dāng)建設(shè)防護(hù)欄、隔離網(wǎng)等裝置與人員日常工作范圍進(jìn)行隔離。同時(shí)，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)相關(guān)區(qū)域生產(chǎn)生活人員的安全教育，增強(qiáng)人民群眾的安全生產(chǎn)意識(shí)和安全防護(hù)水平。這樣一來(lái)，能夠從根本上增強(qiáng)對(duì)人民群眾的保護(hù)。

綜上所述。隨著我國(guó)能源運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施的不斷建設(shè)，以及城市規(guī)模的不斷擴(kuò)展對(duì)于野外環(huán)境的擠壓，使得適合進(jìn)行相關(guān)設(shè)施建設(shè)的土地越發(fā)短缺，高壓輸電線路與油氣管道出現(xiàn)平行交叉，甚至距離較近的情況會(huì)越發(fā)嚴(yán)重。因此，加強(qiáng)高壓電路與油氣管道相互干擾防護(hù)的相關(guān)研究就越來(lái)越重要。本文中所論述的相關(guān)問(wèn)題與措施，是作者在日常工作中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，希望能夠?yàn)閺V大從業(yè)者提供一些思路，同時(shí)為我國(guó)的能源運(yùn)輸安全作出一定的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]宋麗敏，唐取，區(qū)偉斌，蘇波，文陳鼎，彭貴文，姜子濤.新建高壓輸電線路對(duì)管道干擾預(yù)測(cè)及緩解措施[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2019，38（10）：1144-1150.

[2]孫志遠(yuǎn)，孟絮絮，馬競(jìng)，鐘凱.特高壓交流輸電線路對(duì)管道的電磁干擾研究[J].安徽電力，2018，35（04）：41-44.

[3]劉歡歡.高等級(jí)防腐層長(zhǎng)輸管道受高壓輸電線路干擾影響[J].化工管理，2018（18）：82.

[4]余駿陽(yáng).?架空交流輸電線路對(duì)鄰近埋地鋼制管道耦合電壓計(jì)算方法研究[D].重慶大學(xué)，2018.

[5]郭天偉.?特高壓交流輸電線路對(duì)埋地油氣管道電磁影響研究[D].長(zhǎng)沙理工大學(xué)，2018.