关于长输天然气管道截断阀室放电现象产生原因的论述

摘 要：本文分析了天然气截断阀室产生放电现象的原因，探讨了排查放电原因的经过和方法，通过可能性假设并逐一进行排除的分析方式，为行业中发现并处理该类现象找到了主要成因，提供了处理经验。

关键词：截断阀室；放电现象；交流干扰

1 情况概述

某长输天然气干线在升压过程中，安全人员在对升压管线及阀室进行巡检时发现某阀室（下称放电阀室）GOV开阀液缸与电控单元箱之间的连接螺栓处出现了放电现象，放电过程中能够产生强烈的电火花，对阀室的安全运行造成了很大的不安全因素。调查后发现，此处螺栓处未做绝缘处理，那么放电现象是如何产生的呢。以下是分析过程：

2 放电原因分析

为了能够准确找到放电现象的产生原因，决定对可能造成GOV产生较大交流电的情况，逐一进行排查，再通过分析判断进行排除，从而找到产生放电现象的根本原因。以下幾种假设可能是造成阀室GOV放电的原因。

2.1 情况一

阀室GOV电控单元箱漏电，导致GOV出现放电现象。通常情况下阀室的电气设备（包括压变、GOV电控单元箱）都是由太阳能蓄电池为其提供电能的，因此GOV的电控单元箱漏电极有可能是造成放电现象的原因。通常电控单元箱所使用的电压为12V的直流电压，但对电控单元箱外壳及其它部位的直流电压进行测量后，未发现带电现象，并且在测量GOV与电控单元箱之间引压管上的绝缘短接，绝缘性是正常的，因此判断电控单元箱未发生漏电，所以此项假设不成立。

2.2 情况二

阀室周围的高压电塔或其它带电设备漏电，漏失的电流沿接地线排入到大地，再沿阀室接地网倒灌至管道上，管道电流沿GOV引压管传导至GOV地面设备，致使GOV产生放电现象。在调查中发现，放电阀室上游分布着一定数量的高压电塔，那么这种假设究竟是否成立？

根据放电阀室的工艺流程，以及阀室埋地钢质管道阴极保护技术规范的要求，阀室的旁通管线与干线之间是通过绝缘接头进行电位保护的，根据阴保厂家提供的资料，绝缘接头可以阻挡几千伏的交流电压，当管线带有高伏电压时保护阀室旁通管线上的电气设备，但由于绝缘接头在遭受强大的雷击时，绝缘性能是可能遭到破坏的，因此为保护绝缘接头不被击穿，失去绝缘性能，通常会在干线与旁通管线之间安装等电位保护装置，当等电位保护装置在干线交流电压大于300V时，等电位保护器会瞬间开启（导通），干线上的高压电流则会沿旁通管线的接地线导向大地，从而保护绝缘接头。但是，当等电位保护装置或绝缘接头被强雷击穿损坏后，该装置会形成永久性导通，也就相当于导线直接连通了干线与旁通管线。所以当等电位保护装置或绝缘接头被雷电击穿后，放电阀室的工艺流程就具备了电流倒灌的条件。但在通过对干线及旁通管线进行阴极保护电位测试后，发现旁通管线并没有保护电位，而且等电位保护装置的性能也是正常的，所以该假设不成立。

2.3 情况三

放电阀室上下游管线周围存在高压电线，在高压电线产生的电磁场作用下致使管线出现了杂散电流。在对放电阀室的上下游阀室和管线进行排查期间，发现放电阀室确实存在输送电压分别是220kV和660kV两条高压输电线，特别是在放电阀室下游存在并行约2km且与管线距离短、交叉角度小的高压电线，而且在放电阀室上游段管线存在与电气化铁路伴行的情况，伴行长度约10km，与管线最短垂直距离约5m，并且交叉角度也很小。在对此段线路的交流电位进行测量时，测得结果已有部分超出20V，且交流电位很不稳定。根据相关资料显示，交流电位波动大，且存在伴行高压电线，这些都是证明管线受电磁感应的影响产生感应电流的依据。在调查过程中，为了避免放电阀室再次出现较高的交流电位，调查人员将放电阀室GOV进行接地处理，但在进行接地处理时（一端连接GOV放空阀手柄，一端连接接地线）再次出现了放电现象，并且出现了电火花，在放电的同时对管线的交流电位进行了测量，测得数据仅为12V。因此根据上述情况推测，当管线产生12V以上的交流电位时就可以产生电火花，因此证明，伴行的高压电线及电气化铁路通过电磁干扰，使管线产生的杂散电流，造成了放电阀室GOV出现了放电现象。

3结论

在通过以上几种情况进行论证排除后，证明由于放电阀室上下游管线之间存在高压电线伴行情况，且距离较近，角度较小，受高压电线与电气化铁路的电磁场影响，致使放电阀室下游段管线出现了高于20V的杂散电流，而且在升压作业时气体流速过快有可能在一定程度上增强了管线的交流电位，杂散电流产生后沿引压管传导至GOV地面设备，因开阀气缸与控制单元箱之间没有绝缘垫片导致在开阀气缸与控制单元箱的连接处发生了放电现象。

管线上的杂散电流不仅增强了管线的腐蚀速率，而且对运行管理人员的安全及输气管线附属设备的安全构成了严重威胁，给阀室及管道的平稳运行造成了极大的不安全因素。所以消除管道杂散电流已然成为管道保护工作的重点。

参考文献：

[1] GB/T21448-2008.埋地钢质管道阴极保护技术规范[S].北京：国家质量监督检验检疫总局，2008.

[2]刘聘，郭岩宝，王德国，刘书海.交流杂散电流对X80管线钢腐蚀行为的影响[J].腐蚀与防护，2015（36）：3.

[3] SY/T0032-2000.埋地钢质管道交流排流保护技术标准[S].北京：国家石油和化学工业局，2000.

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