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摘要：没有绝缘则没有阴极保护，电绝缘装置可将阴极保护结构与其他非阴极保护埋地（水下）金属结构物进行电绝缘，保证阴保电流不流失，充分保证被保护结构阴保有效性。实际生产中，生产缺陷、机械应力以及电浪涌等因素可能造成绝缘装置绝缘性能失效，造成埋地管线阴极保护漏电。2017年11月，检测数据显示某油库支线022#～027#测试桩点管道电位偏正，进站绝缘接头处站内、外管道电位偏正且一致，通过防腐层破损点测试排除搭接后，根据标准采用电位测试法、PCM管中感应电流测试法及绝缘接头测试仪测试、管中电流测试（电流环测试）等方法判断为柳州库站绝缘接头绝缘性能失效，导致站内、外管道电导通，造成阴极保护系统漏电。经更换某油库支线进站绝缘接头后，站内、外管道绝缘性恢复，欠保护管段阴极保护电位恢复正常。
关键词：绝缘接头;失效;电位;测试法;漏电率;管中电流
埋地输油管道大多采用了阴极保护与外防腐层对管道进行联合保护。阴极保护通过对被保护管道施加电流，使管道与土壤电解质界面发生阴极极化，管道表面电位负向极化至-850mVCSE～-1200mVCSE，从而抑制管道腐蚀。分输站场内管道上电气设备接地直接与接地网进行连接，为了防止阴极保护电流的流失，保证阴极保护系统的有效性，在进、出站场处安装电绝缘设施将站内、外管道绝缘，本文所述电绝缘设施为在役预制绝缘接头。
绝缘装置出厂前通过了严格的绝缘检测试验，安装后检测比较困难。绝缘装置会受到生产缺陷、机械应力以及电浪涌等因素的影响，造成站内、外埋地管道电性导通，阴极保护系统漏电的状况。根据标准采用电位测试法、PCM管中感应电流法等方法只能宏观判断站内、外电绝缘状况，不能明确电绝缘失效部位，考虑在役阶段电绝缘装置更换成本、风险等因素，需采用更多有效测试方法，譬如绝缘接头测试仪、管中电流（电流环）测试法相互验证，明确判定电绝缘失效部位，以便进行相应整改决策。下面以某油库支线进站站绝缘装置失效为例进行检测分析。
1.概况
某油库支线是由某泵站出站，输送至某油库的成品油管道，全长27公里，管径为φ219mm，壁厚为5.6mm，外防腐层为FBE，由某泵站单侧强制电流输出阴极保护。
2017年11月，在对库站进站绝缘接头两侧电位进行测试时，发现两侧的管地电位一致，且较为偏正，站、内外电绝缘失效，疑似绝缘接头失效或者站内、外管道存在其他电连接。为此，某油库站工作人员首先利用PCM外防腐层检测仪对某油库支线000#～027#全线27公里外管道进行防腐层检漏，排除了外管道与其他金属构筑物搭接的可能性，然后根据现场实际情况对进站绝缘接头性能进行测试验证。
表1- 1某油库支线进站绝缘接接头检测记录
2.测试方法与结果
2.1. 电位测试法
2.1.1 测试原理与方法
电位法测量接线图2-1如下；
对被保护管道通电之前用数字万用表V测试绝缘接头非保护侧a的管地电位Va1；
保持硫酸铜电极位置不变，对保护管道通电，并调节阴极保护电源，使保护侧b点的管地电位Vb达到-0.85—1.50V之间；
测试点a点的管地电位Va2。
若Va1和Va2基本相等，则认为绝缘接头的绝缘性良好；
若∣Va2∣>∣Va1∣且Va2接近Vb值，则认为绝缘接头的绝缘性可疑。若辅助阳极距绝缘接头足够远，且判明与非保护侧相连的管道没同保护侧的管道接近或交叉，则可判定为绝缘接头绝缘性能很差（严重漏电或短路）。
图2- 2 PCM漏电率测量接线图
如图2-2连接测试电缆；
断开保护侧阴极保护电源；
按保护侧电源输入点外侧，用PCM接收机测量并记录该侧管道电流I1；
在非保护侧用PCM接收机测量并记录该侧管道电流I2；
采用以下公式计算绝缘接头的漏电率：
式中：
η：绝缘接头漏电百分比，%；
I1：接收机测量的绝缘接头保护侧管中电流，A；
I2：接收机测量的测试绝缘接头非保护侧管内电流，A。
2.2.2 测试结果
2017年12月6日，断开某油库支线进站绝缘接头锌接地电池，从站外测试线馈入300mA电流，绝缘接头站外管道检测到管中电流为2.4mA，绝缘接头站内3米处管道检测到管中电流为300mA。根据公式计算绝缘接头漏电百分率为99.2%，初步判断站内和站外绝缘失效，与电位法测试站内外绝缘性能结果一致，但无法完全判定绝缘接头失效。
2.3 绝缘接头测试仪测试法
2.3.1测试方法与原理
使用射频装置对处于服役状态的绝缘接头进行检测。当检测探头距离漏电位置越来越近时，设备发出的“哔”声越来越强。使用带有针尖的探头对所有疑似漏电处进行逐个检测。
2.3.2测试结果分析
为了排除管道内搭接可能性，在某库支线通球清管作业后，通过绝缘接头测试仪和电位法对柳州库站进站绝缘接头进行测试，测试结果表征均为绝缘接头失效。
图2- 3 绝缘接头测试仪现场测试示意图
2.4管中电流测试法
2.4.1测试方法与原理
对于架空绝缘接头，在排除没有任何搭接的绝缘接头管段处，安装直流电流环（Swain Meter），通过馈流设备分不同方向向管道中馈入不同大小的直流电流，通过测试管道中电流方向、大小的变化判定绝缘接头的绝缘性能，若测试的管中电流与馈入的电流方向和大小一致，说明绝缘接头性能差，如果测试管中无电流且不变化，说明绝缘接头性能良好。连接示意图如下：
图2- 5 电流测试法现场测试照片
表2- 2 电流测试法测试数据
图2-6 更换绝缘接头前、后线路保护电位测试情况
2.结论
通过电位法、PCM管中感应电流法判断出绝缘接头失效或者存在站内外管道其他的电性连接，造成靠近进站的站外管道阴极保护电位无法达标。由于站外管道经过某油库，接地网较多，无法直接判断是绝缘接头失效还是站内外管道存在其他的电连接。采用绝缘接头测试仪与管中电流（电流环）测试法对绝缘接头进行测试，明确绝缘接头失效，造成站内、外埋地管道电导通。将失效的绝缘接头进行更换后，通过测试，站内、外管道电绝缘恢复。
参考文献：
[1]GB/T 21246-2008《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》
[2]GB/T 21448-2017《埋地钢质管道阴极保护技术规范》
[3]SY 0516-2008 《绝缘接头和绝缘法兰技术规范》
论文作者:徐海波,石思阳,石朝东
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/7/2
标签：管道论文; 测试论文; 电流论文; 阴极论文; 电位论文; 站内论文; 油库论文; 《防护工程》2019年第2期论文;