作業一區恒電位儀的使用和故障處理措施

楊文宇（中石油長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古　鄂爾多斯　017300）

作業一區恒電位儀的使用和故障處理措施

楊文宇（中石油長慶油田分公司第三采氣廠，內蒙古鄂爾多斯017300）

作業一區恒電位儀的投運，對蘇14-2至蘇14-1站等10條集氣支線管線延緩腐蝕，增加使用年限起到關鍵的作用；通過對設備工作原理、日常檢查、巡護內容的闡述，對存在故障提出處理措施，具有重要意義。

恒電位儀；延緩；腐蝕；使用年限；故障；處理措施

1　工作原理及主要技術參數

1.1工作基本原理

恒電位儀是外加電流陰極保護系統中向被保護金屬構筑物表面提供直流電流的關鍵設備。用于陰極保護的恒電位儀整體說是一個負反饋放大—輸出系統，與被保護物（如埋地管道）構成閉環調節，通過參比電極測量通電點電位，作為取樣信號與控制信號進行比較，實現控制并調節極化電流輸出，使通電點電位得以保持在設定的控制電位上。其過程是：不管什么原因—供電系統電壓波動，環境介質導電性變化，或電路參數漂移—使輸出增大，導致通電點電位上升，則取樣信號增大，取樣信號是加在恒電位儀比較放大的反相輸入端，與接在正相輸入端控制信號比較后使放大器放大倍數下降，控制極化電源輸出減小，使通電點電位下降，回復到原設定的控制電位值上；同樣，如果什么原因使通電點電位下降，參比電極得到的取樣信號下降，經過與控制信號比較使放大器放大倍數上升，控制極化電源輸出增大，通電點電位上升，回復到原設定的控制電位值上。也就是當外部或內部任何原因造成被保護物對地電位變化時，恒電位儀都能相應地增大或減小輸出把變化的電位拉回來，使通電點電位保持不變。

陰極保護的原理是電化學保護技術的一種，其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流，被保護結構物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發生。實現這一目的方法有兩種：一種是犧牲陽極陰極保護，一種是外加電流陰極保護。

1.2恒電位儀主要技術參數

名稱：恒電位多用金屬防腐儀，型號：MAS-2000，輸出電流：10A，輸出電壓：20V，電源電壓：220V，頻率：50HZ，機組重量：150kg，外形尺寸（長×寬×高）：60×45×130cm。

2　作業一區陰極保護現狀

2.1作業一區陰極保護概況

蘇14-1站建立一個陰極保護站，由一臺配套陰極保護控制臺控制，兩臺恒電位多用金屬防腐儀每月輪流使用、互為備用；深井陽極地床一組（8支）。恒電位儀在無人管理的情況下自動輸出電流、電壓并使管線穩定控制在最佳保護電位上，用陰極電纜將恒電位儀的陰極輸出端接至管線上，使管線處在陰極被保護狀態從而達到減緩腐蝕的作用；管線間相互跨接通電，而使每條管線處于被保護狀態。采用零位接陰電纜將恒電位儀零位接陰端接至通電點處，采集信號與硫酸銅電極比較，建立自動控制。

作業一區共有集氣支線10條，投運干管共計88條。以2016年4月*日至**日數據為例：

表1　作業一區聯絡線運行參數情況表

2.2管線跨接方法和措施

由蘇14-1集氣站接入西二干線：因蘇14-2站、蘇14-5站、蘇14-7站的天然氣匯入蘇14-1站；在蘇14-1站通過接線扁鐵，采用電纜跨接的方式將蘇14-5站、蘇14-7站來氣的管線跨接，蘇14-7站來氣的管線和蘇14-2站來氣的管線跨接，蘇14-2站來氣的管線和蘇14-1站至西二干線管線跨接，接入西二干線。

由蘇14-4集氣站接入西二干線：因蘇14-3站、蘇14-6站的天然氣匯入蘇14-4站，然后去蘇14-1清管站進入西二干線；在蘇14-4站通過接線扁鐵，采用電纜跨接的方式將蘇14-6站來氣的管線和蘇14-3站來氣管線跨接，蘇14-3站來氣的管線和蘇14-4站去蘇14-1清管站的管線跨接，接入西二干線。

由蘇14-6集氣站接入西二干線：蘇14-6站至蘇14-4站管線通過接線扁鐵，采用電纜跨接的方式和蘇14-7站至蘇14-6站管線跨接，接入西二干線。

3　設備巡護檢查項目以及運行中注意事項

3.1陰極保護設備投運后的巡護檢查項目

（1）恒電位儀每日進行一次巡檢；檢查電流、電壓、參比電位。

（2）檢查設備本體、室內衛生是否清潔。

（3）每半月對A/B機進行一次切換使用，A/B機互為備用。（4）每月對測試樁進行一次電位測試。

以2016年2月監測數據為例：

表2　恒電位儀監測數據一覽表

3.2注意事項

（1）恒電位儀參比電位一般調整為1，參比電位調整范圍為0.8～1.3。

（2）恒電位儀輸出電壓不能超過5A。

4　常見故障原因及解決措施

4.1裝置不工作

斷流開關或保險絲電流過載；需重開啟斷流開關，更換保險絲，調查原因。

4.2整流器上沒有電壓

接觸電壓保護，FU、F1關斷，絕緣故障，雷電或高電壓影響；需絕緣測量，安裝陰極放電器防雷或高電壓干擾，檢查輔助接地電阻。

4.3保護電流過低或沒有

電纜或觸電斷開，陰極電阻升高，陽極耗盡；需測量電纜故障位置，測試連接端子，提供整流器電壓或安裝額外陽極，測試陽極連接，測試電流限制，排除過載或短路，設定控制設備。

4.4電流無直流輸出，電流、電壓指示缺相報警

直流熔斷器熔絲燒斷；需更換新熔絲，檢查故障。

4.5沒有電位控制

整流器控制故障，控制電極電阻過高；需測試儀表裝置，排除交流干擾，檢查連接，測量電極的電阻與電位。

4.6恒電位儀工作嗡嗡發響，無直流輸出

恒電位儀半導體元件被擊穿；需更換半導體元件。

5　結語

通過對恒電位儀投運后觀察，設備運行良好；日常通電點電位檢測數據顯示效果較好，有效地延緩了集氣支線的電化學腐蝕。

楊文宇（1974-）男，漢，四川榮縣人，助理工程師，主要從事電氣設備現場管理工作。