作業(yè)一區(qū)恒電位儀的使用和故障處理措施

楊文宇（中石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古　鄂爾多斯　017300）

作業(yè)一區(qū)恒電位儀的使用和故障處理措施

楊文宇（中石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300）

作業(yè)一區(qū)恒電位儀的投運(yùn)，對(duì)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(guān)鍵的作用；通過對(duì)設(shè)備工作原理、日常檢查、巡護(hù)內(nèi)容的闡述，對(duì)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(shù)參數(shù)

1.1工作基本原理

恒電位儀是外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)中向被保護(hù)金屬構(gòu)筑物表面提供直流電流的關(guān)鍵設(shè)備。用于陰極保護(hù)的恒電位儀整體說是一個(gè)負(fù)反饋放大—輸出系統(tǒng)，與被保護(hù)物（如埋地管道）構(gòu)成閉環(huán)調(diào)節(jié)，通過參比電極測(cè)量通電點(diǎn)電位，作為取樣信號(hào)與控制信號(hào)進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)控制并調(diào)節(jié)極化電流輸出，使通電點(diǎn)電位得以保持在設(shè)定的控制電位上。其過程是：不管什么原因—供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，環(huán)境介質(zhì)導(dǎo)電性變化，或電路參數(shù)漂移—使輸出增大，導(dǎo)致通電點(diǎn)電位上升，則取樣信號(hào)增大，取樣信號(hào)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(hào)比較后使放大器放大倍數(shù)下降，控制極化電源輸出減小，使通電點(diǎn)電位下降，回復(fù)到原設(shè)定的控制電位值上；同樣，如果什么原因使通電點(diǎn)電位下降，參比電極得到的取樣信號(hào)下降，經(jīng)過與控制信號(hào)比較使放大器放大倍數(shù)上升，控制極化電源輸出增大，通電點(diǎn)電位上升，回復(fù)到原設(shè)定的控制電位值上。也就是當(dāng)外部或內(nèi)部任何原因造成被保護(hù)物對(duì)地電位變化時(shí)，恒電位儀都能相應(yīng)地增大或減小輸出把變化的電位拉回來，使通電點(diǎn)電位保持不變。

陰極保護(hù)的原理是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流，被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。實(shí)現(xiàn)這一目的方法有兩種：一種是犧牲陽極陰極保護(hù)，一種是外加電流陰極保護(hù)。

1.2恒電位儀主要技術(shù)參數(shù)

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

2　作業(yè)一區(qū)陰極保護(hù)現(xiàn)狀

2.1作業(yè)一區(qū)陰極保護(hù)概況

蘇14-1站建立一個(gè)陰極保護(hù)站，由一臺(tái)配套陰極保護(hù)控制臺(tái)控制，兩臺(tái)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(dòng)輸出電流、電壓并使管線穩(wěn)定控制在最佳保護(hù)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(hù)狀態(tài)從而達(dá)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(hù)狀態(tài)。采用零位接陰電纜將恒電位儀零位接陰端接至通電點(diǎn)處，采集信號(hào)與硫酸銅電極比較，建立自動(dòng)控制。

作業(yè)一區(qū)共有集氣支線10條，投運(yùn)干管共計(jì)88條。以2016年4月*日至**日數(shù)據(jù)為例：

表1　作業(yè)一區(qū)聯(lián)絡(luò)線運(yùn)行參數(shù)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(jìn)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(shè)備巡護(hù)檢查項(xiàng)目以及運(yùn)行中注意事項(xiàng)

3.1陰極保護(hù)設(shè)備投運(yùn)后的巡護(hù)檢查項(xiàng)目

（1）恒電位儀每日進(jìn)行一次巡檢；檢查電流、電壓、參比電位。

（2）檢查設(shè)備本體、室內(nèi)衛(wèi)生是否清潔。

（3）每半月對(duì)A/B機(jī)進(jìn)行一次切換使用，A/B機(jī)互為備用。（4）每月對(duì)測(cè)試樁進(jìn)行一次電位測(cè)試。

以2016年2月監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為例：

表2　恒電位儀監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)一覽表

3.2注意事項(xiàng)

（1）恒電位儀參比電位一般調(diào)整為1，參比電位調(diào)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(guān)或保險(xiǎn)絲電流過載；需重開啟斷流開關(guān)，更換保險(xiǎn)絲，調(diào)查原因。

4.2整流器上沒有電壓

接觸電壓保護(hù)，F(xiàn)U、F1關(guān)斷，絕緣故障，雷電或高電壓影響；需絕緣測(cè)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(hù)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(cè)量電纜故障位置，測(cè)試連接端子，提供整流器電壓或安裝額外陽極，測(cè)試陽極連接，測(cè)試電流限制，排除過載或短路，設(shè)定控制設(shè)備。

4.4電流無直流輸出，電流、電壓指示缺相報(bào)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(cè)試儀表裝置，排除交流干擾，檢查連接，測(cè)量電極的電阻與電位。

4.6恒電位儀工作嗡嗡發(fā)響，無直流輸出

恒電位儀半導(dǎo)體元件被擊穿；需更換半導(dǎo)體元件。

5　結(jié)語

通過對(duì)恒電位儀投運(yùn)后觀察，設(shè)備運(yùn)行良好；日常通電點(diǎn)電位檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示效果較好，有效地延緩了集氣支線的電化學(xué)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(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理工作。