CN107589350A - 一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，包括，步骤1，被测管道绝缘装置的两侧分别连接A和B管道，在A和B管道设置区域埋设接地极；电源正极与接地极相连，负极与A管道相连；步骤2，打开直流电源；步骤3，在A和B管道设置区域埋设硫酸铜参比电极，分别连接A管道和硫酸铜参比电极，及B管道和硫酸铜参比电极，测试通断电电位；步骤4，若通/断电电位相差超过5mV，则绝缘装置性能良好；否则分别在A和B管道上安装电磁感应式电流测试环，测试A和B管道中的电流大小和方向，若A与B电流方向相同且电流差值占最大电流的5％以内，则表示绝缘装置失效，若A与B电流均为零，则该绝缘装置性能良好，但存在外部电流跨接。

Description

一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法

技术领域

本发明属于埋地金属结构物的阴极保护领域，涉及油气管道绝缘装置的性能测试，具体为一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法。

背景技术

目前，油气管道常用的绝缘装置性能测试方法主要有两种。

一是采用绝缘接头测试仪进行测试；该技术主要是应用高频信号来判断绝缘失效的位置，但是由于绝缘接头测试仪自身测试原理的限制，高频信号的快速衰减，其测试导线异常短，只适用小型绝缘装置(直径小于600mm)的性能测试，不能对大型装置进行测试，并且在实际测量中发现，这种方法准确性较低。

二是采用固定参比电极-移动构筑物的电位测试法进行测试，这种测试办法是目前比较常用的办法。其具体操作办法见国家标准GB21246《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》中第9.2节，其测试过程中，如果绝缘接头两侧电位相近，则不能对绝缘接头的的绝缘性能做出明确的判断。使其只适用于绝缘装置两侧管道不存在跨接时的测试，且测试难度高。

因此，对于大型绝缘装置或者存在跨接情况下绝缘装置的性能测试，目前常用的测试方法无法实现，亟需开发一种测试准确度高、测试范围广的绝缘装置性能测试新方法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，测试准确度高，测试范围广，提高油气管道的阴极保护水平，降低油气管道腐蚀泄露的风险，确保油气管道和人民的人身安全。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，包括如下步骤，

步骤1，被测管道绝缘装置的两侧分别连接A段管道和B段管道，在A段管道和B段管道设置区域埋设一接地极；将直流电源的正极通过电缆与接地极相连，负极通过电缆与A段管道相连；

步骤2，打开直流电源开关，直流电流在接地极、土壤、A段管道以及电缆之间流动形成回路；

步骤3，在A段管道和B段管道设置区域埋设一位置固定的硫酸铜参比电极，通过万用表分别连接A段管道和硫酸铜参比电极，以及B段管道和硫酸铜参比电极，测试管道绝缘装置两侧管道的通断电电位；

步骤4，若测得A段管道和B段管道的通/断电电位相差超过5mV，则表明该管道绝缘装置性能良好；

否则分别在A段管道和B段管道上分别安装电磁感应式电流测试环，分别测试A段管道和B段管道中流通的直流电流大小和方向；

若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流方向相同且电流差值占最大电流的5％以内，则表示该管道绝缘装置失效，若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流均为零，则表明该绝缘装置性能良好，但存在外部电流跨接。

优选的，所述的接地极对地电阻在10欧姆以内。

优选的，所述的接地极的埋设位置到A段管道和B段管道的距离均超过10m。

优选的，所述的直流电源的功率不小于120W。

优选的，将直流电源的正、负极分别于与接地极和A段管道焊接固定。

优选的，在A段管道和B段管道最靠近管道绝缘装置位置分别安装电磁感应式电流测试环，且确保安装位置管道与管道绝缘装置另一侧管道之间无外接电缆的跨接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明通过设置的直流电源进行供电，采用馈电方法作为信号来源，测试过程中，测试在不同馈电状态下，固定参比电极-移动构筑物的电位，判断在绝缘装置的绝缘效果，从而排除其他信号的干扰；同时可以测试绝缘装置两侧构筑物中电流大小，并用电流信号作为判断绝缘装置的绝缘效果；使其馈入信号大小可以调节，在存在其他信号的情况下，可以通过调节本信号的大小，并根据信号大小的变化引起的电位的变化，对绝缘性能做出准确的判断，抗干扰能力强。和传统方法相比，本发明适用范围广，不收绝缘设施测试电缆的任何限制；同时本发明具有抗干扰能力，可以排除由于绝缘装置外其他位置的搭接造成的对绝缘装置绝缘性能的误判，提高了测试的准确性；另外，本发明同时依据固定参比电极-移动构筑物电位和绝缘装置两侧电流大小来进行判断绝缘性能，其准确性优于传统方法。由于仅通过电磁感应是电流测试环与管道配合，因此适用范围广对于大型(大于600mm直径)的管道，仍然可以进行测试。

附图说明

图1为本发明实例中所述方法的测试过程示意图。

图中：1-接地极、2-直流电源、3-电缆、4-电磁感应式电流测试环、5-万用表、6-硫酸铜参比电极、7-管道绝缘装置。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，利用外界可控的馈入信号，加载在绝缘接头两侧装置；馈入的信号会分配在绝缘接头两侧流动，其分配大小和管道绝缘装置的性能相关；同时管道绝缘装置两侧电流的会引起管道绝缘装置两侧金属的电位的变化。本发明可以测试绝缘接头两侧的信号大小，同时测试由于信号造成的电位变化。根据信号的大小，电位的变化判断绝缘装置的绝缘性能。判断过程中，可以排除由于绝缘装置外的设施搭接造成的对绝缘装置绝缘性能误判的可能。主要用于确保油气管道阴极保护系统与其他系统的电绝缘，确保油气管道阴极保护系统的正常运行，降低油气管道腐蚀泄露的风险，提高燃气管道的安全性。

本发明测试过程中需要的装置包括接地极1、直流电源2、电缆3、电磁感应式电流测试环4、万用表5以及硫酸铜参比电极6。

测试过程中电磁感应式电流测试环的安装位置应尽量靠近绝缘装置，本优选实例汇总以设置在最靠近管道绝缘装置7的位置，且确保安装位置管道与管道绝缘装置另一侧管道之间无外接电缆的跨接。

测试时可以得到绝缘装置两侧管道的电位和电流，通过比较测得的A段管道和B段管通断电电位以及A段管道和B段管道中流通的直流电流大小与方向来判定绝缘装置的性能：若测得A段管道和B段管道的通/断电电位相差较大，超过5mV，则表明该绝缘装置性能良好；若测得A段管道和B段管道的通/断电电位差值不超过5mV，且测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流方向相同且大小相近，电流差值占最大电流的5％以内，则表示该绝缘装置失效，若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流均几乎为零，则表明该绝缘装置性能良好，但有外部电缆跨接。

具体的，如图1所示，本发明一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，需要的仪器包括接地极1、直流电源2、电缆3以及电磁感应式电流测试环4。其中，直流电源2正极通过电缆3与接地极1相连，电源负极通过电缆3与被测试绝缘装置一侧管道(A段管道)相连。电路连接完毕后，打开直流电源2开关。直流电流在接地极1、土壤、A段管道以及电缆3之间流动。用万用表5和硫酸铜参比电极6分别测试管道绝缘装置7两侧管道的通断电电位，测试时硫酸铜参比电极6的位置务必保持不变。若测得A段管道和B段管道的通/断电电位相差较大，则表明该绝缘装置性能良好。否则需要分别在A段管道、B段管道尽量靠近管道绝缘装置7位置安装电磁感应式电流测试环4，分别测试A段管道、B段管道中流通的直流电流大小和方向。若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流方向相同且大小相近，则表示该管道绝缘装置7失效，测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流均几乎为零，则表明该绝缘装置性能良好，但有外部电流跨接。

实际应用过程中可按如下步骤操作。

(1)购买一根截面为15×20×2mm长为5m的角钢、一个60V/2A的直流电源、一根长为50m的10mm²电缆以及一套电磁感应式电流测试环；

(2)在距离被测绝缘装置一侧A段管道10m位置开挖一个长6m、宽0.5m、深2m的长沟，将角钢与10m电缆焊接好后埋入长沟中，浇足水，回填土，压实，电缆甩出地面；

(3)用5m电缆与A段管道焊接，焊接点位a；

(4)将直流电源正极与角钢接地极引出电缆相连，将直流电源负极与A段管道焊接电缆相连，确认无误后，打开直流电源开关；

(5)用万用表和硫酸铜参比电极分别测试绝缘装置两侧管道的通断电电位，测试时硫酸铜参比电极的位置务必保持不变；

(6)将电磁感应式电流测试环安装在A段管道a点与绝缘装置之间的位置，测试A段管道中流通的电流大小和方向；

(7)在B段管道靠近绝缘装置位置安装电磁感应式电流测试环，测试B段管道中流通的电流大小和方向；

(8)通过对比测得的A段管道、B段管道通断电电位以及A段管道、B段管道中流通电流大小和方向判断该绝缘装置的性能：若测得A段管道和B段管道的通/断电电位相差较大，则表明该绝缘装置性能良好；若测得A段管道和B段管道的通/断电电位差值不超过5mV，且测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流方向相同且大小相近，则表示该绝缘装置失效，若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流均几乎为零，则表明该绝缘装置性能良好，但有外部电缆搭接。

尽管参照优选实施例描述了本发明，但本发明并不限于此，在不脱离本发明精神和实质的前提下，本领域的普通技术人员可以对本发明进行各种等效的变形和改动，而这些变形与改动都在本发明的涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤1，被测管道绝缘装置的两侧分别连接A段管道和B段管道，在A段管道和B段管道设置区域埋设一接地极(1)；将直流电源(2)的正极通过电缆(3)与接地极(1)相连，负极通过电缆(3)与A段管道相连；

步骤2，打开直流电源(2)开关，直流电流在接地极(1)、土壤、A段管道以及电缆(3)之间流动形成回路；

步骤3，在A段管道和B段管道设置区域埋设一位置固定的硫酸铜参比电极(6)，通过万用表(5)分别连接A段管道和硫酸铜参比电极(6)，以及B段管道和硫酸铜参比电极(6)，测试管道绝缘装置(7)两侧管道的通断电电位；

步骤4，若测得A段管道和B段管道的通/断电电位相差超过5mV，则表明该管道绝缘装置性能良好；

否则分别在A段管道和B段管道上分别安装电磁感应式电流测试环(4)，分别测试A段管道和B段管道中流通的直流电流大小和方向；

若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流方向相同且电流差值占最大电流的5％以内，则表示该管道绝缘装置(7)失效，若测得A段管道中流通的电流与B段管道中流通的电流均为零，则表明该绝缘装置性能良好，但存在外部电流跨接。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，其特征在于，所述的接地极(1)对地电阻在10欧姆以内。

3.根据权利要求1所述的一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，其特征在于，所述的接地极(1)的埋设位置到A段管道和B段管道的距离均超过10m。

4.根据权利要求1所述的一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，其特征在于，所述的直流电源(2)的功率不小于120W。

5.根据权利要求1所述的一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，其特征在于，将直流电源(2)的正、负极分别于与接地极(1)和A段管道焊接固定。

6.根据权利要求1所述的一种用于油气管道绝缘装置性能测试的方法，其特征在于，在A段管道和B段管道最靠近管道绝缘装置(7)位置分别安装电磁感应式电流测试环(4)，且确保安装位置管道与管道绝缘装置另一侧管道之间无外接电缆的跨接。