CN109541404B - 油气管道监控阀室绝缘故障排查方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法。该排查方法包括：获取监控阀室内的油气管道的电位以及监控阀室内的接地设备的电位；判断接地设备的电位是否小于预设值以及油气管道的电位和接地设备的电位的差值是否在预设范围内；当接地设备的电位小于预设值并且油气管道的电位和接地设备的电位的差值在预设范围内时，通过地上管线绝缘体性能测试仪对监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。该方法中首先判断监控阀室是否存在绝缘故障，之后对存在绝缘故障的监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行逐一测试，从而排查出绝缘故障的准确位置，使得绝缘故障能够被及时修复，保证阴极保护效果，保证油气输送的安全。

Description

油气管道监控阀室绝缘故障排查方法

技术领域

本发明涉及油气管道监控阀室绝缘技术领域，特别涉及一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法。

背景技术

监控阀室(即具有远程终端设备(Remote Terminal Unit，RTU)的阀室，简称RTU阀室)是长输油气管道截断阀室的一种。在监控阀室内设置有压力变送器、温度变送器、阀门执行器、阴极保护设备、以及可编程控制器(Programemable Logic Controller，PLC)机柜等设备。其中，压力变送器、温度变送器和阀门执行器与油气管道连接，用于对油气管道内的压力、温度进行监控以及控制油气管道上的阀门的开启与关闭。阴极保护设备与油气管道连接，用于防止油气管道被腐蚀。此外，根据GB 50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》中的相关规定，为满足监控阀室防雷防静电的要求，监控阀室中还设置有接地设备，上述压力变动器、温度变送器、阀门执行器以及PLC机柜等设备均与接地设备连接。但是，为了保证阴极保护效果，阴极保护设备应当与接地设备绝缘，为此，在监控阀室的相关位置处均设置有绝缘组件。

如果绝缘组件出现绝缘故障，例如绝缘组件发生损坏，将导致阴极保护电流通过管道、以及与管道连接的压力变送器、温度变送器、阀门执行器等设备传输至接地设备，使得阴极保护电流流失，影响阴极保护效果，导致油气管道的腐蚀。因此，需要对油气管道监控阀室是否存在绝缘故障以及绝缘故障的准确位置进行排查。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明实施例了提供一种能够对油气管道监控阀室是否存在绝缘故障以及绝缘故障的准确位置进行排查的油气管道监控阀室绝缘故障排查方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

本发明实施例提供了一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法，包括以下步骤：

步骤a，获取所述监控阀室内的油气管道的电位以及所述监控阀室内的接地设备的电位；

步骤b，判断所述接地设备的电位是否小于预设值以及所述油气管道的电位和所述接地设备的电位的差值是否在预设范围内；

步骤c，当所述接地设备的电位小于所述预设值并且所述油气管道的电位和所述接地设备的电位的差值在所述预设范围内时，通过地上管线绝缘体性能测试仪对所述监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。

具体地，所述步骤a中，直接测试所述油气管道的电位或对与所述油气管道相连接的设备的阴极保护电位进行测试来获得所述油气管道的电位。

具体地，利用万用表获取所述监控阀室内的油气管道的电位以及所述监控阀室内的接地设备的电位。

具体地，所述步骤b中，所述预设值为-0.8V，所述预设范围为0～20mV。

具体地，所述排查方法还包括：

获取所述监控阀室内各个绝缘组件的设置位置。

具体地，当所述监控阀室为输油管道的监控阀室时，所述监控阀室内设置有通过位于所述输油管道的上游和下游的旁通管线与所述输油管道连接的压力变送器，与所述输油管道连接的温度变送器，以及本体与所述输油管道连接的REXA电液执行器；

所述绝缘组件包括：

分别设置在输油管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头；

设置在温度变送器与所述输油管道之间的1组绝缘接头或者绝缘隔离接头；

设置在REXA电液执行器本体与电缆挠性连接以及REXA电液执行器电控箱与电缆挠性连接的位置处的4组绝缘隔离接头；

设置在所述REXA电液执行器电控箱与所述REXA电液执行器本体连接的位置处的4组绝缘垫片。

具体地，当所述输油管道的监控阀室内设置有与所述输油管道连接的泄漏监测仪表时，所述绝缘组件还包括：

设置在所述泄漏监测仪表与所述输油管道之间的2组绝缘接头。

具体地，当所述监控阀室为输气管道的监控阀室时，所述监控阀室内设置有通过位于所述输气管道的上游和下游的旁通管线与所述输气管道连接的压力变送器，以及本体与所述输气管道连接的Shafer气液联动执行器；

所述绝缘组件包括：

分别设置在输气管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头；

设置在Shafer气液联动执行器本体与Shafer气液联动执行器电控箱之间的4组绝缘垫片；

设置在Shafer气液联动执行器引压管与所述Shafer气液联动执行器电控箱之间的3组绝缘接头；

设置在Shafer气液联动执行器电动头与所述Shafer气液联动执行器本体之间的3组绝缘接头；

设置在Shafer气液联动执行器鞍形座与所述Shafer气液联动执行器本体之间的4组绝缘垫片。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

本发明实施例提供的排查方法中，首先获取监控阀室内的油气管道的电位以及监控阀室内的接地设备的电位，并判断接地设备的电位是否小于预设值以及油气管道的电位和接地设备的电位的差值是否在预设范围内，如果两个条件均满足，则说明该监控阀室存在绝缘故障，之后通过地上管线绝缘体性能测试仪对设置在该阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试，即可排查出绝缘故障的准确位置，使得绝缘故障能够被及时修复，保证阴极保护效果，保证油气输送的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍

图1为根据一示例性实施例示出的一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法的流程图；

图2为根据另一示例性实施例示出的一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

图1示出了一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法，如图1所示，该排查方法包括以下步骤：

步骤101，获取监控阀室内的油气管道的电位以及监控阀室内的接地设备的电位。

步骤102，判断接地设备的电位是否小于预设值以及油气管道的电位和接地设备的电位的差值是否在预设范围内。

步骤103，当接地设备的电位小于预设值并且油气管道的电位和接地设备的电位的差值在预设范围内时，通过地上管线绝缘体性能测试仪对监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。

本发明实施例提供的排查方法中，首先获取监控阀室内的油气管道的电位以及监控阀室内的接地设备的电位，并判断接地设备的电位是否小于预设值以及油气管道的电位和接地设备的电位的差值是否在预设范围内，如果两个条件均满足，则说明该监控阀室存在绝缘故障，之后通过地上管线绝缘体性能测试仪对设置在该阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试，即可排查出绝缘故障的准确位置，使得绝缘故障能够被及时修复，保证阴极保护效果，保证油气输送的安全。

图2示出了另一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法，如图2所示，该排查方法包括以下步骤：

步骤201，获取监控阀室内各个绝缘组件的设置位置。

可通过研读油气管道监控阀室相关标准文献及设计资料并结合现场检测研究来获取监控阀室内各个绝缘组件的设置位置。

当监控阀室为输油管道的监控阀室时，监控阀室内设置有通过位于输油管道的上游和下游的旁通管线与输油管道连接的压力变送器，与输油管道连接的温度变送器，以及REXA电液执行器等设备。其中，REXA电液执行器包括与输油管道连接的本体，以及与本体连接的电控箱，通过将电控箱固定在本体上以实现电控箱的固定，电控箱和本体之间还通过电缆电连接以传输控制信号，通过电控箱控制本体运行实现输油管道的截断以及连通。在输油管道的监控阀室中至少包括设置在以下位置处的11组绝缘组件：

(1)分别设置在输油管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头；

(2)设置在温度变送器与输油管道之间的1组绝缘接头或者绝缘隔离接头；

(3)设置在REXA电液执行器本体的电缆与REXA电液执行器电控箱的电缆连接的位置处的4组绝缘隔离接头；

(4)设置在REXA电液执行器电控箱与REXA电液执行器本体连接的位置处的4组绝缘垫片。

当输油管道的监控阀室内设置有与输油管道连接的泄漏监测仪表时，除上述11组绝缘组件外，输油管道的监控阀室的绝缘组件还包括：设置在泄漏监测仪表与输油管道之间的2组绝缘接头。

当监控阀室为输气管道的监控阀室时，监控阀室内设置有通过位于输气管道的上游和下游的旁通管线与输气管道连接的压力变送器，以及Shafer气液联动执行器等设备。其中，Shafer气液联动执行器包括与输气管道连接的本体、固定在本体侧面的电控箱，固定在本体顶部的鞍形座，固定在鞍形座上的电动头，以及一端连接电控箱、另一端连接输气管道的引压管，并且电动头也通过管线与本体连接，在输气管道的监控阀室中至少包括设置在以下位置处的16组绝缘组件：

(1)分别设置在输气管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头；

(2)设置在Shafer气液联动执行器本体与Shafer气液联动执行器电控箱之间的4组绝缘垫片；

(3)设置在Shafer气液联动执行器引压管与Shafer气液联动执行器电控箱之间的3组绝缘接头；

(4)设置在Shafer气液联动执行器电动头与Shafer气液联动执行器本体之间的3组绝缘接头；

(5)设置在Shafer气液联动执行器鞍形座与Shafer气液联动执行器本体之间的4组绝缘垫片。

步骤202，获取监控阀室内的油气管道的电位以及监控阀室内的接地设备的电位。

该步骤中，可以直接测试油气管道的电位或对与油气管道相连接的设备的阴极保护电位进行测试来获得油气管道的电位。其中，油气管道相连接的设备的阴极保护电位是指与油气管道连接的设备中没有与油气管道之间设置绝缘组件的部位的电位，例如，REXA电液执行器本体与输油管道连接，并且REXA电液执行器本体与输油管道之间没有设置绝缘组件，输油管道的阴极保护电流会通过REXA电液执行器本体，使得REXA电液执行器本体具有与输油管道相同的电位。因此，对于埋在地下或者表面设置有防腐层、保温层等不方便直接测试电位的油气管道来说，即可通过测试与油气管道相连接的设备的阴极保护电位来获得油气管道的电位。

本发明实施例中，接地设备具体可以为接地网、接地扁钢等。

可通过万用表并配合参比电极来测试油气管道的电位以及接地设备的电位。

步骤203，判断接地设备的电位是否小于预设值以及油气管道的电位和接地设备的电位的差值是否在预设范围内。

当没有发生绝缘故障时，油气管道的电位和接地设备的电位是不同的，并且接地设备的电位通常会在一定范围内，但是当发生绝缘故障后，会导致油气管道与接地设备直接连接，在这种情况下，接地设备的电位会降低，会低于其正常状态下的电位，并且油气管道的电位和接地设备的电位会相同或者非常接近。因此，通过判断接地设备的电位是否小于预设值以及油气管道的电位和接地设备的电位的差值是否在预设范围内即可判断监控阀室是否发生了绝缘故障。如果同时满足以上两个条件，则说明监控阀室发生了绝缘故障，需要进一步执行步骤204排查发生绝缘故障的具体位置。如果以上两个条件中有一个不满足，则说明监控阀室没有发生绝缘故障，则可重复步骤202对其他监控阀室是否发生绝缘故障进行测试。

由于接地设备的电位与接地设备的形态、材质以及电位测试时采用的参比电极均有关系，因此本发明实施例中判断监控阀室是否发生绝缘故障时的预设值和预设范围可根据实际情况进行确定。

举例来说，对于接地设备为接地扁钢的监控阀室，以饱和硫酸铜作为参比电极进行电位测试时，在绝缘良好的情况下，管道的阴极电位通常在-1.0～-1.4V之间，接地扁钢的电位通常在-0.6～-0.8V之间，因此，对于该监控阀室，可将预设值设为-0.8V，将预设范围设为0～20mV，即如果该监控阀室的接地扁钢的电位低于-0.8V，且接地扁钢和油气管道的电位的差值在0～20mV之间，就说明该监控阀室发生了绝缘故障。

本发明实施例中，油气管道的电位和接地设备的电位的差值是指油气管道的电位与接地设备的电位相减所得结果的绝对值。

步骤204，当接地设备的电位小于预设值并且油气管道的电位和接地设备的电位的差值在预设范围内时，通过地上管线绝缘体性能测试仪对监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。

地上管线绝缘体性能测试仪是一种测试近距离绝缘性能的设备。本发明实施例中，可以采用TR-1型地上管线绝缘体性能测试仪来对监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。TR-1型地上管线绝缘体性能测试仪具有两个表笔，通过发射221KHz的信号来测试两个表笔之间的绝缘性能，如果两个表笔之间的绝缘性能良好，则测试仪的指针处于100％的位置，如果两个表笔之间绝缘性能不好，则测试仪的指针将发生移动。在使用时，分别将TR-1型地上管线绝缘体性能测试仪的两个表笔分别与绝缘组件的两侧相接触，通过观察指针的情况来判断绝缘组件的绝缘性能，从而排查出发生绝缘故障的具体位置。

该步骤中，应当按照步骤201中得出的油气管道监控阀室内绝缘组件的设置位置对各个绝缘组件逐一进行测试。

在本发明实施例一种可选的实施方式中，步骤202中可通过具有数据传输功能的电位检测仪器来测试油气管道和接地设备的电位，并将测试结果实时传输至远程控制系统，使工作人员能够远程监控油气管道和接地设备的电位，当发现接地设备的电位小于预设值并且油气管道的电位和接地设备的电位的差值在预设范围内，即监控到监控阀室发生绝缘故障时，工作人员再按照步骤204到现场对监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。

下面通过一个应用实例对本发明实施例的技术方案做进一步说明。

该应用实例中对输油管道的监控阀室的绝缘故障情况进行排查。

首先用万用表及饱和硫酸铜参比电极测得该监控阀室内的输油管道的电位为-0.892V，接地扁钢的电位为-0.886V，二者的差值为0.006V(6mv)，其中，接地扁钢的电位小于-0.8V，且输油管道的电位与接地扁钢的电位差在0～20mV的范围内，由此说明该监控阀室发生了绝缘故障。

之后，通过TR-1型地上管线绝缘体性能测试仪对监控阀室的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试，结果如下：

(1)REXA电液执行器的绝缘情况：经过测试，设置在REXA电液执行器本体的电缆与REXA电液执行器电控箱的电缆连接的位置处的4组绝缘组件，以及设置在REXA电液执行器电控箱与REXA电液执行器本体连接的位置处的4组绝缘垫片的绝缘性能均良好。

(2)压力变送器的绝缘情况，经过测试，设置在输油管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头的绝缘性能良好。

(3)温度变送器的绝缘情况，经过测试，设置在温度变送器与输油管道之间的绝缘接头失效，阴极保护电流从温度变送器的接地极流失。为了进一步验证，将温度变送器的接地线拆除后，再用万用表测得该监控阀室内的输油管道的电位为-1.01V，接地扁钢的电位为-0.70V，大于-0.8V，且二者的差值为0.41V，没有在0～20mv的范围内，说明监控阀室的绝缘故障已排除，也就说明是由于温度变送器与输油管道之间的绝缘接头失效而导致了绝缘故障。对失效的绝缘接头进行修复或者更换即可排除该监控阀室的绝缘故障。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种油气管道监控阀室绝缘故障排查方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a，直接测试所述油气管道的电位或对与所述油气管道相连接的设备的阴极保护电位进行测试来获取所述监控阀室内的油气管道的电位，并获取所述监控阀室内的接地设备的电位；

步骤b，判断所述接地设备的电位是否小于预设值以及所述油气管道的电位和所述接地设备的电位的差值是否在预设范围内；

步骤c，当所述接地设备的电位小于所述预设值并且所述油气管道的电位和所述接地设备的电位的差值在所述预设范围内时，通过地上管线绝缘体性能测试仪对所述监控阀室内的各个绝缘组件的绝缘性能进行测试。

2.根据权利要求1所述的排查方法，其特征在于，利用万用表获取所述监控阀室内的油气管道的电位以及所述监控阀室内的接地设备的电位。

3.根据权利要求1所述的排查方法，其特征在于，所述步骤b中，所述预设值为-0.8V，所述预设范围为0～20mV。

4.根据权利要求1所述的排查方法，其特征在于，所述排查方法还包括：

获取所述监控阀室内各个绝缘组件的设置位置。

5.根据权利要求1或4所述的排查方法，其特征在于，当所述监控阀室为输油管道的监控阀室时，所述监控阀室内设置有通过位于所述输油管道的上游和下游的旁通管线与所述输油管道连接的压力变送器，与所述输油管道连接的温度变送器，以及本体与所述输油管道连接的REXA电液执行器；

所述绝缘组件包括：

分别设置在输油管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头；

设置在温度变送器与所述输油管道之间的1组绝缘接头或者绝缘隔离接头；

设置在REXA电液执行器本体与电缆挠性连接以及REXA电液执行器电控箱与电缆挠性连接的位置处的4组绝缘隔离接头；

设置在所述REXA电液执行器电控箱与所述REXA电液执行器本体连接的位置处的4组绝缘垫片。

6.根据权利要求5所述的排查方法，其特征在于，当所述输油管道的监控阀室内设置有与所述输油管道连接的泄漏监测仪表时，所述绝缘组件还包括：

设置在所述泄漏监测仪表与所述输油管道之间的2组绝缘接头。

7.根据权利要求1或4所述的排查方法，其特征在于，当所述监控阀室为输气管道的监控阀室时，所述监控阀室内设置有通过位于所述输气管道的上游和下游的旁通管线与所述输气管道连接的压力变送器，以及本体与所述输气管道连接的Shafer气液联动执行器；

所述绝缘组件包括：

分别设置在输气管道上游和下游压力变送器与旁通管线之间的2组绝缘接头；

设置在Shafer气液联动执行器本体与Shafer气液联动执行器电控箱之间的4组绝缘垫片；

设置在Shafer气液联动执行器引压管与所述Shafer气液联动执行器电控箱之间的3组绝缘接头；

设置在Shafer气液联动执行器电动头与所述Shafer气液联动执行器本体之间的3组绝缘接头；

设置在Shafer气液联动执行器鞍形座与所述Shafer气液联动执行器本体之间的4组绝缘接头。

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