CN112881867A - 阀室绝缘监测方法 - Google Patents

Abstract

一种阀室绝缘监测方法，先测量阀室内外各处的断电电位以及阀室接地网的断电电位，再次测量接地网断电电位，将各个断电电位进行比较，并根据比较结果，测量阀室内外各处的直流电流，将各个直流电流进行比较，根据比较结果确定阀室绝缘装置的状态。本申请的阀室绝缘监测方法，通过全面监测主干管道的电位和电流，检测金属结构与主管道连接端和金属结构设置绝缘装置两端的电流，通过数据分析，判断阀室绝缘失效及绝缘性能不足，从而准确确定漏电发生位置和绝缘失效位置，降低阀室维修的工作量。

Description

阀室绝缘监测方法

技术领域

本发明属于绝缘监测技术领域，尤其涉及一种阀室绝缘监测方法。

背景技术

为便于长距离管道的维修，减少管道漏油漏气时的损失及对周围环境的污染，需在管道干线上每隔一定距离设置截断阀。阀室是在长距离管道沿线安置阀门的构筑物，用于安置截断阀。

通常，阀室没有在管道上设置进出阀室的绝缘装置，为保证管道阴极保护正常运行，通常在阀室内所有与管道连接的装置和设施，都应当与管道绝缘。

绝缘失效会导致漏电，阀室漏电影响阴极保护正常运行，阴极保护电流会从绝缘失效位置流入阀室位置接地，使被保护管道出现欠保护。当阀室内有阴极保护用恒电位仪时，阀室漏电将影响恒电位仪通电点处电位测量，使得恒电位仪无法正常工作，严重影响管道阴极保护。阀室漏电可能导致管道烧蚀，引起泄漏，严重的可导致爆燃。

阀室漏电情况复杂，引起绝缘失效的因素很多，现有方法无法检测到漏电发生的准确位置，如果不能及时发现，后期排查可能需要大量的开挖，工程量大，且存在安全隐患。

发明内容

本发明针对无法准确检测阀室漏电发生位置的问题，提出一种能够准确测出漏电发生位置的阀室绝缘监测方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种阀室绝缘监测方法，包括以下步骤：

进行通断测试，同步测量阀室内管道的断电电位V_A、阀室外上游处管道的断电电位V_B、阀室外下游处管道的断电电位V_C以及阀室接地网的断电电位V_D；

再次进行通断测试，再次测量阀室接地网的断电电位V_D’；

将V_A、V_B、V_C、V_D和V_D’进行数值比较；

若V_D＝V_D’，且V_D＞V_A＝V_B＝V_C，则认定阀室处于正常状态；若V_D≠V_D’，则同步测量阀室外管道进室端的直流电流I₁、阀室外管道出室端的直流电流I₂、阀室内金属结构与管道连接端的直流电流I₃、阀室内金属结构上绝缘装置靠近管道一端的直流电流I₄以及阀室内金属结构上绝缘装置远离管道一端的直流电流I₅；

将I₁、I₂、I₃、I₄和I₅进行数值比较；

若I₃＝I₄＝I₅＝I₁-I₂，且|I₁-I₂|＞0，则认定绝缘装置失效；若I₃＝I₁-I₂，且I₄＝I₅＝0，则认定绝缘装置未失效，阀室内金属结构上绝缘装置与管道之间存在漏电；若I₃＝I₁-I₂，且I₄＝I₅＜I₃，则认定绝缘装置失效，且阀室内金属结构上绝缘装置与管道之间存在漏电；若|I₁-I₂|＞0，且I₃＝I₄＝I₅＝0，则认定管道与阀室接地网搭接。

作为优选，进行V_A、V_B、V_C、V_D和V_D’的数值比较时，若|V_D-V_D’|≤α，则认定V_D＝V_D’；若|V_D-V_D’|＞α，则认定V_D≠V_D’；

若|V_A-V_B|≤α，则认定V_A＝V_B；若|V_A-V_C|≤α，则认定V_A＝V_C；若|V_B-V_C|≤α，则认定V_B＝V_C；

其中，0≤α≤50mV。

作为优选，进行I₁、I₂、I₃、I₄和I₅的数值比较时，若|I₃-I₄|≤β，则认定I₃＝I₄；若|I₃-I₅|≤β，则认定I₃＝I₅；若|I₄-I₅|≤β，则认定I₄＝I₅；

其中，0≤β≤50mA。

作为优选，断电电位V_B的采集位置与阀室之间的距离大于200米，断电电位V_C的采集位置与阀室之间的距离大于200米。

作为优选，所述绝缘装置包括绝缘卡套、绝缘法兰、绝缘支撑和绝缘垫块。

作为优选，各个断电电位的检测点，通过通断连接的阴极保护检查片进行断电电位的测量，或者通过与管道相连的恒电位仪同步通断进行断电电位测量。

作为优选，各个断电电位的检测点均通过对应与其相连的电位检测装置进行断电电位的检测，电位检测装置均设置卫星同步器，以实现同步测量。

作为优选，各个直流电流的检测点均通过对应与其相连的电流检测装置进行直流电流的检测，电流检测装置均设置卫星同步器，以实现同步测量。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

本申请的阀室绝缘监测方法，通过全面监测主干管道的电位和电流，检测金属结构与主管道连接端和金属结构设置绝缘装置两端的电流，通过数据分析，判断阀室绝缘失效及绝缘性能不足，从而准确确定漏电发生位置和绝缘失效位置，降低阀室维修的工作量。

阀室外管道断电电位的采集点，距离阀室均超过200米，从而保证足够的检测间隔，降低检测点过近，无法体现出数据差异，也能够使阀室外检测点远离阀室，以降低阀室内设备对检测的干扰。

各个电流检测点和电位检测点，均通过卫星同步器，同步进行测量，保证分析所需数据的准确性。

附图说明

图1为本发明阀室绝缘监测方法的测量位置示意图。

以上各图中：11、阀室；12、管道；13、截断阀；14、金属结构；15、接地网；16、绝缘装置。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提供一种阀室绝缘监测方法，用于对阀室11的绝缘状态进行检测。

如图1所示，阀室11设置在长距离管道12的沿线，管道穿过阀室11，以使管道12上设置的截断阀13位于阀室11内，以便打开阀室11对截断阀13进行维护。管道12连接的金属结构14也位于阀室11内，金属结构14包括温度传感器、压力传感器等检测装置，用于对管道内的压力和温度等参数进行检测。截断阀13一般采用电动阀门，为了避免雷击造成损坏，截断阀以及温度传感器、压力传感器等金属结构均接地。阀室11本身与接地网15相连，以使阀室11接地。

管道12连接有恒电位仪，恒电位仪通过阳极地床在管道周围放电，电流流入管道12，对管道12进行阴极保护。为了避免管道12上电流通过金属结构14的接地而流出，造成阴极保护失效，金属结构14上设置绝缘装置16，断开管道12与金属结构14接地端之间的电连接。

阀室绝缘监测方法包括以下步骤：

进行通断测试，同一时刻测量断电电位V_A、断电电位V_B、断电电位V_C和断电电位V_D。

断电电位V_A为位于阀室内管道上的断电电位，即图1所示A处的断电电位。断电电位V_B为位于阀外上游处管道上的断电电位，即图1所示B处的断电电位。断电电位V_C为位于阀室外下游处管道上的断电电位，即图1所示C处的断电电位。断电电位V_D为与阀室相连接地网的断电电位，即图1所示D处的断电电位。

再次进行通断测试，再次测量与阀室相连接地网的断电电位，得到断电电位V_D’。

将测得的断电电位V_A、断电电位V_B、断电电位V_C、断电电位V_D和断电电位V_D’进行数值比较。

若V_D＝V_D’，且V_D＞V_A＝V_B＝V_C，则认定阀室处于正常状态。

若V_D≠V_D’，则在恒电位仪通电输出时，同一时刻测量直流电流I₁、直流电流I₂、直流电流I₃、直流电流I₄和直流电流I₅。

如图1所示，直流电流I₁为检测点1的直流电流，检测点1位于阀室外管道的进室端，即上游管道与阀室相邻一端。直流电流I₂为检测点2的直流电流，检测点2位于阀室外管道的出室端，即下游管道与阀室相邻一端。直流电流I₃为检测点3的直流电流，检测点3为阀室内金属结构与管道的连接端。直流电流I₄为检测点4的直流电流，检测点4为阀室内金属结构上绝缘装置靠近管道的一端。直流电流I₅检测点5的直流电流，检测点5为阀室内金属结构上绝缘装置远离管道的一端。

将直流电流I₁、直流电流I₂、直流电流I₃、直流电流I₄和直流电流I₅进行数值比较。

若I₃＝I₄＝I₅＝I₁-I₂，且|I₁-I₂|＞0，则认定绝缘装置失效。

若I₃＝I₁-I₂，且I₄＝I₅＝0，则认定绝缘装置未失效，阀室内金属结构上绝缘装置与管道之间存在漏电。

若I₃＝I₁-I₂，且I₄＝I₅＜I₃，则认定绝缘装置失效，且阀室内金属结构上绝缘装置与管道之间存在漏电。

若|I₁-I₂|＞0，且I₃＝I₄＝I₅＝0，则认定管道与阀室接地网搭接，管道漏电，其他位置不漏电。

根据上述电流数据的比较结果，能够快速得出漏电原因，以便进行针对性的检修，提高维护效率。

由于实际测量难以保证两次测量结果完全相同，进行V_A、V_B、V_C、V_D和V_D’的数值比较时，若|V_D-V_D’|≤α，则认定V_D＝V_D’；若|V_D-V_D’|＞α，则认定V_D≠V_D’。

由于实际测量也难以保证各个测量点的测量结果完全相同，进行V_A、V_B、V_C、V_D和V_D’的数值比较时，若|V_A-V_B|≤α，则认定V_A＝V_B；若|V_A-V_C|≤α，则认定V_A＝V_C；若|V_B-V_C|≤α，则认定V_B＝V_C。

进行I₁、I₂、I₃、I₄和I₅的数值比较时，若|I₃-I₄|≤β，则认定I₃＝I₄；若|I₃-I₅|≤β，则认定I₃＝I₅；若|I₄-I₅|≤β，则认定I₄＝I₅。

其中，0≤α≤50mV，0≤β≤50mA。

为了避免测量位置之间间距过近，降低检测数据的可参考性，断电电位V_B的采集位置B与阀室之间的距离大于200米，断电电位V_C的采集位置C与阀室之间的距离大于200米。

绝缘装置根据金属结构本身的构造，可采用绝缘卡套、绝缘法兰、绝缘支撑或绝缘垫块。

各个断电电位的检测点，即本实施例中ABCD四个检测点，可通过通断与对应检测点连接的阴极保护检查片，进行通断测试，测量断电电位。管道可连接多台恒电位仪，各个断电电位的检测点，即本实施例中ABCD四个检测点，也可通过与管道相连的恒电位仪同步通断，进行通断测试，测量断电电位。

为了保证电位测量的同步性，各个断电电位的检测点均通过对应与其相连的电位检测装置进行断电电位的检测，电位检测装置为现有技术，并非本申请发明点。

电位检测装置均设置卫星同步器，以实现同步测量。

为了保证电流测量的同步性，各个直流电流的检测点均通过对应与其相连的电流检测装置进行直流电流的检测。电流检测装置为现有技术，并非本申请发明点。

电流检测装置均设置卫星同步器，以实现同步测量。

Claims (8)

1.一种阀室绝缘监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

进行通断测试，同步测量阀室内管道的断电电位V_A、阀室外上游处管道的断电电位V_B、阀室外下游处管道的断电电位V_C以及阀室接地网的断电电位V_D；

再次进行通断测试，再次测量阀室接地网的断电电位V_D’；

将V_A、V_B、V_C、V_D和V_D’进行数值比较；

若V_D＝V_D’，且V_D＞V_A＝V_B＝V_C，则认定阀室处于正常状态；若V_D≠V_D’，则同步测量阀室外管道进室端的直流电流I₁、阀室外管道出室端的直流电流I₂、阀室内金属结构与管道连接端的直流电流I₃、阀室内金属结构上绝缘装置靠近管道一端的直流电流I₄以及阀室内金属结构上绝缘装置远离管道一端的直流电流I₅；

将I₁、I₂、I₃、I₄和I₅进行数值比较；

若I₃＝I₄＝I₅＝I₁-I₂，且|I₁-I₂|＞0，则认定绝缘装置失效；若I₃＝I₁-I₂，且I₄＝I₅＝0，则认定绝缘装置未失效，阀室内金属结构上绝缘装置与管道之间存在漏电；若I₃＝I₁-I₂，且I₄＝I₅＜I₃，则认定绝缘装置失效，且阀室内金属结构上绝缘装置与管道之间存在漏电；若|I₁-I₂|＞0，且I₃＝I₄＝I₅＝0，则认定管道与阀室接地网搭接。

2.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，进行V_A、V_B、V_C、V_D和V_D’的数值比较时，若|V_D-V_D’|≤α，则认定V_D＝V_D’；若|V_D-V_D’|＞α，则认定V_D≠V_D’；

若|V_A-V_B|≤α，则认定V_A＝V_B；若|V_A-V_C|≤α，则认定V_A＝V_C；若|V_B-V_C|≤α，则认定V_B＝V_C；

其中，0≤α≤50mV。

3.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，进行I₁、I₂、I₃、I₄和I₅的数值比较时，若|I₃-I₄|≤β，则认定I₃＝I₄；若|I₃-I₅|≤β，则认定I₃＝I₅；若|I₄-I₅|≤β，则认定I₄＝I₅；

其中，0≤β≤50mA。

4.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，断电电位V_B的采集位置与阀室之间的距离大于200米，断电电位V_C的采集位置与阀室之间的距离大于200米。

5.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，所述绝缘装置包括绝缘卡套、绝缘法兰、绝缘支撑和绝缘垫块。

6.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，各个断电电位的检测点，通过通断连接的阴极保护检查片进行断电电位的测量，或者通过与管道相连的恒电位仪同步通断进行断电电位测量。

7.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，各个断电电位的检测点均通过对应与其相连的电位检测装置进行断电电位的检测，电位检测装置均设置卫星同步器，以实现同步测量。

8.根据权利要求1所述阀室绝缘监测方法，其特征在于，各个直流电流的检测点均通过对应与其相连的电流检测装置进行直流电流的检测，电流检测装置均设置卫星同步器，以实现同步测量。

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