场站边界绝缘法兰的简易在线检查方法

于文龙

（中国石油工程建设公司乍得分公司 北京 100120）

场站边界绝缘法兰的简易在线检查方法

于文龙

（中国石油工程建设公司乍得分公司 北京 100120）

分析了常用在线绝缘法兰检测方法的缺点。通过工况分析，总结场站边界用绝缘法兰的简易检测方法。通过该方法检测的，为正常的绝缘法兰。

场站边界；绝缘法兰；在线简易检测

乍得BAOBAB地区进行油田地面工程建设项目中，中心处理站、油气现场处理站、油气采集站站内的地面以上管道采用架空敷设方式并做防静电接地保护，站间管道则埋地敷设，采用外注电流式阴极保护系统，站内管道和站间管道之间设置有绝缘法兰。

该阴极保护方案在实际中已有广泛应用，但绝缘法兰在线检测方法不仅繁琐，而且受干扰因素多，常有误判发生。如果拆除绝缘法兰最邻近的管件或管段，离线测量，又会消耗过多的人力、机具和密封垫片等。因此，需要找到一种能满足实际工作需要的场站边界用绝缘法兰的简易检测方法。

1 已有在线检验方法分析

1.1 电位法

接入阴极保护装置，根据非保护管段的电位变化来判断绝缘法兰是否完好。该方法的缺点是：(1)必须安装阴极保护装置并具备投运条件；(2)绝缘法兰附近的被保护管段防腐绝缘破损时易发生误判。

1.2 PCM漏电率测量法

通过管道电流测绘系统在绝缘法兰被保护端注入交流信号电流，分别测量、计算非保护端电流和被保护端电流，然后计算出非保护端电流占总电流比率。根据电流比率判断绝缘法兰是否完好。该方法的缺点是：(1)需要特定检测设备；(2)不适于架空管道测量；(3)易受周围环境干扰。

1.3 接地电阻仪测量法

分别测量绝缘法兰两端的接地电阻，然后测量绝缘法兰的在线电阻，根据并联电阻公式推算出绝缘法兰的电阻。该方法的缺点是：(1)不适合法兰两端带有电压的情况；(2)所测接地电阻易受场站接地网的影响，误差较大。

1.4 管道内电流法

向绝缘法兰保护端注入直流电流，测量注入总电流，利用压降法计算保护端管道内的电流，根据电流差值判断绝缘法兰是否完好。该方法较为直观，受外界干扰小，缺点是需要满足以下3个条件：(1)测试段管线较均一，易计算电阻；(2)测试段对地绝缘良好；(3)测试段两端都要有测试桩。

2 工况分析

2.1 绝缘法兰两端带有电压

表1 不同金属在土壤中的自然电位

场站边界绝缘法兰一端为站内架空管线，连接到接地网做防静电保护，接地网的材质一般为铜包钢或镀锌钢材。另一端接埋地管线，为低碳钢材质。由于两端埋地体材质不同，绝缘法兰两端带有电压。相对于饱和硫酸铜参比电极（CSE），不同金属在土壤中的自然电位不同（表1）。

2.2 正常运行电压不高

绝缘法兰一端连接被保护管线，正常运行时，相对饱和硫酸铜参比电极（CSE）钢质管线阴极保护电位为-0.85～-1.20V。绝缘法兰另一端连接管线的电位也为负值。绝缘法兰两端还设置浪涌吸收装置，释放冲击电压。即正常运行时，绝缘法兰两端电压很低。

3 简易测试方法

3.1 测试方法

根据绝缘法兰运行工况，可以做以下检测判断绝缘法兰的状态：

(1)使用电阻表测量绝缘法兰电阻，测量时要调换红黑表笔联接端，每只绝缘法兰读取两个数据。好的绝缘法兰两次读数差别很大。

(2)使用高内阻小量程（2V）直流电压表，测量绝缘法兰两端电压。同一项目，绝缘法兰场站侧与站外侧电压极性应一致。

(3)绝缘法兰跨接1# 1.5V电池。跨接时，场站侧接电池正极，站外侧接电池负极。并联后电压应该能达到1V左右即可判断绝缘法兰完好。

(4)对于不能通过以上检测的管线，再采取其他检测方法测试。

3.2 测试实例

BAOBAB油田场站采用铜包钢接地材料。站外管线为API 5L规范钢管，3PE防腐绝缘层。绝缘法兰型号JTDNXXX-45-00，符合ASTM标准。根据安装说明书，在安装前使用500V绝缘表测试了绝缘正常。质量检验部门发现某绝缘法兰安装方法不得当，要求施工单位复查该绝缘法兰的绝缘。施工单位使用500V绝缘表进行了复查，发现所有在线被测绝缘法兰的绝缘电阻为零，与电阻表测量值一致。增加测试范围后，结果仍相近。

通过工况分析后，项目人员使用FLUKE 317多功能表复测绝缘法兰，3只样品数据见表2。根据测试结果，可判断绝缘法兰正常。

3.2.1 直流电阻测量

使用FLUKE 317多功能表电阻档，在线检测绝缘法兰直流电阻，检测结果见表2。

表2 在线检测绝缘法兰电阻值

3.2.2 电压测量

使用FLUKE 317多功能表2V直流电压档，检测绝缘法兰两侧电压，检测结果见表3。

表3 在线绝缘法兰自有直流电压检测

3.2.3 外施加直流电压检测

将1.5V 1#电池同极性并联到绝缘法兰上，稳定后使用FLUKE 317多功能表2V直流电压档，检测绝缘法兰两侧电压，检测结果见表4。

表4 在线绝缘法兰并联电池后直流电压检测

综上所述，场站边界绝缘法兰应用普遍，并且工况具有特征，可采取简易测试方法，提高效率。

[1]GB/T 21246-2007.埋地钢质管道阴极保护参数测量方法[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]钟富荣.电位法判断绝缘法兰绝缘性能存在的问题[J].油气储运，1999,18(10):37～39.