[发明专利]一段埋地油气管道地磁暴灾害防御方法

说明书

技术领域

本发明涉及埋地油气管道保护技术领域，具体涉及一种一段埋地油气管道地磁暴灾害防御方法。

背景技术

长距离输气管道每隔一段距离建有输气站和输油站，在输气站和输油站进出口设有绝缘法兰对管道进行电隔离，为了供电、维护方便，管道阴极保护装置设在输气站和输油站，并用金属导线把输气站和输油站进出口绝缘法兰外侧的两段管道连在一起，整条管线的输气站和输油站都这样做之后除了输气站和输油站外都变成用导线连接在一起的整体，管线整体是电连续性的，这样在每个输气站和输油站设的阴极保护装置可以保护输气站和输油站外两侧的两段管道，实现保护范围最大化。上述这种整条管道是电连续的管道保护配置方法的优点在于：所设计的恒电位仪简单、使用数量少且易于配置。但是，这样，就忽略了覆盖整条管线的全局性的电磁场干扰对管道的影响，例如空间天气引发的地磁暴干扰和与管线同走廊架设的高压交流直流输电线干扰等，导致地磁感应电流GIC(Geomagnetically Induced Current)和管地电位PSP(Pipe to Soil Potential)呈现“负面”累积效应。

现有技术存在以下几个问题：

(1)电连续管道过长的“负面”累积效应

当空间天气有磁暴发生时或有外来交直流杂散电流时，由于整条管道的累积效应，干扰管地电位会随着管道长度的增加而累积增加。整条管道的杂散电流干扰信号相互叠加“耦合”，使一段电连续管道的某一时刻干扰管地电位在两端极性相反、幅值最大且接近相等。而管道中间管地电位较低。

(2)当高压直流输电单极大地运行时附近的管道中流过大电流导致恒电位仪失灵甚至烧毁、绝缘接头过电压击穿、等电位连接器烧毁等管道事故常见报道。而地磁暴引起的GIC与直流输电电流类似，因此GIC过大也可能导致恒电位仪等设备损坏。

(3)现有技术恒电位仪控制具有严重的局限性

现有技术恒电位仪对任何杂散电流干扰都不具有抑制能力。也就是说，现有技术恒电位仪设计的出发点是抑制内部杂散电流干扰，不是抑制外部杂散电流干扰。因此，现有技术恒电位仪输出单极性输出具有严重的局限性和弊病。实践证明，恒电位仪的单极性输出的弊病，加之现有技术恒电位仪的配置方法导致电连续管道过长，常常使恒电位仪不但对管道起不到到有效的保护作用，反而还会起到恶化作用。

综上所述，现有埋地油气长输管道的恒电位仪配置方法中，管道是“电连续”性的。然而，当管道过长时，地磁暴全局性干扰导致管地电位会随着管道长度的增加而累积增加，整条管道的杂散电流干扰信号相互叠加“耦合”，从而使原有恒电位仪失去了对外来杂散电流干扰的抵抗作用。而且，现有恒电位仪是单极性输出的，其不能变换输出极性以自适应消除外来直流和交流杂散电流干扰以及空间天气引起的地磁杂散电流干扰。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种一段埋地油气管道地磁暴灾害防御方法，采用该方法：能够解决地磁暴引起的管道两端PSP管地电位呈现双极性过高和管道中间灾害点的问题，减少地磁暴引起的管道GIC过大甚至损坏恒电位仪等设备的问题，提高埋地油气管道防御地磁暴灾害的能力，延长管道及相关设备寿命。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一段埋地油气管道地磁暴灾害防御方法，以阴极保护配置为基本原则，该方法包括以下步骤：

步骤一，阴极保护装置配置在输气站和输油站内；

步骤二，对于除了输气站和输油站之外的管道，在一段管道的两端各配置一套恒电位仪；

步骤三，去耦合器设置；

步骤四，在一段管道除了管道两端之外的其它任何地方，不允许安装恒电位仪。

优选的是，在所述步骤一中，阴极保护装置应配置在输气站和输油站内，保护输气站和输油站内外管道及设备的阴极保护装置应各自独立工作，以避免相互干扰。

在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤二中，对于除了输气站和输油站之外的管道，在一段管道的两端各配置一套恒电位仪，从而限制地磁暴引起的管道两端PSP双极性过高。

在上述任一技术方案中优选的是，所述恒电位仪选用具有防地磁暴、防爆功能且具有输出双极性、大功率的在恒压恒流控制范围内连续可调的恒电位仪。

在上述任一技术方案中优选的是，所述恒电位仪的输出阴极引线焊接在管道上，恒电位仪选用能够承受较大电流的阴极引线和等电位连接器的附件，以应对地磁暴灾害。