竇宏強

中國石油天然氣管道工程有限公司

油氣長輸管道、高壓輸電線路、電氣化鐵路、地鐵系統(tǒng)等均屬于大型的線性工程，因此在空間上常常出現(xiàn)相互交叉或近距離并行的情況。鋼質(zhì)管道由于其金屬特性也導(dǎo)致了在與高壓輸電線路、電氣化鐵路和地鐵系統(tǒng)鄰近時，不可避免的受到電磁感應(yīng)的影響。

對于高壓交流輸電線路或電氣化鐵路這種交流干擾源而言，對鄰近鋼質(zhì)油氣管道的影響主要表現(xiàn)為電容耦合、電感耦合和電阻耦合。經(jīng)過多年的理論研究和工程實踐，以GB/T 50698―2011《埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護技術(shù)標準》的發(fā)布實施和以西氣東輸二線固態(tài)去耦合器大量成功、有效的應(yīng)用為標志，表明油氣長輸管道的交流干擾防護問題已經(jīng)得到了基本解決。

高壓直流輸電線路換流站的接地極或地鐵系統(tǒng)產(chǎn)生的直流干擾，其防護技術(shù)的發(fā)展稍慢一些， 2014年發(fā)布了GB 50991―2014《埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標準》。新國標推薦的直流干擾排流保護方案不再以鐵軌作為主要排流渠道，改為“干擾源負回歸網(wǎng)絡(luò)或排流接地體”兩種形式。這些新理念和新想法從根本上解決了原行標可操作性差的缺點，使新國標真正具有了直流干擾防護的指導(dǎo)作用。

雖然目前交直流干擾防護技術(shù)已經(jīng)取得了長足的進步，但仍然存在一些亟待解決的問題。

（1）固態(tài)去耦合器問題。 GB/T 50698―2011提出“固態(tài)去耦合器接地”這種新接地排流方式，得到了相關(guān)使用單位的青睞，但對這一重要設(shè)備目前僅有國家管網(wǎng)集團發(fā)布的國家管網(wǎng)集團設(shè)計與工程建設(shè)準則DEC-OTP-S-AC-002《油氣儲運工程固態(tài)去耦合器技術(shù)規(guī)格書》（原中石油CDP文件）對其性能指標進行了規(guī)定，尚未形成國家標準，從而導(dǎo)致市場上生產(chǎn)的一些固態(tài)去耦合器性能五花八門，發(fā)生了與使用環(huán)境不匹配、甚至燒毀的現(xiàn)象。對此，應(yīng)由權(quán)威單位、檢測機構(gòu)或質(zhì)量監(jiān)督部門等對現(xiàn)有固態(tài)去耦合器性能和質(zhì)量進行甄別，同時應(yīng)盡快將DEC文件升級為行標或國標，擴大適用范圍。

（2）人身安全電壓閾值問題。GB/T 50698―2011中雖然對故障電流和雷擊電流的阻性耦合干擾推薦了接地防護方案，但卻沒有明確接地防護方案所應(yīng)滿足的防護效果或驗收指標。考慮到故障電流和雷擊電流的主要危害是對人身安全的威脅和對設(shè)備設(shè)施的損害方面，目前國內(nèi)和國際上已經(jīng)發(fā)布了很多與人身安全相關(guān)的標準規(guī)范，給出了不同的人身安全電壓閾值，但這些閾值都是基于各自行業(yè)的應(yīng)用場景、應(yīng)用范圍和受眾人員的特點而確定，油氣管道行業(yè)應(yīng)根據(jù)自己的運行管理要求和受眾人群給出本行業(yè)的人身安全電壓閾值。

（3）高壓直流輸電線換流站接地極干擾問題。國家應(yīng)急管理部發(fā)布的AQ/T 3055―2019《陸上油氣管道建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計導(dǎo)則》中，將高壓直流輸電線路換流站接地極對管道的干擾作為審查的重點。對于這種電流泄漏量巨大（數(shù)千安培）、影響范圍極廣（數(shù)十千米，甚至數(shù)百千米）、持續(xù)時間較短（數(shù)小時）的直流干擾而言，GB 50991―2014推薦的常規(guī)直流干擾防護方法已無法取得理想的防護效果。對此，建議一方面應(yīng)繼續(xù)開展防護技術(shù)的研究和實踐，另一方面也應(yīng)考慮這種極端工況下評判準則的更新。

（4）其他方面還存在電壓等級超500 kV后的超規(guī)范問題、高壓直流輸電線路塔基的雷電流沖擊問題、埋地敷設(shè)的高壓交流輸電線路的電磁干擾問題、光伏發(fā)電場內(nèi)泄漏電流的直流干擾問題，以及高壓直流輸電線路接地極和地鐵系統(tǒng)直流干擾防護方案的可行性、適用性問題。這些問題不論是以前早已存在的，還是技術(shù)發(fā)展后引起的，在干擾形成機理、干擾防護理論和干擾防護方法已經(jīng)基本解決的基礎(chǔ)上，后續(xù)更應(yīng)關(guān)注這些成果如何上升為標準規(guī)范和有效協(xié)調(diào)機制，為修訂法律法規(guī)提供依據(jù)，從而找出理想的實踐解決方案。

（根據(jù)作者在2023年5月31日油氣管道和輸電線路安全保護研討班上的發(fā)言整理）

作者簡介：竇宏強，中國石油天然氣管道工程有限公司專家，高級工程師，主要從事油氣管道、輸氫管道、儲罐等的防腐設(shè)計和完整性評價工作。聯(lián)系方式：13932682442。