王志勇
山西國化能源有限責(zé)任公司

背景

電力工程建設(shè)過程中，會(huì)出現(xiàn)與油氣管道平行或交叉等情況。高壓交流輸電線路在運(yùn)行時(shí)會(huì)對鄰近油氣管道產(chǎn)生交流干擾，給管道運(yùn)輸與運(yùn)營安全造成威脅。為準(zhǔn)確評(píng)估某高壓交流輸電線路運(yùn)行對金屬管道電磁干擾的影響，利用CDEGS軟件平臺(tái)建立模型進(jìn)行了仿真計(jì)算。

做法

（1）數(shù)據(jù)收集

電力線路參數(shù)。交流輸電線路為110 kV，該電力線路在敷設(shè)過程中為架空方式，輸電線路全長約6 km，電纜型號(hào)為1×JL/LB20A-500/45鋁包鋼芯鋁絞線型。

天然氣管道參數(shù)。天然氣管道與新建的高壓交流輸電線路交叉并行，受到高壓交流輸電線路干擾，影響管道長度約25 km，管徑508 mm，壁厚8 mm，材質(zhì)為L415M，防腐層是3PE。管道與高壓交流輸電線路交叉并行段的平均埋深為2.5 m，土壤環(huán)境電阻率約為14.26 Ω·m。

（2）仿真計(jì)算

通過模擬，計(jì)算出高壓交流輸電線路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，管道受到的最大交流干擾電壓為0.692 V，最大交流電流密度為10.94 A/m2。管道受干擾電壓未超出NACE SP 0177―2007《交流電和雷電對金屬結(jié)構(gòu)和腐蝕的影響》規(guī)定的15 V人身安全電壓限值，電流密度未超出GB/T 50698―2011《埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的30 A/m2的腐蝕安全限值，因此整體上交流干擾程度為“弱”，可不采取交流干擾防護(hù)措施。

預(yù)測高壓交流輸電線路發(fā)生單相短路故障，經(jīng)模擬計(jì)算，管道上方最大接觸電壓為61.10V，最大涂層電壓為61.14V，根據(jù)NACE SP 0177等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，接觸電壓及涂層電壓均未超出標(biāo)準(zhǔn)要求，因此可不采取交流干擾防護(hù)措施。

（3）現(xiàn)場測量

高壓交流輸電線路運(yùn)行后，現(xiàn)場對受影響管段的交流干擾電壓、交流電流密度進(jìn)行24 h不間斷監(jiān)測，采集監(jiān)測頻率1秒/次。記錄監(jiān)測周期內(nèi)，交流電壓的最大值小于4 V，平均交流電流密度小于GB/T 50698規(guī)定的30 A/m2的腐蝕安全限值。

啟示

（1）利用CDEGS軟件模擬新建高壓線對管道的電磁干擾，可以在電力工程建設(shè)過程中，提前預(yù)測輸電線路對管道的影響，實(shí)現(xiàn)管道保護(hù)工作的關(guān)口前移。

（2）在管道建設(shè)過程中，利用CDEGS平臺(tái)建立的仿真模型，提前預(yù)測管道建設(shè)完成后所受到的電磁干擾分布，設(shè)計(jì)階段提前制定針對性的防干擾措施，不但能使管道及時(shí)受到保護(hù)，而且可以避免二次開挖和協(xié)調(diào)，有利于降低投資。

（3）通過軟件和實(shí)測數(shù)據(jù)的結(jié)合分析，為管道保護(hù)中的第三方輸電線路施工管理提供有力支持，保障電力線路和油氣管道安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

作者簡介：王志勇，1984年生，碩士研究生，現(xiàn)任山西國化能源有限責(zé)任公司管道保護(hù)部經(jīng)理，負(fù)責(zé)管道安全管理工作。聯(lián)系方式：13453454160，542133770@qq.com。