本发明专利技术涉及一种一段埋地油气管道地磁暴灾害防御方法，该方法包括：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。本发明专利技术的一段埋地油气管道地磁暴灾害防御方法，能够避免地磁暴引起的管道两端管地电位PSP的双极性过高，避免地磁暴引起的管道地磁感应电流GIC过大导致恒电位仪等设备的损坏，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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及埋地油气管道保护
，具体涉及一种。
技术介绍
长距尚输气管道每隔一段距尚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:(I)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。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种，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，本专利技术采用如下技术方案。，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。在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤三中，去耦合器设置:对于一段管道，利用利用管网地磁暴灾害突变点扫描搜索法所编制的计算机软件找出该一段管道的地磁暴灾害突变点，在地磁暴灾害突变点处设置去耦合器，从而限制地磁暴弓丨起的管道PSP过大。在上述任一技术方案中优选的是，在所述步骤三中，利用管网地磁暴灾害突变点扫描搜索法所编制的计算机软件找出该一段管道的地磁暴灾害突变点，包括如下步骤:(I)建立管网受地磁暴影响的机理模型；(2)建立管网参数数据库；(3)建立管网环境参数数据库；(4)建立N种地磁暴模式数据库；(5)定义地磁暴灾害突变点模式；(6)计算管网管地电位DPSP分布；(7)搜索突变点并判断是否还有其它地磁暴模式；(8)消掉各种地磁暴模式的相同突变点； (9)定乂地磁暴灾害关变点评估指标。在上述任一技术方案中优选的是，所述第(2)项的建立管网参数数据库，其管网参数包括管道自身参数、管道附属部分参数，管道自身参数包括单位长度电阻、结构及材料成分性质，管道附属部分参数包括单位长度导纳、结构及性质、内外涂层成分和管道内流质。在上述任一技术方案中优选的是，所述第(3)项的建立管网环境参数数据库，其管网环境参数包括管道空间因素、管道大气半空间因素、管道土壤半空间因素、管道坐标系分量变化率因素、管道受电磁场源分布影响的因素。所述管道空间因素包括:构成整个空间的大气半空间和土壤半空间，涉及管道架空铺设和埋地铺设的问题。所述管道大气半空间因素包括:空气温度、湿度、空气成分的浓度、高山、河流、冷源、热源、地裂和地形参数。所述管道土壤半空间因素包括:大地电阻率、土壤酸碱盐性、土壤酸碱性、土壤酸碱性、土壤化学成分的参数。所述管道坐标系分量变化率因素包括:直角坐标系、球坐标系、拄坐标系跟分量变化率，涉及管道拐角、管道分支和海拔高度的参数。所述管道受电磁场源分布影响的因素包括:高压直流输电、高压交流输电、电气化铁路、地磁暴、核爆、雷电、地磁场、自然电场和人工电磁场。在上述任一技术方案中优选的是，所述第(5)项的定义地磁暴灾害突变点模式，其模式包括:管道端点突变模式一一月牙峰，管道中间点突变模式一一燕尾峰。所述管道端点突变模式一一月牙峰:端点PSP单调上升或单调下降；如果对于一个函数f(x)，X e ，在左端点处X = a处右连续且存在一阶右导数f’ (a)，f’(a) < O或f’ (a) >0 ;在右端点处X = b处左连续且存在一阶左导数f’ (b)，f’(b) < O或f’ (b) >0，则f (a)和f(b)对应的图形为月牙峰。所述管道中间点突变模式一一燕尾峰:中间点左侧PSP单调上升，右侧PSP单调下降；中间点左侧PSP单调上升，右侧PSP单调下降；如果对于一个函数f(x)，xe ，在某一点X。处连续但不存在一阶导数f’(X。)，如果在X。左侧一阶导数f' (X。)> O而在X。右侧一阶导数f’(X 0+) < 0，或者在X。左侧一阶导数f’(X。)< O而在X。右侧一阶导数f’ (x0J >0j』f(x。)所对应的图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种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。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁志珊，夏鹏程，张举丘，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11
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