一種用于天然氣管道系統(tǒng)的過壓保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于天然氣管道系統(tǒng)的過壓保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，能源需求快速增長(zhǎng)，遠(yuǎn)距離、大容量直流輸電工程和輸氣、輸油管道工程都迅速發(fā)展。我國土地資源緊張，直流輸電工程接地極與埋地金屬管道在很多地方相距很近，天然氣金屬管道不可避免的要受到直流接地極入地電流的影響。當(dāng)直流輸電系統(tǒng)一極故障或檢修時(shí)，直流輸電系統(tǒng)將暫時(shí)采用單極大地回線運(yùn)行方式。在直流輸電系統(tǒng)單極大地回線運(yùn)行方式下，直流接地極會(huì)向土壤中注入電流，將會(huì)導(dǎo)致附近土壤電位的變化。當(dāng)附近土壤中埋設(shè)有金屬管道時(shí)，直流接地極入地電流將會(huì)在管道上產(chǎn)生感應(yīng)電位，造成管道與近地土壤存在電位差，從而造成管道管地電位差過大，最高可達(dá)幾百伏，且管道的電位提升速度快。過大的管地電位差會(huì)造成管道上分輸站或閥室處管道設(shè)備、運(yùn)行作業(yè)人員造成危害。可能導(dǎo)致以下幾種事故的發(fā)生:
[0003]1、破壞天然氣管道原有的強(qiáng)制陰極保護(hù)系統(tǒng)或其他管道保護(hù)設(shè)備。
[0004]2、對(duì)氣液聯(lián)動(dòng)球閥引壓管道上的絕緣卡套兩端產(chǎn)生較大電位差(絕緣卡套兩端，一端為管道電位，一端為地電位)，使其產(chǎn)生火花放電，對(duì)天然氣管道的安全有較大威脅，可能發(fā)生火災(zāi)或者爆炸事故。
[0005]3、對(duì)天然氣管道的維護(hù)人員存在危險(xiǎn)性，在未穿戴絕緣手套(鞋)的情況下容易造成觸電事故。
[0006]直流接地極入地電流對(duì)天然氣管道影響具有如下特點(diǎn):時(shí)間不確定(故障或檢修期間發(fā)生)，作用時(shí)間短(幾個(gè)小時(shí))，入地電流幅值大(上千安培)，正負(fù)極性不確定，造成管道電位偏移劇烈等特點(diǎn)。目前，在國內(nèi)電力和石油行業(yè)的部分單位已經(jīng)意識(shí)到直流接地極入地電流對(duì)埋地金屬管道影響的嚴(yán)重性，但按照常規(guī)直流干擾而采取措施如管道分段絕緣法和陰極電流保護(hù)法等，很難將降低管道閥室處電位降低到安全限值內(nèi)；管道排流保護(hù)方法，如管道經(jīng)帶狀鋅合金陽極接地排流，可以使接地點(diǎn)處管道的管地電位差降低到安全限值內(nèi)，但長(zhǎng)期接地排流的方式會(huì)造成長(zhǎng)期雜散電流流進(jìn)、流出管道，造成管道電化學(xué)腐蝕加劇。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種用于天然氣管道系統(tǒng)的過壓保護(hù)
目.ο
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于天然氣管道系統(tǒng)的過壓保護(hù)裝置，天然氣管道系統(tǒng)包括:天然氣管道、陰極保護(hù)裝置，陰極保護(hù)裝置與天然氣管道通過第一導(dǎo)線連接；該過壓保護(hù)裝置包括:
[0009]第一開關(guān)，其設(shè)置于第一導(dǎo)線上；
[0010]接地裝置，其通過第二導(dǎo)線與天然氣管道連接；
[0011]第二開關(guān)，其設(shè)置于第二導(dǎo)線上；
[0012]電壓測(cè)量裝置，其連接于第二開關(guān)的兩端；
[0013]控制裝置，其將電壓測(cè)量裝置的所測(cè)得的電壓與預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作電壓進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制第一開關(guān)和第二開關(guān)的動(dòng)作。
[0014]本發(fā)明中，天然氣管道由陰極保護(hù)裝置保護(hù)。正常情況下，天然氣管道的電壓在強(qiáng)制陰極保護(hù)的條件下是一直保持在-0.85V至-1.25V的范圍內(nèi)。
[0015]本發(fā)明中，天然氣管道系統(tǒng)進(jìn)一步包括引壓管道，引壓管道為天然氣管道的支路，其電位與主管道電位一樣，引壓管道通過絕緣卡套與可控閥門(例如氣液聯(lián)動(dòng)球閥)連接，閥門端接地。
[0016]本發(fā)明中，過壓保護(hù)裝置的接地裝置可為，例如閥室接地網(wǎng)或者閥室附近接地粧。
[0017]本發(fā)明的工作原理如下:當(dāng)天然氣管道受到高壓直流接地極入地電流的影響時(shí)，管道的管地電壓升高，當(dāng)?shù)诙_關(guān)兩端管道與接地裝置(例如閥室接地網(wǎng)或閥室附近接地粧)之間的電壓達(dá)到u(u為預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作電壓)時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，控制第二開關(guān)在10ms內(nèi)閉合，使第二開關(guān)兩端的管道和接地裝置相連接，從而降低天然氣管道的管地電壓，此時(shí)天然氣管道上的電流將從天然氣管道流向大地，流過第二開關(guān)的最大電流可達(dá)幾百安培。第二開關(guān)閉合時(shí)，同時(shí)控制第一開關(guān)斷開，以保護(hù)陰極保護(hù)裝置的安全，免受管道過電壓的影響。當(dāng)?shù)诙_關(guān)兩端管道與接地裝置之間的電壓降到U時(shí)，控制裝置發(fā)出指令，控制第二開關(guān)在10ms內(nèi)斷開，將天然氣管道與接地裝置之間的連接斷開，同時(shí)第一開關(guān)閉合，陰極保護(hù)裝置投入運(yùn)行，繼續(xù)保護(hù)天然氣管道的運(yùn)行安全。
[0018]本發(fā)明既將閥室處管道的管地電位差限值在安全值以內(nèi)，從而保障人身安全和閥室處設(shè)備運(yùn)行安全，也避免了管道長(zhǎng)期接地雜散電流流進(jìn)、流出，造成的電化學(xué)腐蝕加劇的冋題。
[0019]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一開關(guān)和第二開關(guān)為聯(lián)動(dòng)開關(guān)；當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)閉合時(shí)，第二開關(guān)斷開；當(dāng)?shù)诙_關(guān)閉合時(shí)，第一開關(guān)斷開。
[0020]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一開關(guān)和第二開關(guān)均設(shè)有防雷保護(hù)裝置，以防止本發(fā)明的裝置在雷電過電壓下?lián)p壞。
[0021]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一開關(guān)和第二開關(guān)均為密閉裝置，以防止因開斷電流時(shí)，開關(guān)接頭間的電火花造成閥室內(nèi)天然氣燃爆。
[0022]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，接地裝置連接于閥室處的天然氣管道。
[0023]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一開關(guān)和第二開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間小于100ms。
[0024]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第一開關(guān)和第二開關(guān)的動(dòng)作電壓為30V-60V，其可根據(jù)需求設(shè)定、調(diào)整。
[0025]根據(jù)本發(fā)明另一【具體實(shí)施方式】，第二開關(guān)允許通過的最大電流為200A-800A。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備如下有益效果:
[0027]1、常規(guī)直流干擾抑制措施如管道分段絕緣法和陰極電流保護(hù)法等，很難將降低管道閥室處電位降低到安全限值內(nèi)；而本發(fā)明的過壓保護(hù)裝置在管道的管地電位差超過安全限值后，將閥室處管道接地，可有效降低閥室處的管地電位差，可以保證管道設(shè)備和運(yùn)行作業(yè)人員安全。
[0028]2、常規(guī)管道