[发明专利]一种用于天然气管道系统的过压保护装置

说明书

本发明提供了一种用于天然气管道系统的过压保护装置，天然气管道系统包括：天然气管道、阴极保护装置，阴极保护装置与天然气管道通过第一导线连接；该过压保护装置包括：第一开关，其设置于第一导线上；接地装置，其通过第二导线与天然气管道连接；第二开关，其设置于第二导线上；电压测量装置，其连接于第二开关的两端；控制装置，其将电压测量装置的所测得的电压与预先设定的动作电压进行比较，并根据比较结果控制第一开关和第二开关的动作。本发明既将阀室处管道的管地电位差限值在安全值以内，从而保障人身安全和阀室处设备运行安全，也避免了管道长期接地杂散电流流进、流出，造成的电化学腐蚀加剧的问题。

技术领域

本发明涉及一种用于天然气管道系统的过压保护装置。

背景技术

近年来，随着经济高速发展，能源需求快速增长，远距离、大容量直流输电工程和输气、输油管道工程都迅速发展。我国土地资源紧张，直流输电工程接地极与埋地金属管道在很多地方相距很近，天然气金属管道不可避免的要受到直流接地极入地电流的影响。当直流输电系统一极故障或检修时，直流输电系统将暂时采用单极大地回线运行方式。在直流输电系统单极大地回线运行方式下，直流接地极会向土壤中注入电流，将会导致附近土壤电位的变化。当附近土壤中埋设有金属管道时，直流接地极入地电流将会在管道上产生感应电位，造成管道与近地土壤存在电位差，从而造成管道管地电位差过大，最高可达几百伏，且管道的电位提升速度快。过大的管地电位差会造成管道上分输站或阀室处管道设备、运行作业人员造成危害。可能导致以下几种事故的发生：

1、破坏天然气管道原有的强制阴极保护系统或其他管道保护设备。

2、对气液联动球阀引压管道上的绝缘卡套两端产生较大电位差(绝缘卡套两端，一端为管道电位，一端为地电位)，使其产生火花放电，对天然气管道的安全有较大威胁，可能发生火灾或者爆炸事故。

3、对天然气管道的维护人员存在危险性，在未穿戴绝缘手套(鞋)的情况下容易造成触电事故。

直流接地极入地电流对天然气管道影响具有如下特点：时间不确定(故障或检修期间发生)，作用时间短(几个小时)，入地电流幅值大(上千安培)，正负极性不确定，造成管道电位偏移剧烈等特点。目前，在国内电力和石油行业的部分单位已经意识到直流接地极入地电流对埋地金属管道影响的严重性，但按照常规直流干扰而采取措施如管道分段绝缘法和阴极电流保护法等，很难将降低管道阀室处电位降低到安全限值内；管道排流保护方法，如管道经带状锌合金阳极接地排流，可以使接地点处管道的管地电位差降低到安全限值内，但长期接地排流的方式会造成长期杂散电流流进、流出管道，造成管道电化学腐蚀加剧。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种用于天然气管道系统的过压保护装置。

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于天然气管道系统的过压保护装置，天然气管道系统包括：天然气管道、阴极保护装置，阴极保护装置与天然气管道通过第一导线连接；该过压保护装置包括：

第一开关，其设置于第一导线上；

接地装置，其通过第二导线与天然气管道连接；

第二开关，其设置于第二导线上；

电压测量装置，其连接于第二开关的两端；

控制装置，其将电压测量装置的所测得的电压与预先设定的动作电压进行比较，并根据比较结果控制第一开关和第二开关的动作。

本发明中，天然气管道由阴极保护装置保护。正常情况下，天然气管道的电压在强制阴极保护的条件下是一直保持在-0.85V至-1.25V的范围内。

本发明中，天然气管道系统进一步包括引压管道，引压管道为天然气管道的支路，其电位与主管道电位一样，引压管道通过绝缘卡套与可控阀门(例如气液联动球阀)连接，阀门端接地。