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管道与输电线路安全距离标准及做法探讨

2019-09-10黄帅

石油研究 2019年12期
关键词:输电线路管道

黄帅

摘要:随着我国经济的快速发展,长输管道的安全问题日益突出,导致管道交流干扰腐蚀和防腐层损坏。750kv超高等级输电线路也对管道设计和运行安全提出了更高的要求。管道与750-1000kv特高压输电线路及接地体之间的安全距离,我国标准未作规定。介绍了国外管道与输电线路安全距离标准的规定。建议管道与输电线之间科学合理的安全距离,既要符合标准规范的要求,又要考虑法律法规、消防安全、施工作业和管道实际情况等因素。最后,提出了确定空旷区域与特高压输电线路、管道安全距离、管道交流腐蚀监测、管道与电力行业标准参考与协调的建议。

关键词:管道;输电线路;安全距离;标准差异

1 输电线路与管道安全距离国内外标准差异分析

1.1 国内标准

国家标准GB50545规定了330kV、500kV和750kV输电线路与管道的距离,输电线路与特殊管道的最小垂直距离分别为6m、7.5m和9.5m;针对开阔地区,输电线路的边导线与特殊管道的最小水平距离为最高杆(塔)高度;针对路径受限制地区,最小水平距离分别为6m、7.5m和9.5m。国家标准GB50251规定了1000kV架空交流输电线路与地面敷设的输气管道的距离,输电线路与管道的最小垂直距离单回路和双回路分别是18m和16m。针对开阔地区,输电线路的边导线与管道的最小水平距离为最高杆(塔)高度;针对路径受限制地区,最小水平距离是13m。国家标准GB50253规定输油管道与架空输电线路平行敷设时,其距离应符合国家标准GB50545的规定,但GB50545中输电线路等级最高为750kV。因此,针对1000kV架空交流输电线路与输油管道的安全距离,国内标准未见规定。

1.2 国外标准

加拿大国家标准CAN/CSAC22.3NO.6规定:(1)当管道与电力线共用走廊或相邻时,二者距离应尽可能大。(2)减少管道上感应电压的最好方法是增加管道与电力线间的距离。(3)除非管道与电力线双方协商一致,建议管道与杆(塔)接地体以及其他地下排流设施间的距离大于10m。(4)在工程建设和维护中,10m被认为是合理的物理间隔而被采用。但是,研究结论已经证明,电力线路与地面短路会使与电力线的间隔距离超过10m的埋地管道及其涂层损坏,严重程度受多种因素影响,包括电压和漏电电流、漏电持续时间、土壤电阻率、管道涂层特性等。澳大利亚标准AS/NZS4853规定,使用的牵引系统和架空线与管道之间的最小距离为5m。在最小值不可行的情况下,采用值需要得到铁路部门的认可。

1.3 国内外标准的差异

国家標准GB50545规定的管道与330kV、500kV和750kV输电线路的最小距离均小于10m,GB50251规定的管道与1000kV特高压输电线路的最小距离才大于10m。加拿大标准不考虑电压等级,统一采用10m最小间距,并且指出10m间距也不能完全保证管道安全性。俄罗斯标准未规定330kV以上等级输电电路与管道安全距离,但其数值远高于其他国内外标准,这可能与俄罗斯地广人稀的特点有关。我国国家能源局在2017年颁布了《电力设施保护条例》,规定了架空电力线路保护区,定义为导线边线向外侧延伸所形成的两平等线内的区域,在一般地区330kV和500kV电压导线的边线延伸距离分别为15m和20m,该数值不是完全意义上的管道与输电线路的安全距离,但其数值均高于GB50545和GB50251规定的数值。因此,建议国家标准GB50545和GB50251修订时宜将管道与330kV、500kV和750kV输电线路的最小距离统一提高到10m。

2 输电线路与管道安全距离研究现状

中国国家标准规定的长输管道与输电线路的最小距离,是基于埋地管道防腐层和金属本体不被损坏。在输电线路杆(塔)接地处,管道受到阻性耦合和感性耦合的影响,雷电电流或故障电流泄放引起的地电位升高,瞬间强电流冲击可能造成防腐层甚至管道本体、管道附属设施、阴极保护设备和排流保护设施损毁。研究表明,损毁程度取决于多种因素,包括:管道与杆(塔接地体)间的距离、对地故障电流或雷电流的大小、故障持续时间、土壤电阻率、管道防腐层电气强度、管道参数(管径与壁厚)等。对于特定位置,需通过计算确定其影响程度。从消防安全角度,高压输电线与油气管道平行时安全间距不小于本段电杆的最大高度。从高压输电线倒杆事故对油气管道的影响,高压输电线与管道的间距应不少于1.5倍电杆高度。从高压输电线与长输管道施工作业相互影响角度,即从铁塔中心起,220kV输电线与管道的最小间距为20.4m,380kV输电线与管道的最小间距为25.6m。德国腐蚀协会研究报告《高压三相电流装置和交流路轨设备影响范围内的管道安装和操作措施》指出,在线路平行的情况下,电压不低于110kV的输电线路边导线的垂直投影与管道中心线的距离至少为10m;交叉布线时,额定电压不低于110kV的管道中心线与线杆应保证最小间距为10m。

3 结论

(1)针对新建长输管道,当位于开阔地区或者规划、施工条件允许时,输电线路和管道间的距离应尽可能远,例如高压输电线与管道平行的安全距离应不低于20m;高压输电线与管道交叉时,管道与铁塔的接地体安全距离也应不低于20m。(2)长输管道和输电线路的安全距离即使满足现行国家标准规定,并不意味着管道不存在交流干扰影响,应定期进行检测交流电压等。(3)目前我国输电线路最大电压等级已经超过1000kV,而在输油管道设计标准中缺乏特高压输电线路与管道安全距离的规定,建议对相关标准进行补充完善。(4)管道与输电线路安全距离涉及石油行业和电力行业,既要满足电力行业架空线路保护区的规定,也应考虑管道施工机具安全距离以及后期运营维护安全距离的要求。(5)国家法律法规是各行业标准的基础,石油行业标准应关注国家法律最新要求,借鉴其他行业合理条款进行完善,以便在管道运行管理中切实发挥积极指导作用。

参考文献:

[1]孔朝金,李刚,郭发龙,孟虎林,李磊,马勤晟,李欣妍.管道与输电线路安全距离标准及做法探讨[J].石油和化工设备,2019,22(09):109-111.

[2]郝宏娜,李自力,衣华磊,等.能源公共走廊内管道交流干扰腐蚀判断准则[J].油气储运,2012,31(4):283-288.

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