杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀及其监测
【摘要】本文简单的阐述了杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀原理及其危害，并针对杂散电流对轨道周边的埋地的燃气管道的腐蚀进行了分析，最后介绍针对埋地燃气管道的杂散电流监测以及燃气管道的保护措施。
【关键词】杂散电流燃气管道腐蚀监测
随着供电设施（高压线、电气化铁路等）的大量兴建和用电场所（施工工地、地下采矿设施等）的与日俱增，电气化设施会对其附近管道产生动态杂散电流干扰，使管道的交、直流电压产生一定程度的波动。管道的交流干扰源主要来自高压线与电气化铁路。高压线对管道的交流干扰主要是持续性的干扰，干扰形式为感性耦合，干扰值在一定区间内波动。电气化铁路对管道的干扰主要为间歇性的干扰，干扰形式亦为感性耦合。列车在两个供电区间通过时，供电线路会对管道产生一定的干扰，当列车加速时，由于用电量增加，供电线路对管道的干扰影响增大。
一、杂散电流干扰腐蚀原理
杂散电流的主要来源是直流电气化铁路、直流电解设备接地极、阴极保护系统中的阳极地床等。其中以直流电气化铁路引起的杂散电流干扰腐蚀最为严重。当直流电流沿地面敷设的铁轨流动时，直流电流除了在铁轨上流动，还会从铁轨绝缘不良处泄漏到大地，在大地的金属管道上流动，然后返回电源。这部分泄漏的电流称为杂散电流。
杂散电流的流动过程形成了2个由外加电位差建立的腐蚀电池，一个是电流流出铁轨进入管道处，铁轨是腐蚀电池的阳极，管道为阴极，不腐蚀；另一个是电流流出管道返回铁轨处，这时管道是腐蚀电池的阳极，铁轨则是阴极，不腐蚀。图1给出了管道电位的变化图。由图1可判断出管道腐蚀电池的阳极区和阴极区以及杂散电流最强的部位。通常没有杂散电流时腐蚀电池两极电位差仅0.65 V 左右，杂散电流存在时管道电位可达8~9 V。因此，杂散电流干扰对金属管道的腐蚀比一般的土壤腐蚀要强烈得多。
图1为杂散电流对管道的干扰示意图，杂散电流必须在某一部位从外部流到受影响的管道上，再流到受影响管道的某些特定部位，并在这些特定部位离开受影响的管道进入大地，返回到原来的直流电源；其它直流干扰源产生的杂散电流腐蚀也具有同样的回路特点。
在杂散电流流出的部位，管体将发生快速腐蚀。腐蚀的严重程度遵循法拉第定律(与流出的杂散电流量成正比，与金属材料的电化学当量成正比)，即：
式中：ΔW——杂散电流造成的管体腐蚀量，g；
油气管道的杂散电流腐蚀与防护 随着我国能源和交通工业的发展，我国油气管道与电力线路、电气化铁路的里程迅速增加。由于地理位置的限制，在油气管道与电力线路、电气化铁路的设计和建设过程中不可避免地出现了并行敷设的情况。由电力线路、电气化铁路产生的杂散电流会对油气管道产生巨大的危害。辽河油田到鞍山化肥厂的天然气管道在投产14个月后就出现多起杂散电流引起的腐蚀穿孔事故，被迫长时间停产，开挖大修。郑州煤气公司在某电厂附近的一段输气管道受电厂杂散电流的影响，也多次出现穿孔泄漏，严重威胁管道和人身的安全。由此可见，杂散电流对油气管道会产生强烈腐蚀作用。因此，开展杂散电流引起的油气管道的腐蚀与防护研究，对保障油气管道的安全运行具有十分重要的意义。 1杂散电流的形成 杂散电流是指在规定电路或意图电路之外流动的电流，又称迷走电流[1]。杂散电流主要表现为直流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流3种状态，且各自具有不同的特点。直流杂散电流主要来源于直流电解设备、电焊机、直流输电线路；交流杂散电流主要来源于交流电气化铁路、输配电线路系统，通过阻性、感性和容性耦合在相邻的管道或金属体中产生交流杂散电流，但交流杂散电流对铁腐蚀较轻微，一般为直流腐蚀量的1%；由于地磁场的变化感应出来的地杂散电流，一般情况下只有约2μA/m2，从腐蚀角度看并不重要。
以电气化铁路车辆直流供电牵引系统产生的直流杂散电流是造成油 气管道杂散电流腐蚀的主要原因。 在电气化铁路车辆直流供电牵引系统巾，列车所需要的电流由牵引变电所提供，通过架空线向列车供电，然后经行走轨回流至牵引变电所。理想情况下行走轨电阻为0，行走轨对大地的泄漏电阻无穷大，此时经行走轨回流的电流等于牵引电流，即所有的电流都经行走轨回流至牵引变电所。但实际上行走轨的电阻不为0，当有电流通过时就形成了电位差，并且行走轨对大地的泄漏电阻也不会为无穷大，这就不可避免地造成了部分电流不经行走轨回流，而是流入大地，然后通过大地回流至牵引变电所。若铁路附近有导电性能较好的埋地金属管道(燃气管道、输油管道、供水管道等)，则部分电流会选择电阻率较低的埋地金属管道作为电流回流路径，从牵引变电所附近的管道中流出流回牵引变电所。杂散电流形成原理见图1，杂散电流形成原理等效电路见图2。
杂散电流腐蚀机理及防护措施 地铁或轻轨一般采用直流电力牵引的供电方式,一般接触网(或第三轨)为正极,而走行 轨兼作负回流线。由于回流线轨存在着电气阻抗,牵引电流在回流轨中产生压降,并且回流轨 对地存在着电位差,回流线对道床、周围土壤介质、地下建筑物、埋设管线存在着一定的泄 漏电流,泄漏电流沿地下建筑物、埋设管线等介质至负回馈点附近重新归入钢轨,此泄漏电流 即称迷流,又称地铁杂散电流。地铁迷流主要是对地铁周围的埋地金属管道、电缆金属铠装 外皮以及车站和区间隧道主体结构中的钢筋发生电化学腐蚀,它不仅能缩短金属管线的使用 寿命,而且还会降低地铁钢筋混凝土主体结构的强度和耐久性,甚至酿成灾难性的事故。如煤 气管道的腐蚀穿孔造成煤气泄漏、隧道内水管腐蚀穿孔而被迫更换等。另外,地铁迷流同时 也对地铁沿线城市公用管线和结构钢筋产生“杂散电流腐蚀”,影响地铁以外沿线公共设施的安全及寿命。本文结合我公司参与的多条地铁线施工和运营维护管理的经验,针对杂散电流 腐蚀机理及防护措施方面浅谈管见。 1杂散电流腐蚀机理 1.1杂散电流腐蚀机理 地铁迷流对埋地金属管线和混凝土主体结构中钢筋的腐蚀在本质上是电化学腐蚀,属 于局部腐蚀,其原理与钢铁在大气条件下或在水溶液及土壤电解质中发生的自然腐蚀一样,都 是具有阳极过程和阴极过程的氧化还原反应。即电极电位较低的金属铁失去电子被氧化而 变成金属离子,同时金属周围介质中电极电位较高的去极化剂,如金属离子或非金属离子得到 电子被还原。地铁直流牵引供电方式形成的迷流及其腐蚀部位如图1所示。图中,I为牵引 电流,Ix、Iy分别为走行轨回流和泄漏的迷流。 由图1可得地铁迷流所经过的路径可概括为两个串联的腐蚀电池,即 电池I:A钢轨(阳极区)+B道床、土壤+C金属管线(阴极区); 电池II:D金属管线(阳极区)+E土壤、道床+F钢轨(阴极区)。 当地铁迷流由图1中A、D(阳极区)的钢轨和金属管线部位流出时,该部位的金属铁便与其 周围电解质发生阳极过程的电解作用,此处的金属随即遭到腐蚀。概括起来可将发生腐蚀的 氧化还原反应分为两种:当金属铁周围的介质是酸性电解质,即pH<7时,发生的氧化还原反 应是析氢腐蚀,以H+为去极化剂;当金属铁周围的介质是碱性电解质,即pH≥7时,发生的氧化还原反应是吸氧腐蚀,以O2为去极化剂。 1.2杂散电流大小 当钢轨为悬浮系统时(指全线钢轨采取对地绝缘,在任何地点不直接接地或通过其它 装置接地),虽然钢轨对地采取了一系列措施,但钢轨对地泄漏电阻在工程实施中不可能无限大,一般在5～100Ω·km范围内。同时随着地铁运营时间的推移,由于受到不可避免的污染、潮湿、渗水、漏水和高地应力作用等影响,使地铁车站以及区间隧道中的轨、地绝缘性能降 低或先期防护措施失效,势必增大了由走行轨泄漏到土壤介质中的杂散电流。当列车在两牵 引变电所间运行时,钢轨电位如图2所示,列车位置处为阳极区,钢轨电位为正,牵引变电所附 近为阴极区,钢轨电位为负。钢轨电位产生的原因是牵引回流在钢轨上产生了纵向电压。研 究表明,钢轨电位的大小与钢轨泄漏电阻的关系不大,当钢轨对地泄漏电阻在5～100Ω·km范围内变化时,受从牵引变电所至列车位置处的钢轨纵向电压钳制,钢轨对地电位基本不变。杂
一、杂散电流干扰方式 杂散电流是指在地中流动的设计之外的直流电，它来自直流的接地系统，如直流电气轨道、直流供电所接地极、电解电镀设备的接地、直流电焊设备及阴极保护系统等。其中，以城市和矿区电机车为最甚。它的干扰途径如图10-60 所示。从图中可以划分三种情况： 图10-60 杂散电流干扰示意图 1—供电所2 —架空线3 —轨道电流4 —阳极区5—腐蚀电流6 —交变区 7— 阴极区 1.靠近直流供电所的管道属于阳极区，杂散电流从管道上流出，造成 杂散电流电解。 2.在干扰段中间部位的管道属于极性交变区，杂散电流可能流入也可能 流出。当电流流出时，造成腐蚀。 3.在电机车附近的管道属于阴极区，杂散电流流入管道，它起着某种 程度的阴极保护作用。 以上是一般规律。实际上杂散电流干扰源是多中心的。如矿区电机车轨道已形成网状，供电所很多，当多台机车运行时会产生杂乱无章的地下电流。作用在
管道上的杂散电流干扰电位如图10-61 所示 图10-61 杂散电流干扰电位曲线埋地钢质管道因直流杂散电流所造成的腐蚀称为干扰腐蚀。因属电解腐蚀，所以有时也称电蚀。这是管道腐蚀穿孔的主要原因之一。例如：东北地区输油管道受直流干扰的约占5％，腐蚀穿孔事故原因的80%是由杂散电流引起的；北京地下铁路杂散电流腐蚀已经形成公害，引起了有关部门的重视。 随着阴极保护技术的推广应用，也会给地下带来大量的杂散电流。如近些年来城市地下燃气管道给水管道、地下电缆等采用了外加电流保护，在它的阳极地床附近可能会造成阳极地电场干扰。在被保护的管道（或电缆）附近可能会造成阴极电场的干扰。其干扰形式如图10-62 和图10-63 所示。其干扰范围与阳极排放电流和阴极保护电流密度成正比。当单组牺牲阳极输出电流大于100mA时，也应注意其干扰。 二、杂散电流腐蚀的特点 1.强度高、危害大埋地钢质管道在没有杂散电流时，只发生自然腐包蚀。大部分属腐蚀原电池型。腐蚀电池的驱动电位只有几百毫伏，而所产生的腐蚀电流只有几
YF-ED-J2871 可按资料类型定义编号 城市燃气管道安全评估中的腐蚀评价实用版 Management Of Personal, Equipment And Product Safety In Daily Work, So The Labor Process Can Be Carried Out Under Material Conditions And Work Order That Meet Safety Requirements. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
城市燃气管道安全评估中的腐蚀 评价实用版 提示：该安全管理文档适合使用于日常工作中人身安全、设备和产品安全，以及交通运输安全等方面的管理，使劳动过程在符合安全要求的物质条件和工作秩序下进行，防止伤亡事故、设备事故及各种灾害的发生。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 0 引言 由于燃气的易燃易爆特性，管道燃气泄漏 往往会导致重大人身伤亡和财产损失，近年来 国内外发生过多起恶性事故，教训深刻。为 此，要开展城市燃气管道的可靠性分析和风险 评估研究，建立综合安全管理体制，保证在役 管道运行的安全可靠。我们对深圳在役的200km 埋地钢质燃气管道进行了系统的安全评估，通 过实践检验和修正，进一步完善了埋地管道安 全评估手段和评价标准，使其更符合生产实际
的需求。下面根据我国城市燃气管道的特点，探讨燃气管道的腐蚀评价问题。 1 城市燃气管道的特点 对于管道的安全评估手段，目前国内外比较权威的资料是美国uhlbauer所著的《管道风险管理手册》一书，该书介绍了美国埋地长输管道安全评估的经典方法，利用大量完整可靠的管道建设运行数据库，归纳出各影响因素的分值。对于城市燃气管道的安全评估，由于该方法不与具体的管道运行工况相联系，使用结果往往与实际情况有较大偏差。究其原因，在于长输管道与城市燃气管道有以下明显差别： (1)长输管道通常为单管，阀门和变径管很少。 城市燃气管道多为环状、枝状，阀门、三
杂散电流监测系统（含排流柜）、单向导通装置技术规格书 （一）杂散电流监测系统（含排流柜） 1. 适用范围 本技术要求适用于重庆轨道交通一号线朝沙段杂散电流监测系统，并作为投标方制定投标技术文件和供货设备的技术依据。 2. 环境条件 1）环境温度：-5?C～+44.5?C 2）污秽等级：重污区 3）相对湿度：日平均：95% 月平均：90% 有凝露发生 4）海拔高度：≤1000m 5）雷电日：60D/年 6）地震烈度：7度 3. 供货规格型号 4. 采用标准（但不限于此） 地铁杂散电流自动监测系统有关设备所涉及的产品标准、规范；工程标准、规范；验收标准、规范等完全满足所有中华人民共和国的条例及规范，包括：《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》CJJ49-92 《低压电器外壳防护等级》GB4942.2-85 《电工电子产品基本环境试验规程》GB2423-81 《电磁兼容试验和测量技术》GB/T 17626 《煤矿通信、检验、控制用电工电子产品基本试验方法》MT 210 《交流电气装置的接地》DL/T621-1997
《地铁设计规范》GB50157-2003 《地铁直流牵引供电系统》GB10411-89 5. 系统构成 本工程杂散电流监测系统采用车站（变电所）监测和控制中心集中监测二级监测系统。 杂散电流监测装置通过变电所内通信网络与电力监控系统接口，并将处理和统计后的数据传至监控中心。 杂散电流监测系统由参比电极、整体道床测防端子、地下结构测防端子、测量线、传感器、通信电缆、信号转接器、监测装置组成。 6. 系统功能 杂散电流监测装置的输入端与从沿线各传感器引入的通信电缆连接，通过各监测点传感器实时采集监测分区内的结构钢筋的极化电位，参比电极自然本体电位，并对数据进行A/D转换，计算、存贮、统计并通过变电所内通信网络，将统计结果传送到变电所自动化系统，本监测系统具备以下几种功能： 6.1 通信功能 每个供电区间内的监测装置定期向传感器发出数据采集命令，数据按指定的格式上传到监测装置。 监测装置与SCADA通信每天上传的数据是： (1)监测点参比电极本体电位值。 (2)监测点极化电位实时值、正向偏移电位平均值。 (3)监测点30分钟极化电位正向偏移超标值、接触电压平均值。 6.2 测量功能 (1)实时监测道床结构钢筋的极化电位。 (2)实时监测隧道结构钢筋的极化电位。 (3)机车停止运行时，参比电极的自然本体电位。 6.3 计算功能。 根据计算极化电位的数学模型计算出30分钟监测点的极化电位正向偏移平均值。 6.4 显示功能 (1)就地显示道床结构钢筋的极化电位。
1、用户需求书的响应以及技术方案 一、杂散电流监测系统技术规格书的响应 1. 总则 1.1 适用范围 本技术规格书适用于武汉市轨道交通四号线一期工程杂散电流防护系统。 应答：我公司将针对武汉市轨道交通四号线一期工程杂散电流防护系统的各项技术指标进行应答。 1.2 工程概况 4 号线一期工程联系两大重要交通枢纽武昌站和武汉站。一期工程线路起于首 义路站东端，下穿中山路和铁路站场，经紫阳东路、傅家坡一路、中南路、洪山 广场、中北路、岳家嘴、中北路延长线、罗家港、武青四干道至终点武汉火车站。 4 号线一期工程线路全长16.482km，均为地下线，设站1 5 座。 4 号线一期工程在青山落步嘴设青山车辆段与综合基地一座，在铁机村站西侧设线网管理服务中心及主变电所一座，同时与2号线共用中南主变。 4 号线一期工程采用集中式供电方式，利用2号线中南路主变电站，新建1座铁机村110/35kV主变电站。一期工程共设10 座牵引变电所，其中正线9座，车辆段1座。每座车站和车辆段均设降压变电所（有牵引变电所的车站合建为牵引降压混合变电所）向各种用电设备供电。中压供电网络采用 AC35kV 牵引供电和动力照明供电混合网络，牵引网采用 DC 750V 接触轨下部授电，走行轨回流方式,允许电压波动范围500～900VDC。牵引供电系统电压为750V.DC，武汉市轨道交通4号线一期工程电力负荷为一级负荷，变电所采用双路电源供电，当一路电源失电时由另一路电源带全部一、二级负荷。 。 4 号线一期工程初、近、远为6辆车编组（4动 2 拖） ，远景年为8辆车编组（6动 2 拖）车辆型式为变压变频交流传动车。供电系统按“无人值班”设计，杂散电流防护系统也必须满足“无人值班”条件。 本技术规格书适用于武汉轨道交通4号线一期工程杂散电流监测系统，并作为卖方制定投标技术文件和供货设备的技术依据。 应答：我方已知并满足以上要求。
乙烯至卧里屯主线、乙烯8区，9区，10区主线、 乙烯主线、燃气管道 外防腐检测报告 大庆庆深检测有限公司 2016年10月
一、前言 乙烯至卧里屯主线、乙烯8区，9区，10区主线、乙烯主线燃气管道，该管道材质20#钢，全线采用加强沥青防护层结构。受大庆石化矿区服务事业部委托，大庆庆深检测有限公司于2016年10月15日完成了乙烯至卧里屯主线1996m、乙烯8区，9区，10区主线1503m、乙烯主线6291m，共计9790m、埋地钢质管道的外防腐检测工作 二、检测内容 1、土壤电阻率测试 在管道沿线土壤的测量点使用接地电阻测量仪，采用四极法进行土壤电阻率的测试。 2、地下管道探测 采用埋地管道探测仪、GPS坐标定位，探测埋地管道的走向、拐点、埋深，计算管道长度。 3、防腐层破损点检测与评价 采用埋地管道外防腐层检漏仪和PCM埋地管道外防腐层测试系统，探测外防腐（保温）层缺陷点位置并进行定位。 4、管地电位测试 在管道沿线的测量点使用万用表和硫酸铜参比电极，采用近参比法进行管地电位的测量。 5、典型管段开挖验证 根据埋地管道外防腐层检测、防腐层检漏、土壤腐蚀性测试，选择典型管段进行开挖验证，检查外防腐（保温层）的破损情况，使用超声波测量管壁剩余厚度，使用探针测量腐蚀区的最大腐蚀坑深度。
三、检测方法及主要设备 1、主要检测方法 表3-1 主要检测方法 2、腐蚀检测主要设备 表3-2 检测主要设备
四、检测结果 1、土壤电阻率测试 乙烯至卧里屯主线1996m、乙烯8区，9区，10区主线1503m、乙烯主线6291m，共计9790m，乙烯至卧里屯主线燃气管道壤电阻率3处、乙烯8区，9区，10区主线燃气管道壤电阻率2处、乙烯主线燃气管道壤电阻率13处、测试值见表4-1-1。测试结果表明，该管道的敷设环境腐蚀性为＂中＂级。 表4-1-1管道土壤电阻率测试值 土壤电阻率是土壤环境腐蚀性评定主要指标，参照GB/T 21447-2008 钢质管道外腐蚀控制规范等级评定为表4-1-2。
Applied Physics 应用物理, 2015, 5(10), 123-130 Published Online October 2015 in Hans. https://www.doczj.com/doc/9918388348.html,/journal/app https://www.doczj.com/doc/9918388348.html,/10.12677/app.2015.510017 Research Progress on Soil Resistivity Affecting Stray Current Corrosion of Buried Pipeline Qiong Feng1, Yaping Zhang1*, Hao Yu1, Lianqing Yu1, Yan Li2 1College of Science, China University of Petroleum (East China), Qingdao Shandong 2College of Mechanical and Electrical Engineering, China University of Petroleum (East China), Qingdao Shandong Email: *zhangyp@https://www.doczj.com/doc/9918388348.html, Received: Oct. 12th, 2015; accepted: Oct. 26th, 2015; published: Oct. 29th, 2015 Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/9918388348.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Using four-electrode method to measure soil resistivity can decrease the influence caused by non- uniformity of soil compositions. Generally, soil resistivity is inversely proportional to the stray current corrosion. Factors which can affect soil resistivity may make differences to stray current corrosion, such as water content, salt content, porosity, temperature, PH value of soil and the types of salt. Within a certain range, as the water content, water saturation, salinity, temperature and porosity increase, soil resistivity decreases and then stray current corrosion aggravates. However, different types of salt have different influences on stray current corrosion. This paper analyzes how the acidic salt, alkaline salt and the salt containing Cl? affect stray current corrosion, and puts forward the outlook for the research of complex salt types. Keywords Buried Pipeline, Stray Current Corrosion, Soil Resistivity, Environmental Factors 土壤电阻率对埋地管道杂散电流腐蚀影响 的研究进展 封琼1，张亚萍1*，余豪1，于濂清1，李焰2 *通讯作者。
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 埋地燃气管道腐蚀漏气修复总 结(通用版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
埋地燃气管道腐蚀漏气修复总结(通用版) 摘要：本文主要介绍了城市住宅小区埋地钢质燃气管网发生腐蚀漏气问题后，对管道防腐系统进行技术维修与改造，对管网实施牺牲阳极阴极保护措施等，防止管道继续发生腐蚀，确保管道长期安全运行的工作经验。 关键词：埋地燃气管道腐蚀漏气防腐阴极保护 1概况 杭州市位于钱塘江入海口区域,土壤由于受海水侵袭含盐量很高，土壤电阻率只有十几欧姆，腐蚀性特别强。通常情况下钢质燃气管道埋入地下后,仅1年左右的时间就会发生腐蚀穿孔漏气。杭州市燃气(集团)有限公司三塘区域埋地燃气管网于2000年前后相继铺设完成，管道防腐层采用的是聚乙烯胶带与环氧煤沥青加玻璃纤维布两种材料，管道没有采取阴极保护措施；管道直径为Ф219-Ф27多种规格，管壁厚度7mm-3mm不等。在这个区域中有个别小区从2003
年初开始，发现管道有腐蚀穿孔漏气现象后，随时间的延长发生漏气的次数越来越多。在对漏气点开挖维修过程中发现，管道漏气处均为点腐蚀穿孔，且腐蚀穿孔点管道的防腐层多数已经发生破损；但也存在少部分腐蚀漏气点，开挖后发现穿孔处管道的防腐层表面看起来很完整没有破损迹象，穿孔点处仍覆盖有防腐层，而剥开后发现防腐层已经与管道发生剥离，且之间有水浸入；这些现象说明管道的防腐层存在问题。为了解决管道防腐和腐蚀漏气方面的问题，我们对管道发生腐蚀的原因进行了分析研究和探讨，制定了防止管道继续发生腐蚀的有效方法，较好的解决了三塘区域燃气管道腐蚀漏气的问题，确保了管道的长期安全运行。 2管道腐蚀因素分析 三塘区域埋地燃气管道发生漏气问题后，我们组织相关技术人员并委托河南省防腐工程有限公司进行了调查和分析，对发生腐蚀漏气区域自然环境、土壤情况、管道防腐层、管道腐蚀穿孔部位等方面进行了认真调查，对管道发生腐蚀的原因从原理方面进行了综合分析，初步认为管道发生腐蚀的原因有以下几种：
燃气管道腐蚀的原因 一、电化学腐蚀 燃气钢管的管壁与作为电解质的土壤或水相接触，产生电化学反应，使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，即为电化学腐蚀。电化学腐蚀既可腐蚀内壁，也可以腐蚀外壁。通常埋地钢管的外壁腐蚀是以电化学腐蚀为主的。 (一)基本原理 任何金属浸没在电解液中都会向溶液释放正离子。当某种金属浸没在该种金属盐的标准溶液中时，即得到该金属的标准溶液电位，其值与假定等于零的标准氢电极的电位之间的电位差即为标准电极电位。 各种金属按其标准电极电位的顺序排列成电化学次序，如表10-4所示。 若将电极电位不同的两种金属(锌和铜)浸入水和硫酸组成的电解质中，既成原电池。如图10-2所示。用外部电池将两极连通时，电子就会从锌电极流向铜电极，即由负电位流向正电位，电流方向则从
阴极(铜)流向极(锌)。阳极锌离子Zn++不断离开金属，与电解质中硫酸根离子SO--4结合；在阴极聚集的电子与氢离子H+结合，在阴极表面释出氢气。这个过程的结果是阴极(铜)被极化，阳极(锌)被腐蚀。 表10-4 常用金属标准电极电位 锂Li+-3.03V镍Ni++-0.23V钾K+-2.925V锡Sn++-0.14V钠Na+-2.713V 铅Pb++-0.126V镁Mg++-2.371V氢H+0铝Al+++-1.66V铜Cu+++0.337V 锌Zn++-0.762V汞Hg+++0.792V铬Cr++-0.74V银Ag++0.7994V铁Fe++-0.44V铂Pt+++1.2V镉Cd++-0.402V金Au++++1.45V 埋地钢管由于金属本身结构的不均匀，表面粗糙度不同，以及作为电解质的土壤物理化学性质不均匀，含氧量不同，pH值不同等因素，因而产生电化学反应，使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀。图10-3说明组成电解质的土壤性质不同，会引起电化学腐蚀。 Fe+++2OH-→Fe(OH)2 Fe(OH)2被氧化，就形成铁锈。其反应式：
2.1 系统电压: 220V 概述 地铁杂散电流监测系统由：传感器、转接器、监测装置和上位机组成。传感器负责 采集和上传数据；转接器负责传感器与监测装置之间的数据转接； 监测装置负责对上传 数据的存储、分析、计算和显示，在数据超标时进行报警并控制排流柜排流，同时监测 装置还负责与控制中心的上位机以太网通信； 上位机对整个系统设备进行完整描述， 配 置系统的运行参数，处理系统整个运行信息的记录，并进行分析、查询、打印等。系统 构成如图 1-1所示。 4主要规格和技术参数 c 1 __ _____ ■ \ b __ 「 打印机 杂散电流转接器 1 ------------- 1 杂散电流传感器 西安理工大学 西安理工大学 传感器1 传感器N 西安理工大学 西安理工大学 西安理 工大学 转接器N 转接器1 转接器N I 杂散电流 传感* 杂散电流传感* 西安理工大学 西安理工大学 西安理工大学 西S 理工大学 传感器N 传感器1 传感器N 传感器N 传感器1 -■上, 排流柜N 图1-1系统构成 排流柜1 监测系统上位机 监测装置1 杂散电流g* 杂散电流g* 西安理工大学 传感器1 西安理工大学 西安理工大学 转接器1
2.2系统最高工作电压：220V 2.3额定电流：1A 2.4功率：< 20W 2.5模拟输入信号： 参比电极-道床结构钢筋：-2V +2V DC 参比电极-主体结构钢筋：-2V ―― +2V DC 钢轨一结构钢1：-100 、+100V 2.6测量精度：<± 0.5% 2.7信号通信方式：CAN 总线、485总线、以太网 2.8传输速率：5000bit/s （CAN、4800bit / s（RS-485）、以太网（10M 2.9最大传输距离：2km （CAN 2.10数据存储容量：> 640Kbyte （监测装置可满足存储「个月米样数据的要求） 2.11防护等级：IP54 （传感器和转接器）、IP30（监测装置） 2.12接线端子：通信线为屏蔽双绞线 2.13重量：< 5 kg 2.14外形尺寸2430mn X 3220mr X 930m（传感器、转接器） 2610mm x 1790m材970m（监测装置） 5结构简介和工作原理 3.1结构简介 3.1.1传感器与转接器被安装在专门设计的金属箱中，金属箱上面可被打开，便于PC販的安装、 检修与接线。传感器和转接器被安置在地铁沿线。 3.1.2监测装置也被安装在金属箱中，该金属箱又被固定在排流柜的门上，金属箱的正表面装 有LCD LE［和按键，用于数据显示和控制。 3.1.3传感器有三个信号输入端，分别接排流网、参比电极和牵引轨。 3.1.4金属箱由钢板组成，箱体边缘光滑，所有钢板经电镀锌处理。所有的金属箱设有接地用端子，与设 备安装基础接地极相连。 3.2工作原理 地铁杂散电流本身难以测量，一般采用间接方法来确定杂散电流的大小。杂散电流流过埋地金属而使
天然气管道防腐方案 1、配套推荐方案 ⑴埋地管道（普通钢材、铸铁）防腐配套方案见表1； ⑵埋地管道（镀锌钢材）防腐配套方案见表2； ⑶无保温层架空管道（普通钢材、铸铁）防腐配套方案见表3； ⑷无保温架空管道（镀锌钢材）防腐配套方案见表4； ⑸有保温层架空管道（普通钢材、铸铁）防腐配套方案见表5； ⑹有保温架空管道（镀锌钢材）防腐配套方案见表6。 2、涂装要求 3.1 表面处理质量要求 ⑴对普通钢材以喷砂法进行除锈处理，除尽铁锈、氧化皮等杂物，表面处理质量控制应达到GB8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》标准规定的Sa2.5，表面粗糙35~5um，喷砂后将灰尘除尽； ⑵喷砂后的钢材应在4h之内完成第一道漆的涂装。如采用ET-98无机磷酸盐长效型富锌涂料，一般除油、除锈即可，可带微锈涂刷施工； ⑶焊接部位，在焊接后的72h之内不能进行涂装。
油漆实际用量是施工单位的经验、施工水平、施工场所等条件由施工单位进行估算，大约为理论用量是的1.5-1.8倍,(表2-表6与此相同).。 3个月之内漆膜表面会出现锌盐，在施工下道漆时，须将漆膜表面的锌盐除尽，用干布或砂纸打磨一下即可（表2-表6与此相同）。 如超过涂装间隔时，应将漆膜表面以砂纸打毛后才能进行后道漆的涂装，以增强漆膜的层间附着力（表2-表5与此相同）。 ⑷对镀锌层必须采用轻扫级喷砂法去除灰层，然后涂装70-H环氧铁红防腐漆。 3.2涂装环境条件 涂装五境对漆膜的质量有很大的影响，为保证涂装质量，对涂装环境提出如下要求：
⑴不能在烈日曝晒和有雨、雾、雪的天气进行露天涂装作业，相对湿度大于85%不宜施工,底材温度须高于露点以上3℃方可进行ET-98无机磷酸盐长效型富锌涂料无妨； ⑵夏季阳光直射、底材温度大于60℃时不能施工。冬季气温不低于-5℃时，70-H环氧铁红防腐涂料、H06-3环氧云铁防锈漆、ZHL51-2超厚浆型环氧沥青防锈漆，冬季不宜在室外施工； ⑶涂装过程及漆膜干燥过程中有粉尘飞扬时，不能施工，ET-98无机磷酸盐长效型富锌涂料无妨，因3min表干。
燃气管道腐蚀的检测 一、管道腐蚀检测的目的管道腐蚀的检测目的主要是为了避免由于腐蚀而造成管道泄漏，或造成管道损坏致使供气中断；通过检测确定合适的防腐方法，并检查管道现有绝缘防腐层的质量，观察现有防腐系统的效果，确定需要加强或重新更换防腐蚀设施。 二、管道防腐蚀检测的方法(一)泄漏的检测管道被腐蚀表面最常见的是穿孔，可用深度仪测得孔深。此外，管道局部和整体也可被腐蚀，从而导致燃气泄漏，故必须定期用检漏仪寻找泄漏点并进行检测和记录。(二)管道与土壤电位差的检测在进行电位差检测之前，一般要对埋地燃气干管、支管及其相邻的金属管道进行定位。只有当其他金属管道与燃气管道相距1m以上，才能得到可靠的检测结果。图10-76为管道定位器工作原理示意图。管道内送入高频电子波，操作人员戴上耳机，手持管道定位器探头，离管道1m，沿管线可听到声波的变化从而判断管道的所在位置。图10-77为检测埋地管道与土壤电位差的示意图。无论管道直埋或埋地沟中时，其连接方式是类似的。将管道与电位差计的负极相连，正极与铜、硫酸铜标准电极相连，硫酸铜电极必须紧贴土壤表面。试验表明，测试电极间的最大距离不宜超过15m。图10-78为沿管道每隔15m测得的管道与土壤的电位差值。图10-76 管道定位器工作原理示意图1—线圈2—扩音机3—耳机4—管道5—声波曲线图10-77 管道与土壤电位差的检测示意图1—管道2—电位差计3—CuSO4标准电极(三)绝缘法兰的检测绝缘法兰可将被保护管线与不受保护管线或设备从电中处分开，也可使保护电流不至于通过接地体而漏失。绝缘法兰也可用于地下杂散电流地段以及不同管道(不同材质、新旧管道等)的连接处，以消除干扰腐蚀，是一种防腐蚀措施。当绝缘法兰安装到管道系统之前，必须检查法兰两侧之间的电阻，该电阻值应十分高，趋向于无限大。其检查线路如图10-79所示。用两根带探头的导线代替便携式灯泡的开关，连接到绝缘法兰的两侧。如果灯泡不亮，则说明无电流通过，即法兰两侧电阻很高，满足要求。
I.杂散电流监测系统由杂散电流收集网、测量端子、参考电极、区 间接线盒、测量用信号电缆、信号测量端子箱和便携式微机测控装置构成。 II.主要通过阅读图纸，查阅相关资料学习了牵引供电系统杂散电流防护的原理、杂散电流收集网测防端子引出图、杂散电流防护测试电缆联系图等。 III.杂散电流防护主要采取一下防护措施： 1）建立畅通和电气连续的牵引负回流通路，以保证在每个轨缝的电阻不大于1m钢轨的电阻值； 2）钢轨绝缘安装，车辆断、停车场和车站引入及引出轨道交通系统的给排水管采用绝缘隔离开关。 3）利用新建非盾构方式施工结构钢筋和新建整体道床结构钢筋的可靠焊接作为杂散电流收集网。 4）设立完备的杂散电流监测系统。 I.在既有段主要采用杂散电流防护的“堵”、“测”两类措施，在 该段不设杂散电流收集网。在本线开通运营后，每隔半年时间，利用综合测控装置再高峰小时期间期间测试土建结构钢筋相 对周围混凝土介质的平均电位，以此电位作为有无杂散电流对 结构钢筋腐蚀的依据；如果测到某段结构钢筋电位超过0.5V 的标准，则该区段杂散电流超标，应对钢轨回路和钢轨泄漏电 阻进行测试检查，并结合测试结果进行维护。 5.主杂散电流收集网利用整体道床结构钢筋构成；辅助杂散电流收集
网利用隧道、车站结构钢筋构成。 在既有地下线改建段（西站至新华路段），整体道床结构钢筋以及隧道和车站的结构钢筋由于纵向不连续，不进行测防端子的电缆连接来形成杂散电流防护的收集网，只能从中引出测防端子供杂散电流监测用；而且该段的牵引变电所中也不设排流柜；对于本线的地面段，由于路基采用碎石道床，在该段不设杂散电流防护的收集网。
杂散电流监测系统( 含排流柜) 、单向导通装置技术规格书 ( 一) 杂散电流监测系统( 含排流柜) 1. 适用范围 本技术要求适用于重庆轨道交通一号线朝沙段杂散电流监测系统, 并作为投标方制定投标技术文件和供货设备的技术依据。 2. 环境条件 1) 环境温度: -5C～+44.5C 2) 污秽等级: 重污区 3) 相对湿度: 日平均: 95% 月平均: 90% 有凝露发生 4) 海拔高度: 1000m 5) 雷电日: 60D/年 6) 地震烈度: 7度 3. 供货规格型号 序号名称规格型号备注 1 排流柜FM302 2 参比电极MHC 3 传感器FM301A 4 信号转接器FM301Z 5 监测装置FM305 6 管理软件 4. 采用标准( 但不限于此) 地铁杂散电流自动监测系统有关设备所涉及的产品标准、规范; 工
程标准、规范; 验收标准、规范等完全满足所有中华人民共和国的条例及规范, 包括: 《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》 CJJ49-92 《低压电器外壳防护等级》 GB4942.2-85 《电工电子产品基本环境试验规程》 GB2423-81 《电磁兼容试验和测量技术》 GB/T 17626 《煤矿通信、检验、控制用电工电子产品基本试验方法》 MT 210 《交流电气装置的接地》 DL/T621-1997 《地铁设计规范》 GB50157- 《地铁直流牵引供电系统》 GB10411-89 5. 系统构成 本工程杂散电流监测系统采用车站( 变电所) 监测和控制中心集中监测二级监测系统。 杂散电流监测装置经过变电所内通信网络与电力监控系统接口, 并将处理和统计后的数据传至监控中心。 杂散电流监测系统由参比电极、整体道床测防端子、地下结构测防端子、测量线、传感器、通信电缆、信号转接器、监测装置组成。
**石化常减压 天然气管道防腐施工安全方案 编制： 审核： 江苏**防腐安装有限公司第*分公司 二O一一.十
天然气管道防腐防腐施工安全方案 1．概况 常减压车间天然气管道外壁新安装管线，须防腐。防腐做法为机械进行表面处理，涂氯磺化聚乙烯涂料两底两面。本方案主要依据HGJ229-91?工业设备、管道防腐蚀工程及验收规范?、YB/T9256－96?钢结构、管道涂装技术规程?和SHS01034-92?设备及管道油漆检修规程?并结合现场实际情况进行编制。 2.施工准备 2.1材料选用 经甲方同意，准备采用耐温性、耐候性、耐化学腐蚀性能均较好的氯磺化聚乙烯涂料。材料由乙方采购，面漆颜色按《设备及管道油漆检修规程》SHS01034-92之附录A“设备、管道颜色及标志”之规定或以甲方规定为准。 2.2施工用工器具准备： 备齐施工机械，施工工具（如钢丝刷、铲刀、锤子、磨光机）及施工材料（如涂料、毛刷、滚筒、砂纸等）。 2.3劳动力安排： 根据现场工程情况及甲方的进度、质量要求合理安排劳动力。对上岗人员进行施工技术技能、安全作业技能及环保知识的培训教育。同时对上岗人员配备安全带、口罩、手套等劳动保护用品施工工具。 施工及有关管理人员须事先体检合格后方可上岗，并熟悉施工现场情况，了解工程概况及施工方案。 3防腐施工工艺
3.1施工工艺流程 准备施工设施―——————―检查安全设施――――--------- 机械处理―――——————刷第一道底漆――――――刷第二道底漆 ―――刷第一道面漆―――刷第二道面漆，现场清理。 3.2施工工序 3.2.1作业人员须采取安全措施。在作业之前，安全保护设施必须得到甲方安全监督部门确认，方可作业。 3.2.2作业前应到安监部门开登高作业票，办理施工作业票。开始作业后，先用铲刀手工铲除旧漆膜及浮锈，再用钢丝刷、砂纸等去表面的铁锈、旧漆膜及氧化皮焊渣、毛刺等，除锈标准达《设备及管道油漆检修规程》SHS01034-92中“表1”规定之“二级”。 3.2.3表面处理经甲方检查合格后，立即（24小时内）刷第一道底漆。底漆配制应用专用稀释剂控制好粘度，不宜过稠，以免影响附着力。 3.2.4第一道底漆表干成膜后，最好尚未干透时，即涂刷下一道漆。依此直至第二道面漆。面漆颜色按本方案前述条款之规定。在施工过程中每一道工序均须由甲方进行中间质量检查，合格后方可进入下一道工序。 3.2.5涂料配制时应按照施工说明进行，搅拌均匀。涂料配制、施工用工具应保持干净。 3.2.6配好的漆料须在材料施工说明规定的时间内用完。每道涂层间隔时间最大不超过材料施工说明规定的时间，对于因特殊原因，涂层固化时间太长，则须用砂纸打磨后方可再涂刷下一道漆。 3.2.7刷涂时，层间应纵横交错，每层宜往复进行，涂匀为止。每道漆膜不
地铁杂散电流腐蚀及其防护措 施(通用版) Safety work has only a starting point and no end. Only the leadership can really pay attention to it, measures are implemented, and assessments are in place. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0219
地铁杂散电流腐蚀及其防护措施(通用版) 摘要:地铁主体结构钢筋、电气设备、地铁附近的埋地管线经常遭受地铁杂散电流的电化学腐蚀。这种杂散电流腐蚀减少埋地管线使用寿命,降低地铁主体结构的耐久性和强度,有时甚至造成灾难性的事故;同时造成一定的经济损失。讨论了地铁杂散电流的危害,并给出了较为详细的减少杂散电流及其防护的方法。关键词:地铁;杂散电流;防护;监测 1概述 地铁具有运量大、安全舒适、运输成本低等优点,且与地面的交通工具互不干涉,因此成为解决城市交通拥挤紧张状态的有效途径。目前地铁列车牵引动力一般用直流电,由设置在沿线的牵引变电所通过架空线或第三轨向列车馈送电量,并利用走形轨作为回流线路。直流供电的地铁系统的走形轨本身具有电阻且走形轨对地做不到完
全绝缘,所以有一部分电流从走形轨泄漏到大地。这部分从走形轨漏出的电流被称为杂散电流又叫迷流。 杂散电流从走形轨漏出后,经过地铁的道床流入大地,然后从大地流回钢轨回流点。若地铁附近有导电性能较好的埋地金属管线(如自来水管、煤气管道、电缆等),则有一部分杂散电流选择电阻率较低的埋地金属管线作为流通路径,在变电所附近从金属管线中流出流回变电所。对于走形轨杂散电流是在远离变电所的地方流出,对于埋地金属管线杂散电流是从变电所附近的部位流出,由于土壤或其它介质的作用,金属体有电流流出的部位发生电解,使金属体遭受电化学腐蚀。这种电化学反应易腐蚀地铁钢轨、地铁主体结构钢筋、地铁线路附近的埋地金属管线,减少埋地管线使用寿命,降低地铁主体结构的耐久性和强度,有时甚至造成灾难性的事故。钢轨埋设在地表面,易于发现损坏状况,且便于更换,所以杂散电流腐蚀对其的危害不是很大;但由于地铁主体结构钢筋和埋地金属管线埋设在地下,其腐蚀情况不易察觉,所以杂散电流腐蚀对地铁主体结构钢筋和埋地金属管线的腐蚀危害是很大的。例如从20世纪70年代开始运行
燃气管道安全评估中钢管腐蚀评价技术的研究(2021) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0108
燃气管道安全评估中钢管腐蚀评价技术的 研究(2021) 一、前言 由于燃气的易燃易爆特性，管道中燃气一旦泄漏，往往会导致重大人身伤亡和财产损失，近年来国内外已发生过多起恶性事故，教训深刻。为此，国家建设部与中国城市燃气协会在2001年共同组织编制了《城市燃气行业“十五”技术进步发展规划》，明确要求开展城市燃气管道的可靠性分析和风险评估研究，建立综合管理体制，保证在役管道运行的安全可靠。深圳燃气集团积极响应，启动了“城市燃气管道安全状况评估”课题研究，2002年项目列入国家建设部年度科研计划并取得突破性进展，在2003年初进行的阶段成果审定会上，得到有关专家的充分肯定。此后我们对深圳在役的200公里
埋地钢质燃气管道进行了系统的安全评估，通过实际检验和修正，进一步完善了埋地管道安全评估手段和评价标准，使其更符合生产实用的需求，整个项目计划在2004年底投入试运行。 二、城市燃气管道的特点 Muhlbauer所著《管道风险管理手册》介绍了美国埋地长输管道安全评估的经典方法，其利用海量、完整、可靠的管道建设运行数据库，归纳出各影响因素的分值。目前，国内部分科研机构借鉴其基本思路，请国内专家凭各自的主观感觉填写调查表，经统计处理确定各影响因素的分值，不与具体工况相联系，使用结果表明其往往与实际情况有较大偏差。究其原因，在于与长输管道相比，城市燃气管道有明显差别： 1、长输管道通常为单管，阀门和变径很少。城市燃气管道多为网、枝状，阀门、三通及凝液缸等管件密布，管道变径较普遍。 2、长输管道通常为一次同期建成，有完备的勘察设计、施工监理、竣工验收程序，质量相对均衡且缺陷较少。城市燃气管道则随着城市建设的进展逐步形成，且不断拓展。由于投资来源复杂，设