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4.杂散电流参数的测试4.1检测参数的选择及意义杂散电流的检测是地铁杂散电流防护的重要组成部分，做好杂散电流的检测工作对保障地铁的良好运行至关重要。
地铁杂散电流难以直接测量，一般采用间接的办法来反应杂散电流的的腐蚀情况，地铁结构与设备受杂散电流腐蚀的危险性指标是由结构表面向周围电解质的泄漏电流密度和由此引起的电位极化偏移来确定的。
而电流密度难以直接测量，只有通过测量埋地金属极化电位来判断。
因此埋地金属极化电位是杂散电流腐蚀监测中的主要参数。
埋地金属极化电位的测量采用埋参比电极的方法。
参比电极与结构钢筋之间的电位差为结构钢筋的极化电位。
由于参比电极本身存在自然本体电位，且会受到各种外在因素的影响而发生变化，所以在测量时要对其进行修正校准，以提高测量精度，修正方法是在列车停运时，在没有杂散电流干扰的情况下测量结构钢对参比电极的电位作为参比电极的本体电位。
为了得到极化电位的正向偏移值，自然本体电位的测量也很重要。
泄露的杂散电流引起的结构钢的电位极化偏移值，即极化电位。
应取在列车运行高峰时间内测得的半小时平均值。
对于钢筋混凝土质的地铁主体结构钢，极化电位的正向偏移平均值不应超过0.5V[32]。
从理论上讲，埋地金属结构对地电位的地应该是无限远点的大地，这在实际测量中是难以实现的，一般以就近的大地作为地。
在地铁直流牵引供电系统中，由于杂散电流的干扰作用使得接地电位发生偏移，所以不能以接地作为电压测量的基准点，需要使用合适的参比电极。
在实际测量中埋地金属结构对地电位的定义是指金属结构表面与电解质之间用与同一电解质接触的参比电极测得的电位差。
参比电极作为测量电位的传感器，其性能及其可靠性是影响电位测量的关键因素。
应具有以下特点：长期使用时电位稳定，重现性好，不易极化，寿命长，并有一定的机械强度，具有最低的内阻以降低电流通过时因电极内部欧姆压降而产生的误差，常用的参比电极有甘汞、银/氯化银、铜/硫酸铜电极。
长效铜/硫酸铜参比电极具有电压稳定、耐极化性能好、使用寿命长、内阻小等优点，完全符合阴极保护工程中对参比电极的要求，可以作为地铁杂散电流极化电压测量的基准。
交直流杂散电流综合干扰时的排流措施技术说明书河南汇龙合金材料有限公司2019年正版考虑到排流地床接地体既要保证将杂散电流排走，又要保证阴极保护电流不被排走，当管道所受的直流干扰为正电流干扰的情况下，通常接地体一般选择牺牲阳极接地体如镁阳极或者锌接地体，牺牲阳极既可以作为接地将杂散电流排入地下，还可以提供足够的阴极保护电流来抵消直流杂散电流的干扰；当管道所受的直流干扰为负电流干扰的情况下，接地体一般可选择铜接地体，因为锌接地体等牺牲阳极自身开路电位较高，加上钳位式排流器0.5V的电压差，无法将多余电流排走。
该工程正是受直流杂散电流负干扰较为严重的情况，不能选择牺牲阳极作为接地体或者牺牲阳极阴极保护系统，容易产生过保护。
高压输电线路与地下金属管道平行分布且相互距离较近时，由于磁性耦合的作用，管道上会产生交流电压，在测量上表现为管地交流电位，即由输电线路引起的交流干扰。
新大管道沿线高压输电线路较多，有些管段与高压线近距离平行，易受交流干扰。
为此，对管道交流电位进行了24 h连续测试，实测结果表明，新大管道存在强直流和弱交流干扰，需要采取排流保护措施。
管道上施加的强制电流阴极保护对直流干扰有明显的抑制作用。
与轻轨平行的新大管道管段应采用排流保护，以降低杂散电流对该管段的干扰；在管道两端利用阴极保护对杂散电流的抑制作用来降低对管道的干扰，并使该管段得到有效的阴极保护，具体设计方案如下。
(1) 在管道末端增设1座阴极保护站，以减轻轻轨穿越点处至七厂段管道直流的干扰，解决该管段的阴极保护电位不足的问题。
(2) 在管道与轻轨平行段预设6〜8处排流设施，既可消除该管段的直流干扰，又可同时减弱其交流干扰。
(3) 排流装置采用接地式排流方式，该方式位置选择灵活，对其它设施干扰小。
对于轻轨铁路引起的干扰，由于管道电位波动较大，且存在正负交变现象，为防止杂散电流倒流人管道，排流器需增设防逆流装置，即极性排流器。
排流接地极材料选用镁合金阳极，不仅可以提高排流驱动电压，而且还可为管道提供阴极保护。
排流方案高压线对管道干扰杂散电流解决方案项目号：文件号：LLYB20150513A CADD号：设计阶段：方案设计日期：2015.05.130 版高压线对管道杂散电流排流（文件号：LL20150513A）0 戴碧辉2015.05.13 版次说明编制校对审核审定日期目次1概述 (3)2设计原则 (3)3设计遵循的标准规范 (3)4设计基本参数 (4)5保护对象和保护方法 (4)6排流方案设计内容 (4)7施工技术要求 (8)8排流保护准则 (8)9系统的管理和维护 (8)10卫生、安全和环境 (9)11材料表 (10)1.概述项目为银川环城高压燃气管道，全长98公里，设外加电流阴极保护站两座。
燃气管道设计压力4.0MPa，管径及壁厚为D610×8.7，材质为L360M，采用3PE加强级防腐，管顶覆土1.5米。
银川的土壤电阻率约为50Ω，地质状况以粉砂层为主。
1、燃气管道与110KV的高压电线平行敷设，平行距离在3公里左右，与高压线塔的距离为30米左右。
2、燃气管道与110KV的高压电线平行敷设，平行距离在1公里左右，与高压线塔的距离为10-15米左右。
3、燃气管道与110KV的高压电线交叉敷设，与高压线塔的距离为20米左右，交叉角度为30-45°左右。
4、燃气管道在发电厂外围墙一侧敷设，距离围墙与30米左右，围墙长度为500左右。
5、燃气管道垂直穿越包兰电气化铁路。
6、燃气管道与750KV双回路高压电线平行敷设，平行距离在3公里左右，与高压线塔的距离为50米左右。
7、燃气管道与750KV双回路高压电线平行敷设，平行距离在1公里左右，与高压线塔的距离为20米左右。
8、燃气管道从750KV双回路高压塔的两塔线之间穿越通过，与两侧高压线塔的距离为20米左右，交叉角度为15-30°左右。
9、燃气管道与750KV双回路高压电线平行交叉敷设，与高压线塔的距离为20米左右，交叉角度为30-45°左右。
项目号：文件号:GLYB08—CAD 号:设计阶段：方案设计 日期铁路对管道杂散电流排流设计方案 （此方案为单交叉点的方案）（文件号：） 西安冠霖电气有限公司排流方案铁路对管道干扰杂散电流解决方案目次1. 概述铁路与埋地管道交叉或平行时，会对埋地管道形成电磁干扰，从而使管道电位升高或降低，导致管道腐蚀加剧。
所以，在铁路和管道交叉或平行时，必须对管道进行固态去耦合器排流处理，以消除或降低铁路对管道的干扰。
铁路干扰的相关参数:1）、铁路为单回路供电，供电电压一般为；2）、铁路对管道主要产生交流干扰，但也有相当大的直流分量；3）、干扰电压呈波动状态，最高可达到100V；4）、交叉多处，交叉斜角为70--90 度；5）、设计排流防雷系统寿命为25年。
严格遵守埋地钢质管道排流有关的设计规范、技术标准和技术规定；采用成熟技术、材料，做到安全可靠、经济合理；3. 设计遵循的标准规范埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》( SY/T0036-2000) 钢制管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》( SY0007-1999)长输管道阴极保护施工及验收规范》( SY/J4006-90 )埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T 21246-2007 ) 钢质管道外腐蚀控制规范》 ( GB/T 21447-2008 )埋地钢质管道阴极保护技术规范》(GB/T 21448-2008)埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T 0017-2006 )埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》( GB/T 50698—2011) 减轻交流电和雷电对金属构筑物和腐蚀控制系统影响的措施》 阴极保护管道的电绝缘标准》 (SY/T 0086-2003)埋地钢质管道交流排流保护技术标准》(中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 0032-2000) 埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》(中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 0019-97)。
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。
排流方案高压线对管道干扰杂散电流解决方案项目号：文件号：LLYB20150513A CADD号：设计阶段：方案设计日期：2015.05.130 版高压线对管道杂散电流排流（文件号：LL20150513A）0 戴碧辉2015.05.13 版次说明编制校对审核审定日期目次1概述 (3)2设计原则 (3)3设计遵循的标准规范 (3)4设计基本参数 (4)5保护对象和保护方法 (4)6排流方案设计内容 (4)7施工技术要求 (8)8排流保护准则 (8)9系统的管理和维护 (8)10卫生、安全和环境 (9)11材料表 (10)1.概述项目为银川环城高压燃气管道，全长98公里，设外加电流阴极保护站两座。
燃气管道设计压力4.0MPa，管径及壁厚为D610×8.7，材质为L360M，采用3PE加强级防腐，管顶覆土1.5米。
银川的土壤电阻率约为50Ω，地质状况以粉砂层为主。
1、燃气管道与110KV的高压电线平行敷设，平行距离在3公里左右，与高压线塔的距离为30米左右。
2、燃气管道与110KV的高压电线平行敷设，平行距离在1公里左右，与高压线塔的距离为10-15米左右。
3、燃气管道与110KV的高压电线交叉敷设，与高压线塔的距离为20米左右，交叉角度为30-45°左右。
4、燃气管道在发电厂外围墙一侧敷设，距离围墙与30米左右，围墙长度为500左右。
5、燃气管道垂直穿越包兰电气化铁路。
6、燃气管道与750KV双回路高压电线平行敷设，平行距离在3公里左右，与高压线塔的距离为50米左右。
7、燃气管道与750KV双回路高压电线平行敷设，平行距离在1公里左右，与高压线塔的距离为20米左右。
8、燃气管道从750KV双回路高压塔的两塔线之间穿越通过，与两侧高压线塔的距离为20米左右，交叉角度为15-30°左右。
9、燃气管道与750KV双回路高压电线平行交叉敷设，与高压线塔的距离为20米左右，交叉角度为30-45°左右。
杂散电流的分析和研究材料学09 汪家斌09080225广义的说,不按照规定回路流回电流源的电流都可称为杂散电流。
电气化铁路、交、直流高压输电系统等都能产生杂散电流。
它对金属的损耗属于电化学腐蚀范畴。
金属失去电子被氧化,介质中的其它离子得到电子被还原。
杂散电流分为直流型和交流型。
直流杂散电流造成的管地电压高达8~9V,是普通自然腐蚀的(几百毫伏)的几百倍。
如果1A的电流从钢管表面流向土壤溶液,那么一年就会溶解钢铁9kg。
即壁厚为7~8mm的钢管, 4 ~5个月就可发生腐蚀穿孔。
交流电引起的腐蚀大约为直流电的1%或更小。
但当交、直流杂散电流叠加作用时,交流部分可引起电极表面的去极化作用,加速绝缘层的老化和使防腐层的剥离,形成穿孔。
有时还会使阴极保护无法在控制电位的范围内正常进行,使牺牲阳极发生极性逆转,保护失效。
城市中杂散电流的现象复杂多变,特点表现在: (1)电流强度大; (2)杂散电流源不易消除; (3)形式多样从单一的直流,交流到直交混杂; (4)电力设备使用量年年加大,给排流增大了难度。
杂散电流不光对管道造成影响,而且对地铁(轻轨),建筑物,钢架桥,矿山等同样造成大量的破坏。
使得道床加速老化,混凝土中的钢筋出现腐蚀,大桥主体钢架结构出现穿孔,矿山设备加速损坏。
杂散电流排流系统属于基础应用型研究, 2008年香港举行的IET-ICRE2008年会上[13],伊朗科技大学教授M.Niasati和A.Gholami作了关于直流轨道交通下杂散电流的控制的发展历程和展望[14](O-verview of stray current control in DC railway sys-tems)。
2007年在法国城市里摩日(Limoges)举办的第一届《环境中的杂散电流》(stray current in our en-vironment)的专题讨论会,从学术和工业两方面讨论当前遇到的问题并至力于解决杂散电流带来的危害。
1 前言目前国内天然气长输管道大部分为埋地钢质管道,由于钢铁具有的腐蚀特性,管道所处环境对管道的安全性及使用寿命等影响较大,如果存在交流或直流杂散电流，就会对管道产生交流或直流干扰影响。
交流干扰是指管道附近的交流电设施通过耦合途径在管道上产生的电效应,交流干扰对管道的危害主要表现在两个方面，一方面是危险影响，过高的干扰电压会损坏管道的设备，甚至会危及管道操作人员的人身安全；另一方面是腐蚀影响，一般认为交流电的存在可引起电极表面的去极化作用，加速管道的腐蚀，并干扰阴极保护系统的正常运行，致使管道得不到有效的防腐保护。
直流干扰是由于大地中直流杂散电流的作用而引起的埋地金属管道腐蚀电位的变化。
直流干扰会导致管道剧烈腐蚀，这种腐蚀的速率往往是自然腐蚀的几十倍甚至上百倍。
由于交、直流干扰对埋地管道安全构成了严重威胁，所以干扰防护工作历来是管道管理的重要工作之一。
对管道交、直流干扰状况进行检测与评价，是管道外检测的重要内容。
通过此项检测，可了解管道的交、直流干扰影响程度和分布情况，为管道的干扰防护工作提供科学的决策依据，以最大程度地减少交、直流干扰对管道的危害。
2 检测内容与方法2.1 检测内容本检测主要是采用存储式杂散电流测试仪，连续测试并记录管道的交、直流电位，通过电位数值的大小、电位随时间变化的规律及电位随距离的分布状况，判断干扰类型和干扰强度，查明干扰来源。
并对干扰较严重的管段制定针对性的防护方案。
具体测试内容包括：⑴、管道交流电位的长时间连续测试⑵、管道直流电位的长时间连续测试⑶、直流干扰区域重点位置的直流电位梯度⑷、交、直流干扰区域的干扰源调查⑸、需排流保护管段的土壤电阻率测试2.2 检测方法2.2.1测试点分为普通测试和重点测试两类。
选择干扰较强或距可疑干扰源较近的测试桩作为重点测试点进行交流电位和自然电位2h或24h的连续测试。
另外利用现有测试桩在每隔5km（此间隔视干扰情况而定）选择1个测试点作为一般测试点，进行管道交流电位和自然电位1h的连续测试。
1 腐蚀原理1.1 金属的腐蚀金属从矿物质提炼出来时，出于一个高能级状态，多数金属处于热力学不稳定状态，金属都有从高能量状态向低能量状态转化的趋势，因此，金属转化成低能量状态氧化物的过程就是腐蚀。
腐蚀是一种化学过程，而且大多数都是电化学过程，伴随着氧化-还原反应的发生。
1.2 电化学腐蚀电化学腐蚀指金属表面与电解质因发生电化学反应而引起的破坏，特点是腐蚀过程中有电流的产生。
绝大多数常见工程材料的腐蚀发生在含水的环境里，其本质是电化学反应。
腐蚀过程包括金属失去电子（氧化），以及还原反应得到电子，比如氧或水的还原。
阳极区反应：Fe→Fe2-+2e阴极区反应：O2+2H2O+4e-→4OH- 2H2O+2e-→H2+2OH-1.3 杂散电流干扰腐蚀杂散电流分为交流杂散电流和直流杂散电流。
杂散电流一旦流入埋地金属设施，再从埋地金属设施流出进入大地，在电流流出部位会发生强烈的腐蚀，电流流出的部位成为阳极，发生氧化反应，通常把此种腐蚀称为杂散电流干扰腐蚀。
图1为杂散电流示意图。
图1 杂散电流示意图地铁杂散电流对长输管道干扰危害及防护措施王明章1 孙丽丽1 王俊丰21. 中国石化青岛石油化工有限责任公司 山东 青岛 2660432. 中石化皖能天然气有限公司 安徽 合肥 230000摘要：近年来，随着地铁的不断开通，地铁杂散电流对长输管道的腐蚀危害越来越明显，并且呈高发趋势。
其中直流杂散电流危害更为突出。
由于杂散电流的干扰，导致长输管道沿途阴极保护不能满足国标要求，并且随着地铁的增加管道阴极保护断电电位不达标比例明显升高。
在同一条管道中，根据实际情况可采用一种或多种防护措施，对于已采用强制电流阴极保护的管道，应首先通过调整现有阴极保护系统抑制干扰。
距阴保站较远和无阴保系统管段，建议采用极性排流方式对管道进行保护。
干扰防护措施实施后，应进行干扰效果的评定测试。
关键词：腐蚀 地铁 杂散电流 干扰 防护Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｓｔｒａｙ ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ｔｏ ｌｏｎｇ－ｄｉｓｔａｎｃｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ａｎｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓｕｒｅｓＷａｎｇ Ｍｉｎｇｚｈａｎｇ１， Ｓｕｎ Ｌｉｌｌｉ１， Ｗａｎｇ Ｊｕｎｆｅｎｇ２Sinopec Qingdao Petrochemical Co.， LTD，Shandong Qingdao 266043 Abstract：In recent years， with the continuous opening of the subway， the corrosion damage of the subway stray current to the long-distance transmission pipeline is more and more obvious， and shows a high trend. The damage of DC stray current is more prominent. Due to the interference of stray current， the cathodic protection along long-distance transmission pipelines cannot meet the requirements of national standards， and with the increase of subway， the proportion of cathodic protection outage potential substandard increases significantly. In the same pipeline， one or more protective measures can be adopted according to the actual situation. For the pipeline with forced current cathodic protection， the interference should be suppressed by adjusting the existing cathodic protection system first. It is recommended to use polar drainage to protect the pipe which is far away from the negative protection station and has no negative protection system. After the implementation of interference protection measures， the interference effect should be evaluated and tested.Keywords：Corrosion；The subway；Stray current；Interference；Protertion杂散电流干扰腐蚀危害：（1）管道涂层缺陷处腐蚀速率非常高，导致短时间内发生穿孔、失效。
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十毫安。
