杂散电流腐蚀防护

燃气管道杂散电流腐蚀及防护在燃气管道运行过程中，由于环境条件和管道使用维护等因素的不确定性，会导致管道表面产生一些杂散电流。

这些杂散电流的存在会给燃气管道带来一定的腐蚀风险，因此在燃气管道的设计、施工及运行过程中，需要考虑采取一些有效的措施，防止杂散电流对管道产生腐蚀损害。

本文将从杂散电流的产生机制、腐蚀机理以及防护措施三个方面进行阐述。

1. 杂散电流的产生机制燃气管道的杂散电流产生与周围环境及管道自身电化学池电位有关。

当管道连通另一电化学电位较低的构件或设施时，如果电位差超过一定值，就会产生杂散电流，从而引发管道腐蚀。

杂散电流可由线性和非线性两种方式产生。

1.1 线性杂散电流线性杂散电流主要受电源电位、管道电位和电路电阻的影响。

当电路中存在电位差，管道交流电阻和电位之间的电势差会产生电流，从而产生线性杂散电流。

其他因素如水分析、电解质浓度等也会影响杂散电流的大小。

1.2 非线性杂散电流非线性杂散电流往往是由高压直流线路通过电介质引起的，比如石油和天然气管道经过高压直流输电线路时就可能产生非线性杂散电流。

非线性杂散电流的幅度较大，可以对管道产生较大的腐蚀作用。

2. 腐蚀机理燃气管道在杂散电流的作用下，可能会发生如下几种腐蚀现象：2.1 金属腐蚀金属腐蚀是最为常见的一种腐蚀现象。

电流经过原本无需溶解的金属表面后，会发生电化学反应，并导致金属表面钝化层的破坏，随后金属的一部分物质就会溶解并脱落。

这样就会导致管道内部或外部的金属腐蚀。

2.2 极化腐蚀极化腐蚀是指金属表面在某些特定情况下，电化学反应速度升高而导致腐蚀的过程。

例如，在管道表面形成漏洞时，容易引起极化腐蚀。

2.3 应力腐蚀应力腐蚀是在金属表面承受着应力的情况下依然腐蚀的过程。

燃气管道由于其长期在应力状态下运行，如果存在杂散电流，则可能在管道表面形成多种应力，这就容易引起应力腐蚀。

2.4 脱化腐蚀脱化腐蚀则是指燃气管道表面物质溶解速度在电流作用下加快，这会导致管道内部物质脱落而形成腐蚀。

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。

杂散电流腐蚀名词解释杂散电流腐蚀名词解释1. 引言杂散电流腐蚀是一种常见的电化学腐蚀形式，对许多工业设备和结构造成严重的损害。

在本文中，我们将对杂散电流腐蚀进行详细解释，并探讨其原因、影响以及相应的防治方法。

2. 什么是杂散电流腐蚀杂散电流腐蚀（stray current corrosion）是指在电气系统中出现的不受控制的电流，通过某些金属结构或设备导致其腐蚀的现象。

这种电流在未经适当处理的情况下，可能导致严重的金属损耗，甚至引发设备破裂或系统故障。

3. 杂散电流腐蚀的原因杂散电流腐蚀通常由以下几个原因引起：3.1 非均匀电位分布：在电力供应系统或电气设备中，由于电流分布不均匀，导致某些地点的电位比其他地方高，产生电流流向较低电位的金属结构或设备，引发腐蚀。

3.2 地下设施电位差：在地下工程或管道系统中，可能存在不同的电位差，导致电流从一个区域流向另一个区域，引发腐蚀。

4. 杂散电流腐蚀的影响杂散电流腐蚀对金属结构和设备造成的影响主要有以下几个方面：4.1 金属损耗：杂散电流加速了金属的腐蚀速率，导致设备和结构的物质损耗加剧。

4.2 设备破裂风险：腐蚀导致金属断裂，可能引发设备破裂，造成重大事故和人员伤亡。

4.3 金属电位的漂移：杂散电流会改变金属结构或设备的电位，可能导致电气故障甚至系统崩溃。

5. 杂散电流腐蚀的防治方法为了有效预防和控制杂散电流腐蚀，可以采取以下几种方法：5.1 定期监测：通过安装监测设备，及时监测杂散电流的存在和变化，以便及早采取相应的措施。

5.2 电位补偿：通过电源系统的电位调整或使用电位补偿装置，可以减少或消除电位差，降低杂散电流的发生。

5.3 防护涂层：在金属结构表面涂覆保护性涂层，以防止杂散电流对金属的直接接触，减少腐蚀风险。

6. 个人观点和理解杂散电流腐蚀的概念对于电力系统和工程设备非常重要。

在我看来，了解和掌握杂散电流腐蚀的原因、影响及防治方法，对于预防设备腐蚀、保护系统运行稳定至关重要。

杂散电流腐蚀机理及防护措施一、背景介绍在工业生产中，随着科技的进步和发展，涉及到电子器件和各种金属设备的使用越来越广泛。

然而，我们也会遇到一些意想不到的问题，比如杂散电流腐蚀现象。

杂散电流腐蚀是一种电化学腐蚀现象，由于设备中的电子学元件和电线之间的电流路径不完全主导，所以产生了这种现象。

如何减少杂散电流对设备的损害，一直是工程师们尤为关注的问题。

二、腐蚀机理1.发生杂散电流的原因在不同状态下，电子元件和金属装置之间的电位差，导致内部电流的产生，从而出现了杂散电流的产生。

并且中介物质也是电化学反应的催化剂，强化电化学反应，加速了材料的腐蚀，使设备不可避免地出现了腐蚀现象。

2.电化学反应机理杂散电流腐蚀是一种电化学反应，其机理主要有以下几个过程：1）阴阳极反应所致的腐蚀当两种不同金属的材料同时存在于同一电解质中时，其间电位差会引起电流的流动。

金属中氧化物离子的流动，有时被电位差控制，产生了腐蚀现象。

2）金属在电场作用下腐蚀当电场强度超过电解质电势时，电解质中的离子将受到电场的约束，导致发生腐蚀现象。

3）金属在呼吸的过程中腐蚀在受湿气、氧气和空气中的金属构件，经过长时间的反复潮湿和干燥的过程，加剧了腐蚀现象的发生。

三、防护措施1.设计可靠的电路我国工业生产中，设计防护电路是杂散电流腐蚀防范工作的第一步。

同时，加强电子电气设备的设计和制造工艺，防止杂散电流的发生，可以有效避免毁坏设备的情况。

2.资料选择通过电解，构建材料对抗杂散电流腐蚀的能力和耐腐蚀性能强的组合材料。

3.使用低电容端子在电子电气设备的使用中，应尽量使用低电容的端子连接。

如果端子电容过高，会导致设备的工作电压精度下降，加速杂散电流的产生。

4.防止电离击穿在电子电气设备的使用中，必须避免电离击穿的情况发生，通过选择正确的电磁材料和电容电感规格，实现平衡装置的工作状态。

四、总结杂散电流腐蚀是电子电气设备中经常出现的问题，在工业生产中会给人们带来一定的损失。

燃气管道杂散电流腐蚀及防护燃气管道是连接城市与城市之间天然气输送的重要管道，其安全性和可靠性对于人民生命财产安全和经济发展具有重要意义。

然而，在使用燃气管道的过程中，可能会出现一些意想不到的问题，其中之一就是杂散电流造成的腐蚀问题。

本文介绍燃气管道杂散电流腐蚀及防护的相关知识。

一、杂散电流的来源杂散电流（stray current）是指在地下电解质（如土壤、岩石）中产生的电流。

杂散电流是无序流动的，来源于各种电气设备、铁路、工厂等，甚至个人家用电器也会产生杂散电流。

这些电流在地下电解质中形成变化复杂的电磁场和电位分布，可能会导致管道腐蚀。

二、杂散电流腐蚀的危害杂散电流带有一定的电位，当燃气管道与地下物质接触时，可能会发生电解反应。

这种反应具有腐蚀性，会使燃气管道的金属表面逐渐被侵蚀，从而损坏燃气管道。

如果管道被侵蚀得足够厉害，不仅会损坏管道本身，而且还可能导致爆炸、泄漏等严重后果。

三、燃气管道杂散电流的防护为了保证燃气管道的安全和可靠性，需要采取一些措施来防止杂散电流腐蚀。

以下是几种有效的方法：1. 接地保护燃气管道需要进行电气接地，从而将燃气管道与地面的电位接通。

这样可以使燃气管道的电位与地面接近，从而减少管道的腐蚀。

此外，地电位降低也有助于减小管道与地面之间的电势差，降低杂散电流对管道的腐蚀作用。

2. 阴极保护阴极保护是一种通过为管道表面制造负电位，从而减少管道表面腐蚀的方法。

在燃气管道阴极保护中，常使用电流池来为管道表面提供负电位。

这样可以降低管道表面的电位，减小管道表面的腐蚀。

3. 隔离保护隔离保护是指将需要保护的燃气管道与可能产生杂散电流的设备、设施隔离开来，阻止杂散电流流入燃气管道。

这种保护方式需要对可能存在的电气设备、地铁、电缆等进行检测和隔离处理。

4. 路线设计燃气管道的路线设计也是减少杂散电流对燃气管道腐蚀的关键。

为了确保燃气管道的安全运行，应在管道敷设前进行地形勘察，选择地形较平坦的区域，减少管道敷设的长度和弯曲程度。

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作用在当多台机车运行时会产生杂乱无章的地下电流。

供电所很多，形成网状，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。

For personal use only in study and research; not for commercial use地铁杂散电流腐蚀防护技术规程地铁杂散电流腐蚀防护技术规程CJJ49－92主编单位：北京市地下铁道科学技术研究所批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1993年4月1日关于发布行业标准《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》的通知建标〔1992〕477号根据原城乡建设环境保护部（88）城标字第141号文的要求，由北京市地下铁道科学技术研究所主编的《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》，业经审查，现批准为行业标准，编号CJJ49－92，自1993年4月1日起施行。

本标准由建设部城镇建设标准技术归口单位建设部城市建设研究院归口管理，其具体解释工作由北京市地下铁道科学技术研究所负责。

本标准由建设部标准定额研究所组织出版。

中华人民共和国建设部1992年7月25日第一章总则第1.0.1条地铁的杂散电流（迷流）对城市建筑和地铁本身具有较大的腐蚀作用，为有效地限制地铁杂散电流，降低与消除其不利影响，保证地铁具有良好的社会经济总体效益，制订本规程。

第1.0.2条本规程适用于采用直流电力牵引和走行轨回流方式的地铁系统的设计、施工和运行维护等各个环节。

其中主要包括：一、地铁直流牵引供电系统中与限制和减小杂散电流值有关的措施；二、地铁中可能受到杂散电流腐蚀或影响其外泄的结构与设备；三、地铁系统中的防蚀措施。

本规程不适用于地铁建设过程中所采取的临时性措施。

第1.0.3条地铁的工程设计，应包括杂散电流腐蚀防护的内容（积极防护和消极防护措施）。

第1.0.4条地铁的建设施工必须按照工程设计的要求，完成限制杂散电流的各项措施和地铁结构的腐蚀防护与监测设施，并作为工程验收的内容。

施工过程中，应及时逐段检查施工质量，保证达到技术指标。

第1.0.5条常年正常运行的地铁线路，应在运行方式上力求减小杂散电流值。

地铁的线路和线路上部建筑，应经常处于清洁、干燥和良好绝缘的状态。

船体杂散电流腐蚀与防护1、水中杂散电流产生原因作为一种介质，水和土壤一样可视为电解质，其均匀性比土壤好，当有电流流动时，一般可以直线方向流动，如果在电流流动的区域内有金属构筑物存在，和埋地管道>管道一样将遭受到杂散电流腐蚀。

船舶、海上平台、码头等金属构筑物置于海中，当这些构筑物上使用直流用电设备时，便会造成杂散电流干扰，比如电焊、强制电流阴极保护>阴极保护等作为船体，杂散电流主要发生在修造、停泊、维修期间，因为这个时期往往都需要使用电焊或其他电焊通过船体。

因杂散电流腐蚀的事例很多，快者3个月便会腐蚀穿孔，更有甚者，大连某海运大队的1条船，停靠在岸边，利用单线进行轴系的焊接工作，持续时间约为5h，就腐蚀损坏掉一只铸钢螺旋浆。

2、杂散电流腐蚀的验证和检测（1）腐蚀破坏速率相当快，并与船体的钢材好坏关系不大，一般仅半年到一年、几十天、有的甚至在几小时内疚严重的破坏了壳体或零件。

（2）腐蚀的形状为坑装或穿孔，腐蚀坑内有黑色粉末泥状铁锈，相应的阴极部位有白色的阴极沉积物附着。

（3）腐蚀集中产生在电阻小、易放电的部位，如油漆剥落破损的部位、尖角边棱突出处，而且往往是靠码头或电源的一侧腐蚀最严重。

（4）由于杂散电流的数量级一般都很大，所以常规的阴极保护>阴极保护难以阻止杂散电流的腐蚀，此时的牺牲阳极溶解量将大大增加。

（5）交流杂散电流所引起的腐蚀仅为直流的1%。

（6）当有杂散电流存在时，船体的电位值明显偏离船体的正常电位值。

按《船体杂散电流腐蚀的防护方法》GB/T 3712，杂散电流的判断准则为正向偏移大于20mv。

通常船体在海水中的电位值在-0.65V~-1.00V （CSE）之间，若测得的船体电流电位高出或低处这一范围均应怀疑有杂散电流。

当用指针式电压表测试时，指针颤抖或左右摇摆。

3、杂散电流腐蚀的防护（1）直接排流和管道>管道上直接排流道理一样，将被干扰的船体，在焊接作业时，直接用一根长的地线与焊机的负极连接在一起。

地铁杂散电流腐蚀防护技术规程
地铁杂散电流腐蚀防护技术规程
一、前言
随着城市轨道交通的快速发展，地铁杂散电流腐蚀问题日益凸显。

为了保障地铁线路的安全运行和延长设备寿命，制定本技术规程，对地铁杂散电流腐蚀防护进行规范和指导。

二、定义
1. 地铁杂散电流：指由于直流牵引系统接地电阻不足或接触不良等原因而在轨道中产生的漏电流。

2. 地铁杂散电流腐蚀：指由于地铁杂散电流引起的金属结构物表面氧化、锈蚀等现象。

三、防护措施
1. 增加接地电阻：通过增加接地电阻来降低地铁杂散电流的大小。

2. 阴极保护：在金属结构物表面涂覆特殊涂料或安装阴极保护装置，使其成为阴极，从而减缓金属结构物表面的氧化、锈蚀等现象。

3. 限制漏电流：加强对地铁线路的检修和维护，及时排除接触不良等问题，从而限制漏电流的大小。

四、防护效果评估
1. 对地铁杂散电流腐蚀防护措施进行定期检测和评估。

2. 根据检测结果，对防护措施进行调整和改进，以达到最佳的防护效果。

五、总结
地铁杂散电流腐蚀是城市轨道交通运营中不可避免的问题。

本技术规程旨在规范和指导地铁杂散电流腐蚀防护工作，提高地铁线路的安全性和设备寿命。

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旳供电方式,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旳泄漏电流,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。

地铁迷流重要是对地铁周围旳埋地金属管道、电缆金属铠装外皮以及车站和区间隧道主体构造中旳钢筋发生电化学腐蚀,它不仅能缩短金属管线旳使用寿命,并且还会减少地铁钢筋混凝土主体构造旳强度和耐久性,甚至酿成劫难性旳事故。

如煤气管道旳腐蚀穿孔导致煤气泄漏、隧道内水管腐蚀穿孔而被迫更换等。

此外,地铁迷流同步也对地铁沿线都市公用管线和构造钢筋产生“杂散电流腐蚀”,影响地铁以外沿线公共设施旳安全及寿命。

本文结合我企业参与旳多条地铁线施工和运行维护管理旳经验,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构造中钢筋旳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旳自然腐蚀同样,都是具有阳极过程和阴极过程旳氧化还原反应。

即电极电位较低旳金属铁失去电子被氧化而变成金属离子,同步金属周围介质中电极电位较高旳去极化剂,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旳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旳迷流。

由图1可得地铁迷流所通过旳途径可概括为两个串联旳腐蚀电池,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)旳钢轨和金属管线部位流出时,该部位旳金属铁便与其周围电解质发生阳极过程旳电解作用,此处旳金属随即遭到腐蚀。

油气长输管道杂散电流干扰腐蚀与防护发布时间：2022-08-30T07:20:25.980Z 来源：《科技新时代》2022年第2期第1月作者：崔路飞[导读] 随着国内油气长输管道被杂散电流干扰腐蚀的情况越渐严重崔路飞国家管网集团东部原油储运有限公司新乡输油处河南省新乡市 453000摘要：随着国内油气长输管道被杂散电流干扰腐蚀的情况越渐严重，本文着重从杂散电流干扰腐蚀的原理、特点和预防措施三个方面进行了分析，希望通过这些分析在一定程度上去对油气长输管道达到一定防护作用。

关键词：油气长输管道；杂散电流；干扰腐蚀与防护杂散电流对埋地金属结构是具有强烈腐蚀性的，加上近年来我国的油气长输管道日益增多，杂散电流的干扰腐蚀严重影响到了油气长输管道的运行。

因此，研究杂散电流的原理并对其进行防护措施的研究刻不容缓。

一、杂散电流干扰腐蚀原理杂散电流其实就是那些不在规定电路内流动的电流，这种电路非常容易使得油气长输管道被干扰腐蚀，而被腐蚀的根本原因其实就是化学反应中的电解作用。

首先埋入地下的钢制管道本身就已经带有一定的导电性，加上杂散电流的不规则流动，使得电位差形成，最终造成电池被腐蚀的现象。

杂散电流流入金属导管中往往会带上负电，人们普遍把这个区域称为阴极区，其实处在阴极区的管道正常情况下是不会被电流所影响到的，可是当如果阴极区的电位值超出了管道所能承受的正常值，就会导致管道的表层覆盖上大量的氢，这些氢会极大程度的造成腐蚀层的剥离[1]。

而管道被腐蚀破坏后，从破坏点流出的电流则带正电，人们普遍把这个区域称为阳极区，而阳极区的部分管道以离子的形式融入到周围的介质之中，最终对油气长输管道造成了电化学腐蚀。

过程如下：二、杂散电流干扰腐蚀特点（一）强度高、危害大被腐蚀是无法避免的，即使没有杂散电流从中作梗，埋在地下的油气长输管道也是会被自然反应所腐蚀的，但是这种腐蚀反应是非常微弱且缓慢的，正常情况下腐蚀电流不会超过一百毫安。