广西某输油管道受地铁直流杂散电流干扰的分析及治理
随着城市地铁的扩建和输油管道的建设，地铁直流杂散电流对输油管道的干扰日益显著。本文对广西某输油管道受地铁直流杂散电流干扰的原因进行了分析，并提出了相应的治理措施。
1.1 输油管道与地铁线路交叉布置：由于城市空间有限，输油管道往往需要与地铁线路进行交叉布置，使得两者的电气系统存在直接接触面。
1.2 电气设备故障：地铁的电气设备如牵引变压器、牵引逆变器等可能存在故障，导致产生直流杂散电流。
1.3 输油管道绝缘层损坏：输油管道绝缘层由于老化、磕碰等原因导致损坏，使得地铁的直流杂散电流直接接触到输油管道。
1.4 地铁与输油管道地下环境相互影响：地铁施工、运营过程中所产生的电磁场、电位差等因素可能对输油管道造成影响，产生直流杂散电流。
二、治理措施
2.1 优化输油管道的电气系统设计：针对地铁与输油管道交叉布置的情况，可以通过改变输油管道的走向、提高绝缘层质量等措施来减少直接接触面，降低干扰程度。
2.2 增加地铁电气设备的维护和监测：加强对地铁电气设备的维护和监测，及时发现故障并进行修复，减少直流杂散电流的产生。
2.3 加强绝缘层的保护和修复：对于输油管道绝缘层的老化、损坏情况，应及时进行修复和更换，保证输油管道的绝缘性能。
2.4 电位差调整和防护：通过合理的电位差调整措施，减少地铁与输油管道之间的电位差，防止直流杂散电流的产生和传输。
2.5 加强工程施工和运营过程的管控：在地铁施工和运营过程中，要加强对电磁场、电位差等因素的管控，减少对输油管道的干扰。
三、治理效果评估
对采取的治理措施进行效果评估是保证输油管道安全运行的重要环节。可以通过以下几个方面进行评估：
3.1 监测输油管道的电气指标：通过对输油管道的电气指标进行监测，如电阻、电位差、电流密度等，评估治理效果。 3.2 监测地铁的直流杂散电流：对地铁的直流杂散电流进行监测，评估治理效果。
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。
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杂散电流干扰检测评估
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治
理
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技术部：刘珍
编制：2018年8月
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3.1杂散电流干扰检测评估
3.1.1通电电位、极化电位、自然电位检测根据GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》中5.3“断电电位”以及5.9“极化探头法”两种方法对阴极保护断电电位进行测量。因考河南汇龙合金材料有限公司刘珍阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案
虑到该区域可能产生的杂散电流干扰和设有临时阴极保护措施，本次检测采用极化探头法（试片法）作为保护电位的测量方法。具体检测方法如下：极化探头法：
1.本方法适用于受杂散电流干扰区域管段或无法同步瞬间中断保护电流的管道，用极化探头测量埋设位置处管道极化电位的测量。
2.典型的极化探头由在测试位置处代表管道的金属试片和长效硫酸铜参比电
极构成。
3.试片应与管道具有相同的材质及适当裸露的面积，为避免过量阴极保护电
流的流失，裸露尺寸代表防腐层缺陷大小；鉴于该管道为新埋设3PE防腐层管道，根据SYT0029-2012《埋地钢质检查片应用技术规范》中6.1.1检查片设计规定，本次极化电位所用试片裸露面积选取6.5cm2。
4.硫酸铜参比电极通过探头内部合理结构与试片尽可能接近。本次检测硫酸铜参比电极距离探头（试片）为1cm。
5.极化探头埋深及回填状态与管道相同。本次试片埋设选取可代表管道所处环境位置，埋设深度大于40cm。
6.在测量之前，应确认阴极保护运行正常，试片与管道已连通，管道和试片充分极化。为确保探头（试片）可充分极化，在测试前提前将探头与管道连接，极化时间大于24h，待充分极化后再进行连续监测记录。
7.测量中，将极化探头的与试片连接的测量电缆接连续监测仪的正极，与硫
交直流杂散电流综合干扰
时的排流措施
技
术
说
明
书
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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。
