埋地管道交直流干擾雜散電流防治措施
概述
控制雜散電流干擾腐蝕的措施，概括起來就兩個 字“排”和“防”，“防”只是一種輔助的手段。例如用絕緣性覆蓋層或部件來切斷管線所提供的電流通道。排流是讓雜散電流盡快流走，是一種治本的方法，從源頭上控制和減小雜散電流。管道雜散電流干擾排流可分為交流(liu)排(pai)(pai)流(liu)和直流(liu)排(pai)(pai)流(liu)。
交流(liu)排流(liu)：
交流雜散電流主要來自高壓輸電線路，一般來說交流(liu)(liu)雜散(san)電流(liu)(liu)引起的(de)腐(fu)蝕比直流(liu)(liu)雜散(san)電流(liu)(liu)小(xiao)很多， 但(dan)是這種說法(fa)也(ye)不絕(jue)對。例(li)如當(dang)管道與高(gao)壓(ya)交流輸電線與平行敷設時，由于靜電場(chang)和交變磁場(chang)的影響，管(guan)道就(jiu)會產生交流感(gan)應電流，就(jiu)會加(jia)速對管道的腐蝕(shi)。 對于交流(liu)干(gan)擾的強(qiang)弱(ruo)，標準是有規(gui)定的，管道受交流(liu)干(gan)擾的程度可按表1交(jiao)流(liu)干擾程(cheng)度的判(pan)斷指標的規定(ding)(ding)判(pan)定(ding)(ding)。當(dang)交(jiao)流(liu)干擾程(cheng)度判(pan)定(ding)(ding)為“強(qiang)”時，應采(cai)(cai)取(qu)交(jiao)流(liu) 干擾防(fang)護措(cuo)施(shi)；判(pan)定(ding)(ding)為“中”時，宜(yi)采(cai)(cai)取(qu)交(jiao)流(liu)干擾防(fang)護措(cuo)施(shi)；判(pan)定(ding)(ding)為“弱”時，可不采(cai)(cai)取(qu)交(jiao)流(liu)干擾防(fang)護措(cuo)施(shi)。
表(biao)1交流干擾(rao)程度的判斷(duan)指(zhi)標
我國石(shi)油(you)行業規(gui)范(fan)規(gui)定管道與鐵塔或(huo)接地(di)電(dian)桿的(de)距離(li)，不宜小于(yu)下表(biao)2中的(de)規(gui)定。當(dang)管道與(yu)干擾(rao)接地體(ti)的(de)距離小于表2中規(gui)定的(de)長(chang)度時，應采取相應的(de)排流(liu)措(cuo)施。
表2管道與交(jiao)流(liu)接地體的距離(li)
從(cong)設計角度考慮，以下位(wei)置(zhi)需(xu)要采取排流措施：
(1) 在(zai)高壓交(jiao)流喻電(dian)線(xian)路(lu)走(zou)廊內的管道，與110KV及以(yi)上(shang)輸電(dian)線(xian)路(lu)外側(ce)邊導線(xian)間距300m且累計長度超(chao)過2km的管段，應在(zai)每1km設置一(yi)處(chu)排流防護點；
(2) 管道進入或(huo)遠離輸電線路走廊位(wei)置(zhi)處；
(3) 在管道(dao)與(yu)高(gao)壓交(jiao)/直(zhi)流輸電(dian)線路交(jiao)叉且交(jiao)叉角 度(du)小于55°處。交(jiao)流排(pai)流方(fang)(fang)式采取交(jiao)流排(pai)流時，首先應對(dui)管道(dao)逬行(xing)交(jiao)/直(zhi)流干擾專項(xiang)測(ce)試，然后(hou)采取有針對(dui)性(xing)的(de)(de)排(pai)流方(fang)(fang)式。常見的(de)(de)交(jiao) 流排(pai)流方(fang)(fang)式有以下三種：直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)地、負電(dian)位接(jie)(jie)地和固態去耦(ou)合器接(jie)(jie)地，分別如圖4、圖5和圖6所示。
圖4直接接地
圖4所示(shi)的直接(jie)接(jie)地就是將管(guan)道與接(jie)地體通過電纜直接(jie)連在一起，適(shi)用(yong)于陰極(ji)(ji)保(bao)護站保(bao)護范(fan)圍(wei)小(xiao)的被(bei)干(gan)擾(rao)管(guan)道。具有簡(jian)單經濟、減輕干(gan)擾(rao)效(xiao)果(guo)好的優點，缺(que)點是應用(yong)范(fan)圍(wei)小(xiao)，陰極(ji)(ji)保(bao)護電流(liu)流(liu)失，而且需要與電力部(bu)(bu)門或交(jiao)通部(bu)(bu)門協(xie)調(diao)磋商(shang)。
圖5負電位接地
圖5所示(shi)的負(fu)電(dian)(dian)位(wei)接(jie)地適用于受(shou)干擾區域管(guan)道與(yu)強制(zhi)電(dian)(dian)流(liu)保(bao)(bao)護(hu)段電(dian)(dian)隔(ge)離，且土壤(rang)電(dian)(dian)阻率不(bu)能太高，要(yao)在犧牲陽極(ji)(ji)的適用范(fan)圍以內。此方(fang)法有減輕(qing)干擾效果、向管(guan)道提供(gong)陰極(ji)(ji)保(bao)(bao)護(hu)的優點(dian)(dian)；缺點(dian)(dian)是管(guan)道進行保(bao)(bao)護(hu)電(dian)(dian)位(wei)測量時，需要(yao)斷幵(jian)與(yu)犧牲陽極(ji)(ji)的連接(jie)，而(er)且也(ye)加(jia)大了實施陰極(ji)(ji)保(bao)(bao)護(hu)評價的困難(nan)。
圖6所(suo)示的(de)固態去耦(ou)合器(qi)可以交(jiao)(jiao)流干擾(rao)(rao)進行電(dian)(dian)流泄(xie)放和電(dian)(dian)壓限制，具(ju)(ju)有防護管(guan)道交(jiao)(jiao)直流干擾(rao)(rao)和交(jiao)(jiao)直流腐蝕的(de)功(gong)能(neng)，還具(ju)(ju)有防護雷電(dian)(dian)電(dian)(dian)磁干擾(rao)(rao)的(de)電(dian)(dian)阻性(xing)耦(ou)合、電(dian)(dian)容性(xing)耦(ou)合、電(dian)(dian)感性(xing)耦(ou)合的(de)排流功(gong)能(neng)。排流采用固態去耦(ou)器(qi)和裸(luo)銅線(xian)。
固態去耦合器接地適用范圍廣，能有效隔離陰極保(bao)護電流，啟動(dong)電壓低，可將感應(ying)交流電壓降到允(yun)許(xu)的極限(xian)電壓內，抗干(gan)擾效果好，裝置抗雷電或故(gu)障(zhang)電(dian)流強電(dian)沖擊性(xing)能好(hao)。缺點是(shi)價格高(gao)，一(yi)般在萬元以(yi)上。此種方法適(shi)用(yong)于投資較大的長輸(shu)管(guan)道，是(shi)長輸(shu)管(guan)道設計常采用的排流方式。
直(zhi)流(liu)排(pai)流(liu)：
直(zhi)流(liu)(liu)雜散電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)主要(yao)(yao)來(lai)自直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣化鐵路(lu)，直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian) 流(liu)(liu)從(cong)鐵軌流(liu)(liu)向(xiang)管道(dao)絕緣涂層的破損處即陽(yang)極區，造成局部腐蝕(shi)。我(wo)國(guo)石油行(xing)業規范—般(ban)按照管地(di)(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)相對于(yu)自 然電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的偏移(yi)值(zhi)來(lai)判定管道(dao)直(zhi)流(liu)(liu)干(gan)擾程(cheng)度(du)，如(ru)表(biao)3所(suo)示。在(zai)(zai)(zai)這個偏移(yi)值(zhi)的測量比較困難的情況下(xia)，還可以采(cai)用土壤(rang)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)梯(ti)度(du)來(lai)衡量雜散電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)強(qiang)弱程(cheng)度(du)，如(ru)表(biao)4所(suo)示，從(cong)設(she)(she)計角度(du)考慮，以下(xia)位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)需要(yao)(yao)采(cai)取排流(liu)(liu)措施： 管道(dao)管道(dao)在(zai)(zai)(zai)與直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)氣化鐵路(lu)并行(xing)的管段(duan)(duan)，如(ru)果二(er)者間距(ju)<400m,應從(cong)并行(xing)段(duan)(duan)的起點(dian)開始，每1km 設(she)(she)置(zhi)(zhi)一(yi)處排流(liu)(liu)防護點(dian)；根據(ju)受(shou)干(gan)擾區域土壤(rang)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)率不 同，要(yao)(yao)求接地(di)(di)極的接地(di)(di)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻(zu)V0.6Q~5Q；在(zai)(zai)(zai)與電(dian)(dian)(dian)(dian)氣化鐵路(lu)交(jiao)(jiao)叉的地(di)(di)段(duan)(duan)，在(zai)(zai)(zai)交(jiao)(jiao)叉段(duan)(duan)的其(qi)中一(yi) 側位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)設(she)(she)置(zhi)(zhi)一(yi)處排流(liu)(liu)防護點(dian)。
直流排流方式：
我國石油行(xing)業規(gui)范(fan)總結的直(zhi)流(liu)排(pai)(pai)流(liu)方(fang)式主要有直(zhi)接(jie)排(pai)(pai)流(liu)、極性(xing)排(pai)(pai)流(liu)、強制排(pai)(pai)流(liu)和接(jie)地排(pai)(pai)流(liu)四種。
直(zhi)接排流就是將管道與鐵軌直(zhi)接通過導(dao)線連在一起(qi)，適用于具有穩定的(de)陽(yang)極(ji)區，而且位于直(zhi)流供電附(fu)近的(de)被干擾管道。優點(dian)是簡單經濟，排流好；缺點(dian)是應用范圍有限。
極性(xing)排流(liu)也是將管道與(yu)鐵軌直(zhi)接(jie)通(tong)過導線連在一 起，只不過中間加(jia)一個二極管，適用(yong)(yong)于(yu)管地電位(wei)正員(yuan)交變，而且位(wei)于(yu)直(zhi)流(liu)供電附近的被干(gan)擾管道。具有無需電源(yuan)、安裝簡單和應用(yong)(yong)廣泛(fan)的優點；缺點是當管道與(yu)鐵軌電位(wei)差(cha)較小時，保護(hu)效(xiao)果較差(cha)。
強制排(pai)流適用管(guan)道(dao)與軌(gui)道(dao)的(de)電位差(cha)較小(xiao)，并且管(guan)道(dao)位于鐵軌(gui)干擾源(yuan)附近。其優點是保護(hu)范圍大(da)，在無干擾時可以為(wei)管(guan)道(dao)提(ti)供陰極保護(hu)；缺點是需要外接電源(yuan)，而(er)且會對鐵軌(gui)造(zao)成腐蝕。
接(jie)地(di)排流適(shi)用(yong)于不能直接(jie)向干(gan)(gan)擾(rao)源排流的(de)被干(gan)(gan)擾(rao)管道(dao)，例如采用(yong)犧牲陽(yang)極作(zuo)為接(jie)地(di)體。接(jie)地(di)排流應用(yong)范(fan)圍廣泛，幾乎適(shi)用(yong)于所(suo)有的(de)情(qing)況，對其他設備干(gan)(gan)擾(rao)小；缺(que)點(dian)是(shi)需要(yao)接(jie)地(di)地(di)床，保(bao)護效果(guo)一般。
