雜(za)散電流對埋地管道(dao)的(de)危害及其防治措(cuo)施
雜散電流的危害
雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，也叫做迷流(liu)(liu)(liu)腐(fu)(fu)蝕，它的(de)英文定義是 “Electrical current through a path other than the intended path”。近年來(lai)，隨著電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)氣化高(gao)速鐵(tie)路(lu)和高(gao)壓電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)力設施的(de)大規模建設，雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)負面(mian)作用(yong)問題也越(yue)來(lai)越(yue)突出，尤其(qi)在雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)經(jing)過(guo)長輸埋(mai)地油氣管(guan)道附(fu)近時，會加(jia)速埋(mai)地鋼(gang)質管(guan)道的(de)腐(fu)(fu)蝕，使其(qi)存(cun)在泄(xie)漏的(de)潛在危(wei)險。隨著人們對雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)危(wei)害性的(de)認識不斷加(jia)深(shen)，國內學(xue)者對雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)硏究表明危(wei)害管(guan)道的(de)雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)主要(yao)有直流(liu)(liu)(liu)雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)和交流(liu)(liu)(liu)雜(za)散電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)兩種。
雜散電流的分類
雜散電流腐蝕實質上是金屬的電解過程，電解池的陰(yin)極(ji)即電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)入(ru)的一(yi)端被保護，電(dian)(dian)(dian)解池的陽極(ji)即電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)流(liu)(liu)出的一(yi)端被腐蝕，作(zuo)為(wei)陽極(ji)金(jin)屬的腐蝕量與流(liu)(liu)經的電(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)量和時間成正相關關系，可(ke)用法拉第定律逬行(xing) 定量計算。
雜散電流的主要特點在于雜，方向不定，大小也不定，所以雜(za)(za)散(san)電(dian)流腐蝕一般(ban)很難通過(guo)實驗確定，現在一般(ban)通過(guo)計算(suan)機數值模擬仿真技(ji)術研究雜(za)(za)散(san)電(dian)流。現(xian)在一致(zhi)認可(ke)的雜散(san)電流(liu)(liu)(liu)主要(yao)有直(zhi)流(liu)(liu)(liu)雜散(san)電流(liu)(liu)(liu)、交流(liu)(liu)(liu)雜散(san)電流(liu)(liu)(liu)和(he)地磁雜散(san)電流(liu)(liu)(liu)三種。
雜散電流的防治措施
河南邦信防腐材料有限公司控制雜散電流干擾腐蝕的措施，概括起來就兩個 字“排(pai)”和“防(fang)” ，“防(fang)”只(zhi)是(shi)(shi)(shi)一種輔助的(de)(de)手(shou)段。例如用(yong)絕(jue)緣性覆蓋層(ceng)或(huo)部件來切斷管線所提(ti)供的(de)(de)電流(liu)通道(dao)(dao)。排(pai)流(liu)是(shi)(shi)(shi)讓雜(za)散電流(liu)盡快流(liu)走，是(shi)(shi)(shi)一種治本的(de)(de)方(fang)法(fa)，從源頭上控制(zhi)和減小雜(za)散電流(liu)，所以以下主要介紹管道(dao)(dao)交(jiao)流(liu)排(pai)流(liu)和直流(liu)排(pai)流(liu)。
一、交流排流
⑴交流排流要求
交流雜散電流主要來自高壓輸電線路，一般來說交流(liu)(liu)(liu)雜散電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)引起的腐蝕比(bi)直流(liu)(liu)(liu)雜散電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)小(xiao)很多，但是這種(zhong)說法也(ye)不都對(dui)。例如(ru)當管道與高(gao)壓交流(liu)(liu)(liu)輸電(dian)(dian)線與平(ping)行敷設時，由于靜電(dian)(dian)場(chang)和交變磁場(chang)的影響，管道就會產(chan)生交流(liu)(liu)(liu) 感(gan)應電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)，就會加(jia)速對(dui)管道的腐蝕。對(dui)于交流(liu)(liu)(liu)干(gan)擾的強弱，標(biao)準是有規定的，管道受交流(liu)(liu)(liu)干(gan)擾的程(cheng)度可按表1交流干擾程度的判斷指標的規定判定。當交流干擾程度判定為“強”時，應采取交流干擾防護措施；判定為“中”時，宜采取交流干擾防護(hu)措施；判定為“弱(ruo)”時(shi)，可(ke)不采(cai)取交流干擾防護(hu)措施。
表1交流干擾程度的(de)判斷指標
我國石油行業規(gui)范(fan)規(gui)定(ding)管道與鐵塔(ta)或接地電桿的距(ju)離，不宜(yi)小于下表(biao)2中的規定。當(dang)管道與干擾接(jie)地體的距離(li)小于(yu)表2中規定的長度時，應(ying)采取相應(ying)的排(pai)流(liu)措施。
表2管道與交(jiao)流(liu)接地(di)體的距離
從設計角度考慮，以下位置需要采取(qu)排流措(cuo)施(shi)：
(1) 在高壓交流(liu)喻(yu)電線路走廊內的管道(dao)，與(yu)110KV及(ji)以上輸電線(xian)路外側邊導線(xian)間(jian)距300m且累計長度(du)超過2km的管段，應在每(mei)1km設置一(yi)處排流防護點；
(2) 管道進入(ru)或遠離輸電線路(lu)走廊(lang)位置處；
(3)在管(guan)道與(yu)高壓交(jiao)(jiao)(jiao)/直流輸(shu)電(dian)線路(lu)交(jiao)(jiao)(jiao)叉(cha)且(qie)交(jiao)(jiao)(jiao)叉(cha)角(jiao)度小于55°處。交(jiao)(jiao)(jiao)流排(pai)(pai)流方(fang)(fang)式采(cai)取交(jiao)(jiao)(jiao)流排(pai)(pai)流時，首(shou)先應對管(guan)道逬行交(jiao)(jiao)(jiao)/直流干(gan)擾專(zhuan)頂測試(shi)，然后(hou)采(cai)取有(you)針(zhen)對性的排(pai)(pai)流方(fang)(fang)式。常見的交(jiao)(jiao)(jiao)流排(pai)(pai)流方(fang)(fang)式有(you)以下三種：直接接地、負電(dian)位接地和(he)固態去耦(ou)合器接地。
二、直(zhi)流排(pai)流
(1)直(zhi)流(liu)排流(liu)要求(qiu)
直流雜散電流主要來自直流電氣化鐵路，直流電流從鐵(tie)軌流向管(guan)道絕(jue)緣涂層的破(po)損處(chu)即陽(yang)極(ji)區(qu)，造(zao)成局部(bu)腐(fu)蝕。
我國石油行業規范—般按照管地電位相對于自 然電位的偏移值來判定管道直流干擾程度，如表3所示。在這個偏移值的測量比較困難的情況下，還可以(yi)采(cai)用土壤(rang)電位梯度來衡量雜散(san)電流強弱(ruo)程(cheng)度，如表4所示
從設計角度考慮，以下位置需要采取排流措施：管(guan)道(dao)管(guan)道(dao)在(zai)與直流電氣化鐵路(lu)并行的管(guan)段，如(ru)果二者間距<400m,應從并行段的(de)起點開始，每(mei)1km設(she)置(zhi)一處(chu)排流防護點；根(gen)據(ju)受(shou)干(gan)擾區域土壤(rang)電(dian)阻率(lv)不同，要求接(jie)地極的(de)接(jie)地電(dian)阻V0.6Q~5Q；
在(zai)與(yu)電氣化鐵(tie)路交叉的(de)地段，在(zai)交叉段的(de)其中一(yi)側位置設置一(yi)處排流防護(hu)點。
⑵直流(liu)排流(liu)方式
我(wo)國石油行(xing)業(ye)規(gui)范總(zong)結的直流(liu)排(pai)流(liu)方式主(zhu)要有直接(jie)排(pai)流(liu)、極性排(pai)流(liu)、強制(zhi)排(pai)流(liu)和接(jie)地排(pai)流(liu)四種。
邦信直(zhi)接(jie)排(pai)流就是將管(guan)道與鐵(tie)軌直(zhi)接(jie)通過導(dao)線連(lian)在一(yi)起，適用于(yu)具有穩定的陽極區，而且位于(yu)直(zhi)流供(gong)電附近的被(bei)干擾管(guan)道。優(you)點是簡單經濟，排(pai)流效果好；缺點是應用范圍有限。
邦信極性排流也是將管道與鐵軌直接通過導線連在一起(qi)，只不過中間(jian)加一個二極(ji)管(guan)(guan)，適用于(yu)管(guan)(guan)地電(dian)位(wei)正員交變(bian)，而且位(wei)于(yu)直流供電(dian)附(fu)近的被(bei)干(gan)擾管(guan)(guan)道(dao)。具有無需電(dian)源(yuan)、安裝(zhuang)簡單和(he)應用廣泛的優點(dian)；缺點(dian)是(shi)當管(guan)(guan)道(dao)與鐵軌(gui)電位差較小時，保護(hu)效(xiao)果(guo)較差。
強制排(pai)流適用管(guan)道(dao)與軌(gui)道(dao)的電位(wei)差較小，并且(qie)管(guan)道(dao)位(wei)于鐵軌(gui)干(gan)擾(rao)源附(fu)近。其(qi)優點(dian)是保護范(fan)圍大，在無干(gan)擾(rao)時可以為管(guan)道(dao)提供陰極(ji)保護；缺點(dian)是需要外(wai)接(jie)電源，而且(qie)會對鐵軌(gui)造(zao)成(cheng)腐(fu)蝕。
邦信接(jie)(jie)地(di)(di)排流(liu)適用(yong)于不(bu)能(neng)直接(jie)(jie)向干(gan)擾源排流(liu)的被(bei)干(gan)擾管道(dao)，例如采用(yong)犧牲(sheng)陽極(ji)作為(wei)接(jie)(jie)地(di)(di)體。邦信接(jie)(jie)地(di)(di)排流(liu)應用(yong)范圍(wei)廣泛，幾乎(hu)適用(yong)于所有的情況，對其(qi)他設備干(gan)擾小；缺點是需要接(jie)(jie)地(di)(di)地(di)(di)床，保護效果一般。
