埋地管道(dao)交直流(liu)干擾雜散電流(liu)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(ke)分(fen)為交流(liu)(liu)排流(liu)(liu)和直(zhi)流(liu)(liu)排流(liu)(liu)。
交流(liu)(liu)排(pai)流(liu)(liu)：
交流雜散電流主要來自高壓輸電線路，一般來說交流雜(za)散(san)(san)電流引起(qi)的腐(fu)蝕比直流雜(za)散(san)(san)電流小很多， 但是這種說法也(ye)不絕對(dui)。例(li)如(ru)當管道與高壓交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian)線與平行敷設時，由于靜電場(chang)和交變磁(ci)場(chang)的影(ying)響，管道就會產(chan)生交流感應(ying)電流，就會加速對管道的腐蝕。 對于(yu)交流干擾(rao)的(de)強(qiang)弱，標準是有規(gui)定的(de)，管(guan)道受交流干擾的程(cheng)度可按(an)表1交(jiao)流(liu)干(gan)(gan)(gan)擾(rao)程度的判(pan)(pan)斷指(zhi)標的規(gui)定判(pan)(pan)定。當(dang)交(jiao)流(liu)干(gan)(gan)(gan)擾(rao)程度判(pan)(pan)定為(wei)“強(qiang)”時，應采取交(jiao)流(liu) 干(gan)(gan)(gan)擾(rao)防(fang)護(hu)措(cuo)施；判(pan)(pan)定為(wei)“中”時，宜采取交(jiao)流(liu)干(gan)(gan)(gan)擾(rao)防(fang)護(hu)措(cuo)施；判(pan)(pan)定為(wei)“弱”時，可不采取交(jiao)流(liu)干(gan)(gan)(gan)擾(rao)防(fang)護(hu)措(cuo)施。
表1交(jiao)流干擾程度的判斷指標(biao)
我(wo)國(guo)石油(you)行業規范規定管道與鐵(tie)塔或接地電桿(gan)的距(ju)離，不宜小于下表2中的規定。當管道與干擾接地體的距離(li)小于(yu)表2中規定的長度時，應采取相應的排流措(cuo)施。
表2管(guan)道與(yu)交(jiao)流接地體的距離(li)
從設計角度考慮，以(yi)下位置需要采取排流措施：
(1) 在(zai)高壓交(jiao)流(liu)喻電線路走(zou)廊內的管道，與110KV及以(yi)上輸(shu)電線路外側邊導(dao)線間距300m且累計長度超過2km的管段，應在(zai)每(mei)1km設置一處(chu)排(pai)流(liu)防護(hu)點；
(2) 管道進(jin)入或遠(yuan)離輸電線(xian)路走廊位置(zhi)處；
(3) 在(zai)管道與高(gao)壓交(jiao)(jiao)/直(zhi)流(liu)(liu)輸電(dian)線路交(jiao)(jiao)叉(cha)且交(jiao)(jiao)叉(cha)角 度小(xiao)于55°處。交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)排(pai)流(liu)(liu)方式采取(qu)交(jiao)(jiao)流(liu)(liu)排(pai)流(liu)(liu)時(shi)，首先應(ying)對(dui)管道逬行(xing)交(jiao)(jiao)/直(zhi)流(liu)(liu)干(gan)擾專(zhuan)項測試，然后采取(qu)有(you)針(zhen)對(dui)性的排(pai)流(liu)(liu)方式。常見(jian)的交(jiao)(jiao) 流(liu)(liu)排(pai)流(liu)(liu)方式有(you)以下三種：直(zhi)接(jie)接(jie)地(di)、負電(dian)位(wei)接(jie)地(di)和固態去耦合器接(jie)地(di)，分別如圖4、圖5和圖6所示。
圖(tu)4直接(jie)接(jie)地(di)
圖4所(suo)示(shi)的(de)直接(jie)接(jie)地就(jiu)是將管道與(yu)接(jie)地體通過電(dian)纜直接(jie)連在一(yi)起，適用于陰(yin)極(ji)保(bao)護站保(bao)護范(fan)圍小(xiao)的(de)被(bei)干擾管道。具有簡單(dan)經(jing)濟、減輕干擾效果好的(de)優點(dian)，缺點(dian)是應用范(fan)圍小(xiao)，陰(yin)極(ji)保(bao)護電(dian)流流失，而且(qie)需要與(yu)電(dian)力(li)部(bu)門(men)(men)或(huo)交通部(bu)門(men)(men)協調磋商。
圖5負電位接地
圖5所示的負(fu)電位接(jie)地(di)適用于受(shou)干擾區域管道與強(qiang)制電流(liu)保(bao)護(hu)段(duan)電隔離，且土壤電阻率(lv)不(bu)能太高，要在犧牲(sheng)陽(yang)(yang)極的適用范圍以內。此方法(fa)有減輕干擾效果、向管道提供陰極保(bao)護(hu)的優點；缺點是管道進行保(bao)護(hu)電位測(ce)量時，需要斷幵與犧牲(sheng)陽(yang)(yang)極的連接(jie)，而且也加(jia)大了實施(shi)陰極保(bao)護(hu)評價的困難。
圖6所示的(de)固(gu)態(tai)去耦(ou)合器可以交流(liu)(liu)干擾進行電(dian)(dian)流(liu)(liu)泄放(fang)和電(dian)(dian)壓(ya)限制，具(ju)有(you)防護管道交直流(liu)(liu)干擾和交直流(liu)(liu)腐蝕的(de)功能(neng)，還具(ju)有(you)防護雷電(dian)(dian)電(dian)(dian)磁(ci)干擾的(de)電(dian)(dian)阻(zu)性耦(ou)合、電(dian)(dian)容性耦(ou)合、電(dian)(dian)感性耦(ou)合的(de)排流(liu)(liu)功能(neng)。排流(liu)(liu)采用固(gu)態(tai)去耦(ou)器和裸銅線。
固態去耦合器接地適用范圍廣，能有效隔離陰極保護電(dian)流(liu)，啟動電(dian)壓(ya)低，可(ke)將感(gan)應交流(liu)電(dian)壓(ya)降到允許的極限電(dian)壓內，抗(kang)干擾效果好，裝置抗(kang)雷電(dian)或故障電流強電沖擊性(xing)能(neng)好。缺點是(shi)價格(ge)高，一般在萬(wan)元以上。此種(zhong)方法適(shi)用(yong)于(yu)投資較大的(de)長(chang)輸管道(dao)，是(shi)長(chang)輸管道(dao)設計常采用的(de)排流方式。
直(zhi)流排流：
直(zhi)流(liu)(liu)雜散(san)電(dian)流(liu)(liu)主(zhu)要來自(zi)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)氣化(hua)鐵(tie)路(lu)，直(zhi)流(liu)(liu)電(dian) 流(liu)(liu)從(cong)鐵(tie)軌流(liu)(liu)向管(guan)道(dao)絕緣涂層的(de)(de)(de)破損處(chu)即陽極區，造成(cheng)局部腐蝕。我國石油行業規范—般按照管(guan)地(di)電(dian)位(wei)(wei)相對于自(zi) 然電(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)偏移值來判定(ding)管(guan)道(dao)直(zhi)流(liu)(liu)干擾程(cheng)度，如(ru)(ru)表3所示(shi)。在這個偏移值的(de)(de)(de)測(ce)量比較困難的(de)(de)(de)情況下(xia)，還可(ke)以(yi)采(cai)用土(tu)壤(rang)電(dian)位(wei)(wei)梯度來衡量雜散(san)電(dian)流(liu)(liu)強弱(ruo)程(cheng)度，如(ru)(ru)表4所示(shi)，從(cong)設計角度考慮(lv)，以(yi)下(xia)位(wei)(wei)置需(xu)要采(cai)取排(pai)流(liu)(liu)措施： 管(guan)道(dao)管(guan)道(dao)在與直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)氣化(hua)鐵(tie)路(lu)并行的(de)(de)(de)管(guan)段(duan)(duan)，如(ru)(ru)果二(er)者間距<400m,應(ying)從(cong)并行段(duan)(duan)的(de)(de)(de)起點開(kai)始(shi)，每(mei)1km 設置一處(chu)排(pai)流(liu)(liu)防護點；根據受干擾區域土(tu)壤(rang)電(dian)阻率不 同，要求接(jie)地(di)極的(de)(de)(de)接(jie)地(di)電(dian)阻V0.6Q~5Q；在與電(dian)氣化(hua)鐵(tie)路(lu)交叉的(de)(de)(de)地(di)段(duan)(duan)，在交叉段(duan)(duan)的(de)(de)(de)其中(zhong)一 側位(wei)(wei)置設置一處(chu)排(pai)流(liu)(liu)防護點。
直流(liu)排流(liu)方式：
我國石油行業規范總(zong)結的(de)直流(liu)排流(liu)方式主要有(you)直接排流(liu)、極性排流(liu)、強(qiang)制排流(liu)和(he)接地排流(liu)四種。
直接(jie)排流就是(shi)將管(guan)道與鐵軌直接(jie)通過導線連(lian)在一起，適用于具有穩(wen)定的陽極(ji)區，而且位于直流供(gong)電附近的被干擾管(guan)道。優(you)點(dian)(dian)是(shi)簡(jian)單經濟，排流好；缺點(dian)(dian)是(shi)應用范圍有限(xian)。
極性(xing)排(pai)流(liu)也(ye)是(shi)將管(guan)道(dao)與鐵軌直(zhi)接(jie)通過導線連在一(yi) 起，只(zhi)不過中間(jian)加(jia)一(yi)個二極管(guan)，適用(yong)于(yu)管(guan)地電(dian)位正員交(jiao)變，而且位于(yu)直(zhi)流(liu)供(gong)電(dian)附近(jin)的被干擾(rao)管(guan)道(dao)。具有無需電(dian)源(yuan)、安裝簡單和應用(yong)廣泛(fan)的優點；缺點是(shi)當管(guan)道(dao)與鐵軌電(dian)位差(cha)較(jiao)小時，保護(hu)效果較(jiao)差(cha)。
強制排流適用管(guan)道與軌(gui)道的電(dian)位差較小，并且(qie)(qie)管(guan)道位于(yu)鐵軌(gui)干擾(rao)源附(fu)近。其優點是保(bao)護(hu)范圍大(da)，在無干擾(rao)時(shi)可(ke)以為管(guan)道提(ti)供陰極保(bao)護(hu)；缺(que)點是需要外接電(dian)源，而且(qie)(qie)會對鐵軌(gui)造成(cheng)腐蝕。
接(jie)(jie)地(di)排流適用于不能直接(jie)(jie)向干(gan)擾(rao)源排流的(de)被干(gan)擾(rao)管道，例如采用犧牲陽極作為接(jie)(jie)地(di)體。接(jie)(jie)地(di)排流應用范圍(wei)廣(guang)泛，幾乎適用于所有的(de)情(qing)況，對其他(ta)設備干(gan)擾(rao)小(xiao)；缺(que)點是需要接(jie)(jie)地(di)地(di)床，保護效果一般。
