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高壓電桿對長輸管道腐蝕的探討與防護

文檔作者：閆明龍，聶晶文檔來源：中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月30日
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上一篇：固態(tài)去耦合器在某管道交流干擾防護中的應用

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第43卷第3期
2014年3月
當 代 化 工
Contemporary Chemical Industry
Vo1．43．NO．3
March，2014
高壓電桿對長輸管道腐蝕的探討與防護
閆明龍， 聶 晶
(中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司，四川成都610041)
摘 要：結(jié)合工程實際對金屬管道在土壤中的腐蝕原理進行了論述，并著重于高壓電線的交流電對管道腐
蝕的影響進行了論述。當高壓線距離管道1 000 m以上時無需考慮交流電對其防腐作用；交流電密度有三種判
定強度，分別是弱、中、強。當判定為強時則必須采取防腐保護措施。采用“負電位接地”的方法對管道進行
的防腐蝕辦法。
關鍵詞：腐蝕；管道；雜散電流；交流腐蝕
中圖分類號：TE 980 文獻標識碼： A 文章編號： 1671—0460(2014)03—0397—02
Effect of High-voltage Power Poles on Pipeline Corrosion and Protection
YAN Ming—long，NIEJing
(PetroChina Engineering Co．，Ltd．Southwest Company,Sichuan Chengdu 610017，China)
Abstract：Combined with engineering practice，the corrosion theory of metal pipe in the soi1 was discussed．a(chǎn)nd efect
of hi時1．voltage wiring AC on pipeline corrosion was investigated．The results show that，when the distance between
the high voltage line and the pipe is above 1 000 m，effect of the AC on the pipeline corosion need not be considered；
AC power density can be divided into three determining strength including weak，medium and s~ong．W hen AC
power density is strong，the corosion protection measures must be taken．”Negative potential ground”is an efective
method for corosion protection of the pipelines．
Key words：Corosion；Pipeline；Stray curent；AC corosion
腐蝕對于長輸管道的影響毋庸置疑，很多管道
的泄漏與破裂都是由腐蝕開始的。本文結(jié)合某一工
程實例論述了電化學腐蝕原理和交流電對管道所產(chǎn)
生影響進。
1 工程參數(shù)
在本工程中，某一段長輸管道與電線桿的走向
方向在垂直面上重合。重合長度為600 m。此電線
桿為城市住宅用電的野外線路段，其電壓為110 kV
以上。管道周圍土質(zhì)為砂質(zhì)黏土，土壤電阻率為100
Q ·m，破損點直徑0．009 5 m。
2 管道腐蝕原理及腐蝕程度判定
2．1 原電池腐蝕原理和解決辦法
通常需要保護的管道的電位是比較低的，我們
把它叫做陽極。通常會在其旁邊設一個比其電位更
低的輔助陽極。這樣會在管道與輔助陽極間通過電
解質(zhì)溶液產(chǎn)生電流。用這個電流來消除腐蝕電流，
這樣便可保護管道不受腐蝕的侵蝕 。
2．2 電解腐蝕原理及判定
對于金屬管道來說，電化學腐蝕是無處不在的。
其腐蝕類別可以分為兩種：原電池腐蝕和電解腐蝕。
原電池腐蝕是指金屬在電解質(zhì)溶液中形成原
電池而產(chǎn)生的腐蝕。而原電解腐蝕是指外界雜散電
流使電解溶液的金屬進行電解而產(chǎn)生的腐蝕犯 。對
于長輸管道來說，這兩種腐蝕都會在長輸管道上發(fā)
生。這是由于土壤具有儲水特性，而其中存儲的水
充當了電解質(zhì)溶液。
交流電對于長輸管道的腐蝕屬于電解腐蝕的
一種。我們稱其為交流腐蝕。其對管道上耦合產(chǎn)生
的交流電壓和電流的現(xiàn)象叫交流干擾p 。能對埋地
管道造成交流干擾的高壓輸電線路、設施和交流電
氣化鐵路設施叫做交流干擾源。所以，本工程中的
“高壓電桿”屬于“交流干擾源”。下面針對此電線
桿對管道產(chǎn)生的影響情況進行論述。
2．3 交流電對管道腐蝕的影響
本節(jié)以電線桿對管道的腐蝕影響為例闡述對
交流電腐蝕的判定與防護(表1 o交流電對管道的
干擾由2個方面來判定H 。分別是電壓大小和交流
電與管道的距離。如果電壓小于4 V時可完全不用
考慮。如若大于4 V時，則可按下列公式計算：
JAC=8V／(p~a) (1)
收稿日期： 201 3-05-21
作者簡介： 閏明龍(1987一)，男，遼寧撫順人，助理工程師，碩士，2012年畢業(yè)于遼寧石油化工大學油氣儲運專業(yè)，研究方向：長輸管道腐蝕。
現(xiàn)就職于中國石油集團工程設計有限責任公司西南分公司。E-mail：334850346@qq．com。
398 當 代 化 工 2014年3月
其中：^c一評估的交流電流密度，Mm ；
交流干擾電壓有效值的平均值，V；
p一土壤電阻率，n ·m；
— 陂損點直徑，m。
表1交流干擾程度判定表
Table 1 Determine degree of ae interference
2．4 管道與高壓線的距離
當交流電壓高于1 10 kV時，其對管道會產(chǎn)生影
響見圖1。
lO
0
l() l(】
／m
l【】
圖1 極限接近段長度L與間距a相對關系圖
Fig．1 The relative of lim it close to lenth L and space a
由圖1可知，當管道距離高壓線1 000 m以上
時不會對管道產(chǎn)生腐蝕影響。鑒于本工程高壓線屬
于110 kV以上，應該考慮腐蝕影響。
2．5 管道受交流電干擾的電壓測量
測量方法 ：將交流電壓表、管道、電極相連
接，連接具體方式如圖2。
鋇lI試導線
埋地符道 1
圖2 交流干擾電壓測量接線示意圖
Fig．2 Ac voltage m easurement
將測量后的交流電壓值代入(2)式中。
：
，z
(2)
其中： 測量時間段內(nèi)測量點交流干擾電壓有效值的平均值，V。
!，U．—測量時間段內(nèi)測量點交流干擾電壓有效值的總和(V)
．‘ l
(A／m。)。
，r測量時間段內(nèi)讀數(shù)的總次數(shù)。
測量結(jié)果如表2。
將干擾電壓平均值 代人(1)式得出交流電流
密度為120 A／m 。所以其交流干擾強度判定為強，
應采取防護措施。
表2 干擾電壓測量結(jié)果表
Table 2 Disturbance voltage measurements V
根據(jù)本工程具體條件，采取“負電位接地”的
方法同對管道進行防持續(xù)交流電干擾(示意圖如圖
3)。其應用原理如2．1節(jié)所述，在埋地管道旁設一個
電位較高的輔助陽極。以此在“管道—— 土壤——
輔助陽極”間形成電流。使管道受到防腐蝕的保護。
)) 符道
接地引線
接地體(鋼制)
圖3 負電位接地法示意圖
Fig．3 Negative potential grounding method
3 結(jié)論
(1)交流電密度值大于100 A／m 時，必須采
取防腐蝕措施。
(2)高壓電桿與管道距離1 000m以上時無需
考慮其交流電對管道產(chǎn)生的腐蝕影響。
(3源電池腐蝕和電解腐蝕都會對管道產(chǎn)生腐
蝕影響。
(4)當管道受到交流腐蝕的干擾時可以設立一
個比管道電位較高的輔助陽極來保護管道不受腐
蝕。
參考文獻：
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