轨道交通杂散电流对埋地燃气管道应用的影响研究

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1、轨道交通杂散电流对埋地燃气管道应用的影响研究　　摘要：在城市地下，轨道交通在运行中非常容易导致杂散电流产生，这些杂散电流如果没有进行有效的管理监测，很可能会对埋地燃气管道造成较大的影响。文章分析了杂散电流对埋地燃气管道的影响，杂散电流会对埋地燃气管道产生较明显的腐蚀，再结合实际情况，对埋地燃气管道检测预防杂散电流腐蚀的措施进行探讨。　　关键词：轨道交通；杂散电流；埋地燃气管道；管道腐蚀；监测防护文献标识码：A　　中图分类号：TE988文章编号：1009-2374（2016）32-0095-02DOI：10.13535/j.cnki.

2、11-4406/n.2016.32.0476　　城市轨道交通的运行离不开电力，需要通过有效的供电来实现对交通车辆的牵引，并且在进入新世纪后，经济科学不断进步，在电气工程中逐渐引入了自动化技术。城市轨道交通正朝着机电一体化、机械功能多元化、控制智能化的趋势发展，但这也在无形中加大了对埋地燃气管道监测的难度。关于埋地燃气管道的监测，一直是一个较为重要的内容。日常的检查中都需要做好十分详细的检查工作，比如要检查地面上有无土壤塌陷、滑坡、下沉、人工取土、垃圾堆积、重物堆积等情况。检查完了地面上的情况后，还要检查管道是否裸露、管道沿线是否有燃

3、气异位、防腐层有无脱落、腐蚀等情况，而导致地埋燃气管道腐蚀的原因较多，不仅受到天气、水汽、温度、环境等的影响，地下的杂散电路也是导致其出现腐蚀的主要原因之一。　　1杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀　　1.1杂散电流的来源和性质　　杂散电流是沿规定路径之外的途径流动的电流，它在土壤中流动，且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位进入管道，沿管道流动的一段距离后，又从管道流入土壤，在电流流出部位，管道发生腐蚀，这样的情况便形成了一种杂散电流腐蚀。人们在生活中能够遇到的杂散电流主要有：（1）外加电流阴极保护系统；（2）DC电车系统；（3

4、）DC开矿以及焊接系统；（4）高压DC、AC传输线路。杂散电流在生活中许多地方都有体现，在为人类的生产生活提供便利的同时，也对埋地燃气管道的运行产生了一定的威胁，一旦埋地燃气管道受到腐蚀，出现了漏洞，严重的可能会酿成恶性事件，因此需要高度重视对杂散电流腐蚀埋地燃气管道的监测。杂散电流的性质主要分为两种，动态杂散电流和静态杂散电流。动态杂散电流是指杂散电流的大小和方向随时间发生变化；静态杂散电流则是指杂散电流的大小和方向始终不会发生变化，处于静止的状态。通常情况下，杂散电流流入部位，管道得到保护，过大的杂散电流流入会造成管道局部过保护

5、，但是如果电位过负，很可能会导致管道表面析出大量氢而造成防腐绝缘层损坏，进而导致腐蚀的发生，并且随着时间的推移，腐蚀的程度也会不断增加。同时，杂散电流流出的部位，管道以铁离子的形式溶入周围介质中，因而管道受到腐蚀。有学者认为可以通过测量管道电位变化情况，并与历史数据相比较，通过比较的结果来分析埋地管道是否受杂散电流的影响。6　　1.2杂散电流的分类　　杂散电流主要分为三种类型：直流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流，每种电流的特征都有所不同。通常情况下，直流杂散电流腐蚀干扰的判断标准：管地电位偏移判断标准：当管地电位正向偏移值小

6、于20mV时，杂散电流的程度比较弱；当管地电位正向偏移值在20～200mV之间时，杂散电流程度适中；当管地电位正向偏移值大于200mV时杂散电流的程度比较强。　　同时，关于地表土壤电位梯度判断指标显示：当土壤电位梯度小于0.5mV/m时，杂散电流的程度比较弱；当土壤电位梯度在0.5～5.0mV/m之间时，杂散电流的程度适中；当土壤电位梯度大于5.0mV/m时，杂散电流的程度比较强。此外，如果管道上的任何一处测量电位值正向偏差到100mV时或者被保护管道附近的土壤中测量的电位梯度大于2.5mV/m的时候，就应该及时地对管道进行阴极保护

7、的防腐蚀措施。　　1.3杂散电流腐蚀埋地燃气管道的机理　　轨道交通在运输的过程中，会不断产生一些杂散电流，而这些杂散电流会与土壤和附近的管道之间发生反应。在埋地燃气管道设施中，如果长时间受到杂散电流的影响，杂散电流通过土壤与管道进行接触，并与管道上的铁元素发生化学反应，将铁元素变为亚铁离子和分散的电子，这些电子会进一步对管道造成影响，逐渐对管道形成了腐蚀。而钢质的燃气管道，也是有可能会发生腐蚀的，在水分和电流的作用下，管道外部结构发生化学反应，分解出电子和离子，影响了其防腐功能。　　1.4杂散电流影响因素6　　轨道交通中的杂散电流，

8、主要受到三个方面因素的影响：一是列车为了开动所需的功率带动的电流（Rl）；二是一种负导体电阻（Rs），是由负载与变电站之间形成的；三是大地与负导体之间发生作用，产生了电阻（Rn）。因此，要使杂散电流Is减小，可以通过增大Rl、Rs或减