油气管道的杂散电流腐蚀与防护

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1、第２９卷第３期煤气与热力Ｖｏｌ．２９Ｎｏ．３２００９年３月ＧＡＳ＆ＨＥＡＴＭａｒ．２００９油气管道的杂散电流腐蚀与防护１、２２２１曹阿林，朱庆军，侯保荣，张胜涛（１．重庆大学化学化工学院，重庆４０００３０；２．中国科学院海洋研究所，山东青岛２６６０７１）摘要：阐述了杂散电流对油气管道腐蚀的基本原理、特点，针对杂散电流的特点，提出了防止杂散电流对油气管道腐蚀的措施。关键词：杂散电流；油气管道；排流保护中图分类号：ＴＵ９９６；ＴＤ６１１文献标识码：Ａ文章编号：１０００－４４１６（２００９）０３－０Ｂ０６－０４ＳｔｒａｙＣｕｒｒｅｎｔＣｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎＯｉｌ

2、ａｎｄＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅａｎｄＩｔｓＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣＡＯＡｌｉｎ，ＺＨＵＱｉｎｇｊｕｎ，ＨＯＵＢａｏｒｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＳｈｅｎｇｔａｏＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉｏｎｏｎｏｉｌａｎｄｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅａｒｅｅｘｐｌａｉｎｅｄ．Ａｉｍｅｄａｔｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｓｆｏｒｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇｏｉｌａｎｄｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｆｒｏｍｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔｃｏｒｒｏｓｉ

3、ｏｎａｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｔｒａｙｃｕｒｒｅｎｔ；ｏｉｌａｎｄｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｄｒａｉｎａｇｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ随着我国能源和交通工业的发展，我国油气管状态，且各自具有不同的特点。直流杂散电流主要道与电力线路、电气化铁路的里程迅速增加。由于来源于直流电解设备、电焊机、直流输电线路；交流地理位置的限制，在油气管道与电力线路、电气化铁杂散电流主要来源于交流电气化铁路、输配电线路路的设计和建设过程中不可避免地出现了并行敷设系统，通过阻性、感性和容性耦合在相邻的管道或金的情况。由电力线路、电气化铁路产生的杂散

4、电流属体中产生交流杂散电流，但交流杂散电流对铁腐会对油气管道产生巨大的危害。辽河油田到鞍山化蚀较轻微，一般为直流腐蚀量的１％；由于地磁场的肥厂的天然气管道在投产１４个月后就出现多起杂变化感应出来的地杂散电流，一般情况下只有约２２散电流引起的腐蚀穿孔事故，被迫长时间停产，开挖μＡ／ｍ，从腐蚀角度看并不重要。以电气化铁路车大修。郑州煤气公司在某电厂附近的一段输气管道辆直流供电牵引系统产生的直流杂散电流是造成油受电厂杂散电流的影响，也多次出现穿孔泄漏，严重气管道杂散电流腐蚀的主要原因。威胁管道和人身的安全。由此可见，杂散电流对油在电气化铁路车辆直流供电牵引系统中

5、，列车气管道会产生强烈腐蚀作用。因此，开展杂散电流所需要的电流由牵引变电所提供，通过架空线向列引起的油气管道的腐蚀与防护研究，对保障油气管车供电，然后经行走轨回流至牵引变电所。理想情道的安全运行具有十分重要的意义。况下行走轨电阻为０，行走轨对大地的泄漏电阻无１杂散电流的形成穷大，此时经行走轨回流的电流等于牵引电流，即所杂散电流是指在规定电路或意图电路之外流动有的电流都经行走轨回流至牵引变电所。但实际上［１］的电流，又称迷走电流。杂散电流主要表现为直行走轨的电阻不为０，当有电流通过时就形成了电流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流３种位差，并且行走轨对大地

6、的泄漏电阻也不会为无穷基金项目：中国科学院与中国海洋石油总公司科技合作项目（０８０６１００６）·Ｂ０６·万方数据ｗｗｗ．ｇａｓａｎｄｈｅａｔ．ｃｏｍ曹阿林，等：油气管道的杂散电流腐蚀与防护第２９卷第３期大，这就不可避免地造成了部分电流不经行走轨回的增大而减小。流，而是流入大地，然后通过大地回流至牵引变电杂散电流流入土壤以后就会产生地电场，土壤所。若铁路附近有导电性能较好的埋地金属管道中不同地电位之间便有电流流动，两个不同区域之（燃气管道、输油管道、供水管道等），则部分电流会间电位差越大，电流就越大。当土壤全部都是均匀选择电阻率较低的埋地金属管道作为电流回流

7、路的介质时，电流分布也相对均匀。如果土壤中埋置径，从牵引变电所附近的管道中流出流回牵引变电有油气管道时，管道中的杂散电流密度与土壤中的［２、３］所。杂散电流形成原理见图１，杂散电流形成原理杂散电流密度之比见式（４）：等效电路见图２。ｊ０４δρ＝（４）ｊＤρ０!#,-./２式中ｊ０———管道中的杂散电流密度，ｍＡ／ｍ$*+２ｊ———土壤中的杂散电流密度，ｍＡ／ｍ0.1%!"δ———管壁厚度，ｍｍ!!'()Ｄ———管道内径，ｍｍ!"#$%&ρ０———管道电阻率，Ω·ｍ因为ρ＞＞ρ０，所以杂散电流基本上沿油气管道图１杂散电流形成原理流动，不再流经土壤。%&!""

8、２杂散电流的腐蚀原理"!"杂散电流进入金属管道的地方带负电，这一区