埋地钢质管道交流干扰问题与检测研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com石油天然气学报(江汉石油学院学报)2013年4月第35卷第4期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Apr．2013Vo1．35No．4埋地钢质管道交流干扰问题与检测研究张鹏，刘震军，中国石油天然气管道科学研究院、陈卓，谢涛＼油气管道输送安全国家工程实验室，河北廊坊065000／[摘要]从交流干扰的危害和特点入手，介绍国内外的相关检测标准和评价指标，并结合工程实例对目前我国长输管道干线交流干扰的问题和检测展开分析，希望能对今后在

2、该方面的进一步研究和对管道外腐蚀控制技术进步起到积极作用。[关键词]管道；交流干扰；检测；腐蚀[中图分类号]TE973．6[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2013)04—0266—04我国油气管道、高压输电线路和动力牵引系统(包括交流电气化铁路、城市轨道交通、地下煤矿传输系统等)的里程和数量与日俱增，受地理位置的限制以及公用事业走廊的影响，在油气管道的设计和建设过程中不可避免地出现与其他电力设施并行或交叉敷设情况，这些电力设施在正常运行及发生故障时都会在钢质管道上产生危害性电压及

3、电流，破坏管道防腐层的完整性和阴极保护系统的有效性，特别是在防腐层缺陷区域会发生高风险、高速率的金属腐蚀。一般而言，在设计或规定的回路以外流动的电流被统称为杂散电流，主要有直流杂散电流、交流杂散电流、地磁场杂散电流等3种类型l1]。直流杂散电流对管道的危害已经引起人们的广泛关注，而交流杂散电流对管道的破坏作用远未能得到足够重视，在破坏形式、腐蚀机理和防护标准等多方面还需要不断研究和进行实践探索。为此，笔者将从交流干扰的危害和特点人手，介绍国内外的相关检测标准和评价指标，并结合工程实例对目前我国长

4、输管道干线交流干扰的问题和检测展开分析，希望能对今后在该方面的进一步研究和对管道外腐蚀控制与管理的技术进步起到积极作用。交流干扰的危害和特点交流干扰对埋地管道所产生的危害体现在对人身与设备的安全危害和引起管道金属的交流腐蚀两方面。安全破坏作用首先表现在交流电力设施在故障情况下(如接地故障、雷击等)对人和管道的威胁，由于瞬间产生异常高的电压及大电流，将对人或设备产生强力破坏作用。处于我国南方雷区的长输管道的阴极保护设备(恒电位仪、绝缘法兰)常常在一场暴风雨中遭到破坏，就属于这种瞬间危害。另外还有一

5、种属于长期的持久性干扰，对于那些与高压交流电力系统距离较近，且平行敷设较长或交叉频繁的管道，以磁感应耦合方式产生交流感应电压是其主要的干扰形式。在电磁感应作用下，会使管道上产生较持久的感应电压，一般情况下都可以达到数十伏甚至更高。管道越是采用绝缘性能好的高电阻率涂层(如三层PE、PP)，越容易感应出更高的交流电压，而且由于这类防腐层的缺陷相对较少，所产生的感应电压很难通过缺陷点排出到土壤中，因此沿管道影响距离很远_2]。交流干扰的危害还表现在对管道外防腐层和阴极保护系统的影响而产生金属腐蚀。防腐

6、层在交流电压产生的过高的涂层应力长期作用下会发生老化、剥离甚至形成泡孔；过高的交流电压会使阴极保护电位偏离正常范围，特别是在交流电压正向波段时，电流会从防腐层缺陷点处管道表面流出而使金属氧化而发生腐蚀。[收稿日期]2012—11—23[作者简介]张鹏(1981一)，男，2006年大学毕业，硕士，工程师，现从事长输管道及储罐腐蚀与防护技术研究。学兔兔www.xuetutu.com第35卷第4期张鹏等：埋地钢质管道交流干扰问题与检测研究2交流干扰的检测与评价针对埋地钢质管道交流干扰检测与评价，国内主

7、要有sY／T0032—2000《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》、SY／T0087．1-2006《埋地钢质管道外腐蚀直接评价》和GB／T21447—2008《钢质管道外腐蚀控制规范》[3]。其中SY／T0087．1—2006和GB／T21447—2008采用管道交流电压指标对交流干扰的程度做出判断，主要是针对以前我国埋地管道防腐大多采用的石油沥青防腐层提出的，应用到目前大量采用的高性能三层PE、FBE等防腐层时存在局限性。因此最新的国家标准GB／T21447—2008增加了对高性能防腐层采用1

8、5V交流电压的判定标准，并强调在有安全防护措施时，判断指标可适当放宽。3个标准均对排流保护后的效果评价提出统一指标，分别按酸性、中性、碱性3种土壤环境以交流电压值做出判断，其值分别为小于6、8、10V。需要指出的是，国内现行标准对交流干扰的判定指标，特别是对高性能防腐层以15V交流电压值进行交流干扰严重性分级更多是侧重于保障人身及设备安全角度。依据美国腐蚀工程师协会标准NACERP0177《减轻交流电和雷电对金属构筑物和腐蚀控制系统的影响》中第5．2．2．1条规定：“认为有效的15V交流开路电压