杂散电流地腐蚀及防护

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1、实用文档一、杂散电流干扰方式　　杂散电流是指在地中流动的设计之外的直流电，它来自直流的接地系统，如直流电气轨道、直流供电所接地极、电解电镀设备的接地、直流电焊设备及阴极保护系统等。其中，以城市和矿区电机车为最甚。它的干扰途径如图10-60所示。从图中可以划分三种情况：图10-60杂散电流干扰示意图1—供电所2—架空线3—轨道电流4—阳极区　5—腐蚀电流6—交变区7—阴极区　　1.靠近直流供电所的管道属于阳极区，杂散电流从管道上流出，造成杂散电流电解。 　　2.在干扰段中间部位的管道属于极性交变区，杂散电流可能流入也可能流出。当电流流出时，造成腐

2、蚀。 　　3.在电机车附近的管道属于阴极区，杂散电流流入管道，它起着某种程度的阴极保护作用。 标准文案实用文档　　以上是一般规律。实际上杂散电流干扰源是多中心的。如矿区电机车轨道已形成网状，供电所很多，当多台机车运行时会产生杂乱无章的地下电流。作用在管道上的杂散电流干扰电位如图10-61所示。图10-61杂散电流干扰电位曲线　　埋地钢质管道因直流杂散电流所造成的腐蚀称为干扰腐蚀。因属电解腐蚀，所以有时也称电蚀。这是管道腐蚀穿孔的主要原因之一。例如：东北地区输油管道受直流干扰的约占5％，腐蚀穿孔事故原因的80%是由杂散电流引起的；北京地下铁路杂散

3、电流腐蚀已经形成公害，引起了有关部门的重视。　　随着阴极保护技术的推广应用，也会给地下带来大量的杂散电流。如近些年来城市地下燃气管道给水管道、地下电缆等采用了外加电流保护，在它的阳极地床附近可能会造成阳极地电场干扰。在被保护的管道(或电缆)附近可能会造成阴极电场的干扰。其干扰形式如图10-62和图10-63所示。其干扰范围与阳极排放电流和阴极保护电流密度成正比。当单组牺牲阳极输出电流大于100mA时，也应注意其干扰。二、杂散电流腐蚀的特点　　1.强度高、危害大埋地钢质管道在没有杂散电流时，只发生自然腐包蚀。大部分属腐蚀原电池型。腐蚀电池的驱动电

4、位只有几百毫伏，而所产生的腐蚀电流只有几标准文案实用文档十毫安。在土壤中的杂散电流腐蚀，则是电解电池原理。即外来的直流电流或电位差，造成了土壤溶液中金属腐蚀。其腐蚀量与杂散电流强度成正比，服从法拉第电解定律。也就是说，假如有1A的电流通过钢管表面，流向土壤溶液，那么1a的直流杂散电流1年的时间会溶解钢铁9kg。实际上，土壤中发生的杂散电流强度是很大的，管道上管地电位可能高达8～9V，通过的电流量最大能达几百安。因此，壁厚为7～8mm的钢管，在杂散电流作用下，4～5个月即可能发生腐蚀穿孔。所以，杂散电流的腐蚀强度是一般腐蚀不能与之相比的。它是管道

5、腐蚀穿孔的主要原因。　　2.范围广随机性强杂散电流的作用范围很大，其影响可达几千米、几十千米，这与引起杂散电流的外部电流源密切相关。杂散电源腐蚀的发生又常常是随机而变的。无论从电流方向上，还是电流强度上，都是随外界电力设施的负载情况、轨道的连接与绝缘状况、管道的绝缘状况而变化。因此，常将杂散电流的干扰称为动态干扰。这也给杂散电流的测量、排除带来了困难。图10-62阳极地床周围的杂散电流干扰1—测电位曲线2—测电流(东)3—被干扰管道4—测电流(西)5—整流器 6—被保护的管道7—被干扰管道电位曲线8—电流干扰区9—电流泄漏标准文案实用文档　　直

6、流腐蚀是引起管道泄漏的最大隐患。近年来，对杂散电流的腐蚀已引起人们的普遍关注。 图10-63阴极保护管道的干扰a)交叉b)平行三、杂散电流干扰的判断标准　　地下杂散电流可以根据管一地电位偏移和地电位梯度来判断。对于此判断。各国根据国情都有自己的指标。例如，英国国家标准规定，以管道对地电位正向偏移20mV为判断指标；德国以+100mV为标准；日本的标准是+50mV。　　原石油工业部编制的《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》。(SYJ17—1986)，把判定标准分为两个台阶：一是确认干扰的存在，二是在确认干扰存在的前提下必须采取措施的临界指标。这一

7、指标是：处于直流电气化铁路、阴极保护系统及其他直流干扰附近的管道，当管道任意点上管—地电位较自然电位正向偏移20mV时，或管道附近土壤中的电位梯度大于0．5mV/m时，确认为有直流干扰；当管道上任意点管一地电位较自然电位正向偏移lOOmV或管道附近土壤中的电位梯度大于2.5mV/m时，管道应及时采取直流排流保护或其他防护措施。标准文案实用文档　　日本<电蚀土壤腐蚀手册》推荐的地电位梯度与杂散电流干扰关系，见表10-69。表10-69地电位梯度与杂散电流干扰地电位梯度/(mA/mm)杂散电流干扰程度0.5弱0.5～5中>5强四、直流干扰腐蚀的防护

8、　　(一)减少干扰源电流的泄漏　　直流干扰腐蚀的产生是源于各种电气设备的电流泄漏。因此，直流干扰的防护首先应减少这些电气设备的电流的泄漏。为此，对直流