对杂散电流及储罐阴极保护的调研

《对杂散电流及储罐阴极保护的调研》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、对杂散电流排流及储罐阴极保护调研2014年3月18日对杂散电流排流及储罐阴极保护的调研1、杂散电流研究背景杂散电流是指在设计或规定的回路以外流动的电流。如果杂散电流一旦流人油气管道再从油气管道流出进人大地或水中，则在电流流出部位发生强烈的腐蚀，即杂散电流干扰腐蚀，简称为电蚀。按照杂散电流产生的电流源，可以把杂散电流分为直流杂散电流、交流杂散电流和大地中自然存在的地杂散电流三类，且各具有不同的特点。直流杂散电流主要来源于直流运输牵引系统、直流电解设备、电焊机、直流输电线路和阴极保护系统中；交流杂散电流主要来源于交流电气化铁路牵引系统、交

2、流高压输配电线路系统，通过阻性、感性和容性耦合在相邻的管线或金属体中产生交流杂散电流，但交流杂散电流对金属具有选择性。对于铝，当腐蚀电流密度达到某一值时腐蚀急剧增加，在同一电流密度下，腐蚀量可以达到直流干扰理论腐蚀量的约50％。对于铁则腐蚀较轻微，一般情况下，不会超过直流干扰理论腐蚀量的1％，然而比土壤中的自然腐蚀要严重一些；由地磁场的变化感应出来的地杂散电流，一般情况下只有大约2μA/m2左右，从腐蚀角度看并不重要，其中以电气化铁路车辆直流供电牵引系统产生的直流杂散电流是造成埋地管线杂散电流腐蚀的主要原因。形成杂散电流的原因很多也很

3、复杂，容易受到诸多环境因素的影响，主要有以下两点：①电流泄漏，电流泄漏主要是由于接触或绝缘不好等原因造成的，是形成杂散电流的一个主要原因；②电位梯度，电位梯度也是产生杂散电流的一个重要原因。如果某一电场的电位分布是不均匀的，存在着电位梯度，就会对电场中的带电粒子（金属中的自由电子）产生电场力，在电场力的作用下，金属内部的自由电子就会发生定向移动，造成电子与金属阳离子的分离，从而造成此电场中的金属结构物发生杂散电流腐蚀。埋地金属管线的阴极保护系统会在它周围一定的范围内产生一个电场，如果此电场中存在着金属结构物，就会造成金属结构物的腐蚀。

4、虽然杂散电流腐蚀和干扰的威胁由于合理的采用了现代排流措施，从而在很大程度上得到抑制，但是由于杂散电流的影响是非常巨大、非常普遍的，杂散电流腐蚀和干涉的危险程度依然很强烈，极大的加速了金属结构的腐蚀速度，消减金属结构的使用寿命，甚至可以酿成重大事故，故其依然是一个值得关注的热点问题。2、杂散电流国内外研究现状解决杂散电流腐蚀防护问题的方法需要建立在电位测量的基础上，因此电位测量对解决杂散电流腐蚀问题具有十分重要的意义，埋地管线的电位以及电位梯度是影响腐蚀的关键因素，但是测量的结果往往受到电阻和测量时间等因素的影响，而且由杂散电流引起的电

5、场十分不确定，变化也十分随意的，因此杂散电流的数值计算和结果分析也是至关重要的。Ference[1]通过在地下设置一系列的电极，测量出不同的电位值，得到了电流和地下电场的方向；Park[2]在地铁杂散电流的研究中，分别测量了地铁轨道电位和附近管线电位，通过所测量电位值和它的标准差，决定了杂散电流的腐蚀危害程度；Bazzoni和Lazzari[3]提出了一种外推的方法来获得金属结构物上的电位,二人认为通过此种方法得到的电位值可以消除环境因素的干扰，是比较准确的；Matin和brinsmead[4]等学者采用了一些数学的方法也获得了比较精

6、确的电位值；为了更好的评价杂散电流对金属结构物的腐蚀危害程度，K.Darowicki，K.Zakowski[5]测量分析了24小时因轻轨泄漏而形成的杂散电流的电位变化特征；LucaBertolini和MaddalenaCarsana[6]通过研究混凝土内钢结构杂散电流腐蚀的形成和扩展，表明只有杂散电流通过一定的时间后，在阳极区由杂散电流引起的腐蚀才会加强，这个时间主要取决于阳极的电流密度、氯化物的浓度和电流回路的通断；Shi-LinChen等[7]学者实地测量了台北地铁附近的埋地管线的管地电位变化情况，提出了杂散电流的吸收与排流措施，

7、并对杂散电流进行了实时监测；I.A.Metwally和H.M.Al-Mandhari等[8]学者对套管金属结构物因杂散电流引起的腐蚀，进行了详尽的实验和测量，并对实验结果用有限元理论和边界元理论进行了分析和模拟；Y.C.Liu和J.F.Chen[9]研究了高雄高速轻轨运输系统的电位变化规律，利用新型二极管排流装置提高了排流效果，并用美国Camegie-Melkon大学研制的轨道运输模拟软件（TrainOperationsModelTOM）对不同时段、列车不同行驶状态产生的杂散电流进行了模拟计算；KinhD.Pham等[10]建立了直流

8、牵引系统中杂散电流的基本模型，对轨道与地之间不一致的分布电阻的理想状态和轨道上不可忽略的电流衰减分别进行了建模，并用计算机进行了仿真研究；赵晋云、腾延平等[11]以新大输油管线的杂散电流腐蚀为对象，现场测试了管地电位、管