埋地管道交直流干擾雜散電流防治措施
概述
控制雜散電流干擾腐蝕的措施，概括起來就兩個 字“排”和“防”，“防”只是一種輔助的手段。例如用絕緣性覆蓋層或部件來切斷管線所提供的電流通道。排流是讓雜散電流盡快流走，是一種治本的方法，從源頭上控制和減小雜散電流。管道雜散電流干擾排流可分為交流排流和直流排流。
交流排流：
交流雜散電流主要來自高壓輸電線路，一般來說交流雜散電流引起的腐蝕比直流雜散電流小很多， 但是這種說法也不絕對。例如當(dāng)管道與高壓交流輸電線與平行敷設(shè)時，由于靜電場和交變磁場的影響，管道就會產(chǎn)生交流感應(yīng)電流，就會加速對管道的腐蝕。 對于交流干擾的強弱，標(biāo)準(zhǔn)是有規(guī)定的，管道受交流干擾的程度可按表1交流干擾程度的判斷指標(biāo)的規(guī)定判定。當(dāng)交流干擾程度判定為“強”時，應(yīng)采取交流 干擾防護(hù)措施；判定為“中”時，宜采取交流干擾防護(hù)措施；判定為“弱”時，可不采取交流干擾防護(hù)措施。
表1交流干擾程度的判斷指標(biāo)
我國石油行業(yè)規(guī)范規(guī)定管道與鐵塔或接地電桿的距離，不宜小于下表2中的規(guī)定。當(dāng)管道與干擾接地體的距離小于表2中規(guī)定的長度時，應(yīng)采取相應(yīng)的排流措施。
表2管道與交流接地體的距離
從設(shè)計角度考慮，以下位置需要采取排流措施：
(1) 在高壓交流喻電線路走廊內(nèi)的管道，與110KV及以上輸電線路外側(cè)邊導(dǎo)線間距300m且累計長度超過2km的管段，應(yīng)在每1km設(shè)置一處排流防護(hù)點；
(2) 管道進(jìn)入或遠(yuǎn)離輸電線路走廊位置處；
(3) 在管道與高壓交/直流輸電線路交叉且交叉角 度小于55°處。交流排流方式采取交流排流時，首先應(yīng)對管道逬行交/直流干擾專項測試，然后采取有針對性的排流方式。常見的交 流排流方式有以下三種：直接接地、負(fù)電位接地和固態(tài)去耦合器接地，分別如圖4、圖5和圖6所示。
圖4直接接地
圖4所示的直接接地就是將管道與接地體通過電纜直接連在一起，適用于陰極保護(hù)站保護(hù)范圍小的被干擾管道。具有簡單經(jīng)濟(jì)、減輕干擾效果好的優(yōu)點，缺點是應(yīng)用范圍小，陰極保護(hù)電流流失，而且需要與電力部門或交通部門協(xié)調(diào)磋商。
圖5負(fù)電位接地
圖5所示的負(fù)電位接地適用于受干擾區(qū)域管道與強制電流保護(hù)段電隔離，且土壤電阻率不能太高，要在犧牲陽極的適用范圍以內(nèi)。此方法有減輕干擾效果、向管道提供陰極保護(hù)的優(yōu)點；缺點是管道進(jìn)行保護(hù)電位測量時，需要斷幵與犧牲陽極的連接，而且也加大了實施陰極保護(hù)評價的困難。
圖6所示的固態(tài)去耦合器可以交流干擾進(jìn)行電流泄放和電壓限制，具有防護(hù)管道交直流干擾和交直流腐蝕的功能，還具有防護(hù)雷電電磁干擾的電阻性耦合、電容性耦合、電感性耦合的排流功能。排流采用固態(tài)去耦器和裸銅線。
固態(tài)去耦合器接地適用范圍廣，能有效隔離陰極保護(hù)電流，啟動電壓低，可將感應(yīng)交流電壓降到允許的極限電壓內(nèi)，抗干擾效果好，裝置抗雷電或故障電流強電沖擊性能好。缺點是價格高，一般在萬元以上。此種方法適用于投資較大的長輸管道，是長輸管道設(shè)計常采用的排流方式。
直流排流：
直流雜散電流主要來自直流電氣化鐵路，直流電 流從鐵軌流向管道絕緣涂層的破損處即陽極區(qū)，造成局部腐蝕。我國石油行業(yè)規(guī)范—般按照管地電位相對于自 然電位的偏移值來判定管道直流干擾程度，如表3所示。在這個偏移值的測量比較困難的情況下，還可以采用土壤電位梯度來衡量雜散電流強弱程度，如表4所示，從設(shè)計角度考慮，以下位置需要采取排流措施： 管道管道在與直流電氣化鐵路并行的管段，如果二者間距<400m,應(yīng)從并行段的起點開始，每1km 設(shè)置一處排流防護(hù)點；根據(jù)受干擾區(qū)域土壤電阻率不 同，要求接地極的接地電阻V0.6Q~5Q；在與電氣化鐵路交叉的地段，在交叉段的其中一 側(cè)位置設(shè)置一處排流防護(hù)點。
直流排流方式：
我國石油行業(yè)規(guī)范總結(jié)的直流排流方式主要有直接排流、極性排流、強制排流和接地排流四種。
直接排流就是將管道與鐵軌直接通過導(dǎo)線連在一起，適用于具有穩(wěn)定的陽極區(qū)，而且位于直流供電附近的被干擾管道。優(yōu)點是簡單經(jīng)濟(jì)，排流好；缺點是應(yīng)用范圍有限。
極性排流也是將管道與鐵軌直接通過導(dǎo)線連在一 起，只不過中間加一個二極管，適用于管地電位正員交變，而且位于直流供電附近的被干擾管道。具有無需電源、安裝簡單和應(yīng)用廣泛的優(yōu)點；缺點是當(dāng)管道與鐵軌電位差較小時，保護(hù)效果較差。
強制排流適用管道與軌道的電位差較小，并且管道位于鐵軌干擾源附近。其優(yōu)點是保護(hù)范圍大，在無干擾時可以為管道提供陰極保護(hù)；缺點是需要外接電源，而且會對鐵軌造成腐蝕。
接地排流適用于不能直接向干擾源排流的被干擾管道，例如采用犧牲陽極作為接地體。接地排流應(yīng)用范圍廣泛，幾乎適用于所有的情況，對其他設(shè)備干擾??；缺點是需要接地地床，保護(hù)效果一般。
