埋地管道交流杂散电流干扰的防护

第１　１期　一８』一　埋地管道交流杂散电流干扰的防护　郭勇。王港　（青岛钢研纳克检测防护技术有限公司　山东青岛２６６０７１）　［摘要］介绍了交流杂散电流对埋地管道干扰的来源、交流干扰形成的种类及交流干扰的测试方法，以某高压燃气管道为　例，通过制定防护措施并检测防护后的效果，实地验证结果表明，防护效果满足标准要求。　［关键词］埋地管道；杂散电流；交流干扰电压；强电线路：排流器　随着高速铁路、城市地铁及高压输电网的人　规模建发，埋地管道越来越多地遭受杂敞电流的　性祸合的方‘式进行。　埋地僻道的施工过程通常包含管沟扦挖、管　道敷＇【殳安装及管沟回填地佩恢复等．交流朵敞电　流的｝　扰　穿整个施工过程。管道安装前受到容　性椭合的影响，管道安装施工后受到感性耦合的　影响，　１管道距离电力接地极较近时，受到阻性　合的影响。　下扰，成为管道安全运行的隐患。特别是对Ｊ　往　役管道，原有的防护措施　到位，最初的防护设　汁可能末考虑到新建电力设施对管道的影响，杂　散电流已成为影响管道安全的重要因素之一。　从各种文献及标准来看，杂散ＬＵ流的定义　日前较为统一，杂散电流定义为设计的或规定的　回路以外流动的电流。杂敞电流的干扰分为直流　杂散电流干扰和交流杂散电流下扰。交流杂敞电　流主要源于交流电气化铁路、高压交流输电线路　等。　性　合主要产生存管道施工朗『Ｈｊ，　管道　架放任与｜卜壤接触良好的绝缘垫块　，若管道与　电线路、　亍，就会产生容性耦合。若施Ｔ后，　倚道接地良好，则容性耦合叮忽略　计。埋地　役长输竹道的容性耦合可不考虑其影响。　阻　耦合是管道敷设任电力线或变电站附　近，接地体　的电流流动使管道附近大地的电位　改变，管道可能改变自身的电压，一般情　下，　接地体的影响比较小，只有在故障电流的情　对受杂散电流干扰的管道，根　受干扰的程　度采取相应的防护措施，防护措施应根据实际情　况，制定具体的实施方案。埘于住役的管道，制　定管道的防护措施时，首先要检测管道遭受的十　扰情况，查清干扰的程度，下扰的　雨点，确定　实施防护措施的位置。直流杂散电流十扰防护通　常采　接地排流、极性排流及强制排流等，经实　地验证，采用强制电流阴极保护足有效的直流杂　敞电流防护方式。交流杂散电流的防护通常采用　接地的方式排流，经实地验证，排流器加接地极　是有效的防护方式。本文主要论述交流干扰下的　埋地管道防护。　对僻道的影响较大，若管道距离接地体较　远，该影响可不考虑。国标规定埋地管道与交流　接地体的由支小距离为电压等级２２０ｋＶ以卜铁塔或电　杆接地　离管道不小于５ｍ；电乐等级为３３０ｋＶ的　，铁塔或｝乜仟接地距离埋地管道不小】　６ｍ；电压等　级为５００ｋＶ的铁塔或电杆接地距离埋地管道不小Ｊ　７．５ｍ。　１交流干扰的影响方式　交流电气化铁路或高　交流输电　电线路与　金属管道相邻、平行、交叉接近时，强电线路将　对邻近的地卜金属管道造成感应，将危及操作人　感性耦合是管道在强电线路接近位置，将　产　个｝｛ｊ交变相电流周围产生磁场作用　在管　道卜产生的二次交流电压或电流。埋地管道的交　流干扰　要由感性耦合产生。管道上感应的交流　下扰的样发与埋地管道的防腐层状况、管径、埋　作者简介：郭勇（１９８２一），男，河南新乡人，硕士，工程师。　青岛钢研纳克检测防护技术有限公司检测部主管。　员的人身安全和设备安全，管道感应产牛的感应　电流存管道排出位置，造成管道腾蚀。强电线路　对管道的影响主要通过容性耦合、阻性耦合和感　８２一　■腐蚀防护　一石油和化工设备　２０１　６年第１　９卷　深、土壤电阻率及电力线路与管道相平行的长度　等有关。　２埋地管道交流防护实例分析　２．１干扰程度检测分析　交流杂散电流的干扰检测通过检测管道的　交流干扰电压、管道附近的土壤电阻率及交流电　流密度来实现。管道交流干扰电压采用地表参比　法，将饱和硫酸铜参比电极置于测试点附近的管　道上方，使用数字万用表，黑表笔接参比电极连　一Ｊ　接线，红表笔接管道测试线，万用表档位于交流　电压档，读取示数，一般取平均值。　图２土壤电阻率测试图　管道交流干扰电压示意图见下：　间距，单位ｍ，其值与测试土壤的深度相同，日．　ａ＝ｂ，电极入土深度应小于ａ／２０。　交流电流密度通过计算获得，利用已测量的　土壤电阻率和交流干扰电压的平均值，计算交流　干扰电流密度。　２．２交流干扰防护措施　埋地管道交流干扰防护措施，采用排流器加　接地极的方式，接地极采用牺牲阳极材料或钢管　等材料，接地极材料要满足设计寿命。连接电缆　截面不少于１０ｍｍ　的多股铜芯电缆，电缆接头连接　牢固，不能虚接或接触不牢固等问题。　２．３排流效果评价　交流干扰的排流效果评价指标通过电　和电　图ｌ　管道交流干扰电压测试图　流密度来判定，若土壤电阻率小于２５　Ｑ・ｍ，排流　在进行管道交流干扰电压检测时，连接完测　后干扰电压小于４Ｖ；若土壤电阻率大于２５　Ｑ・ｍ，　试的线路后，首先用表笔搭一下管道线，观察电　交流电流密度小于６０　Ａ／ｍ　。　压的范围，防止电压过高对人身带来伤害。　在制定埋地管道交流防护前，对管道进行交　管道附近土壤电阻率的检测采用四极法，　流干扰程度的测试。以珠三角某高压燃气管道为　在测试位置使用接地电阻测试仪，将４个电极分　例，检测其受干扰的程度，并通过计算获得交流　布在一　条直线上，如图２所示，ａ为内侧相邻两极　干扰电流密度情况。检测结果见表ｌ。　表１　管道交流干扰情况调查表　测试桩号　交流感应电压Ｖ　土壤电阻牢Ｑ・ｍ　交流电流密度Ａ／ｍ　干扰程度　赴　采取措施　１　４．１４　１５．３９　６Ｏ．７２　中　采取　２　５．７６　８０．０７　ｌ６．２２　弱　ｉ　ｉ采取　３　８．６９　３４．９４　５６．１０　中　采取　４　１Ｏ．３５　ｌ】．７２　１９９．１８　强　应采取　５　９．７９　４８．ＯＯ　４５．９８　中　取　６　ｌ２．６３　３２．７５　８６．９７　由　直采取　７　ｌ０．５７　７５．８７　３１．４３　中　采取　８　１２．２９　８２．１４　３３．７４　中　伍采取　第１　１期　郭勇等埋地管道交流杂散电流干扰的防护　９　１　１．１２　：３５．９９　６９．７ｌ　。　采取　ｌＯ　ｌ　１　ｌ２　ｌＯ．６４　５．９３　ｌ　７．　４４　２１．９６　ｌ８．９９　７４．１８　１Ｏｇ．２４　７０．５０　５【｛．０３　强　巾　中　应采取　宙　取　立采取　１３　１４　ｌ２．９９　５．１Ｏ　５０．８９　９．４５　：　／．　１２１．６７　ｆＩ＇　强　宜宋取　幢　取　根　表１检测结果可欠Ｉ１，干扰　度火部分为ｒｔ７　和强，『大】此需要增加排流措施。　全线设计采取防护措施后，再￣ｆ　ｘ，：ｉ－每个测试　桃化置检测排流防护效果，榆查采取排流后的干　扰情况，划定防护措施是否合格。交流］：扰防护　措施效果　表２。　通过俭测结果可知，２　测试桩位置交流十扰电　压大于４Ｖ，此处同样应安装排流防护措施。　表２交流干扰防护效果检测结果表　测试擗　ｌ　流感幢电　ｖ　Ｏ．７５　襄电　半（２・ＩＩ）　１５．３９　Ｚ￣ｆ，ｔ　Ｕｌ　Ｌ倬　蔓Ａ／ｍ　ｌ】．１　２　排流效果　准　小　ｌＶ　足　合　格　Ｏ．Ｏ　３　１．５７　８Ｏ．０７　３４．９　１　（）．０９　ｌＯ．１：｛　小于６Ｏ　Ａ，　ｍ２　小　６Ｏ　Ａ／ｍ２　介洛　合格　｝　１．６９　１．２１　ｌ１．７２　．１８．ＯＯ　：｛２．１ｇ　ｌｇ．８０　小于４ｖ　小于６０　Ａ／ｍ２　恪　合　２．７８　１．８８　３２．７５　７５．８７　１９．１＿ｌ　５．５８　小于６Ｏ　Ａ／ｍ２　小于６Ｏ　Ａ，　ｍ２　介恪　合恪　８　Ｌｊ　】Ｏ　６．１９　６．７６　：｛．３２　８２．１　ｌ　３５．９９　２１．９６　ｌ７．８　ｌ２．３　３　１．１Ｏ　小于６０　Ａ／ｍ２　小于６Ｏ　Ａ／ｍ２　小于４ｖ　合恪　合恪　合恪　１　ｌ　１２　１　３　１４　１　０７　２．５Ｏ　５．１２　０．８９　１８．９９　７４．１８　５０．８ｑ　９．　５　ｌ２．７１　７．５９　２２．６ｑ　２１．２９　小于４Ｖ　小ｊ　６０　Ａ／ｍ２　小ｒ６０　Ａ／ｍ２　小Ｊ　４Ｖ　恪　合格　合　合格　从交流干扰防护效果检测表可知，防护效果　均满足要求，采取的防护措施适用于该管道的排　流防护。　◆参考文献　［１］圳ｄ：｛ｉ￣ｉ－．阴极保护工程手册［Ｍ］．北京：化学上、ＪＩ，ｉ“版社，　１９９９．　３结束语　在现场应用中，埋地管道杂散电流干扰的防　护需要多方协调，共同处理。在公共走廊中，多　条管道并行，各家管道各自为政，管道之间相互　［２］ＧＢ／Ｔ　５０６９８—２０１　１，埋地钢质管道交流Ｔ扰防护技术标准　【Ｓ］．　［３】ＧＢ／Ｔ　１９２８５—２０１４，埋地钢质管道腐蚀防护工程检验［Ｓ】．　［４］赵　，Ｊ　俊刚，何１｛－，等．埋地管道交流感应电　影响冈　豢分析［Ｊ】．僻道技术与设备，２０１３，２１（６）：７－９．　干扰，目前国内缺乏相互沟通的平台和机制，导　致杂散电流的治理更加困难。目前国内对杂散电　流治理的研究相对较少，同时也缺乏卡Ｈ对应的成　熟产品，本文从现场应用角度，阐述了一种交流　干扰排流的防护实例，更　入的解忻尚需投入更　多的研究。　收稿日期：２０１６．０８．０３；修回曰期：２０１６．０９．０６