地铁交流干扰对地埋输油管道腐蚀影响及其防护措施

与铁路 相互关 系的 若干规 定》 （ 石油 部（ ８ ７ ） 油建 第 ５ ０ ５ 号 文Байду номын сангаас、铁道 部铁
基（ １ ９ ８ ７ ） ７ ８ ０号 文 ） 、钢质 管道 穿越 铁 路和 公路 推 荐做 法》 Ｓ Ｙ ／ Ｔ ０ ３ ２ ５ — ２ ０ ０ ｌ 、 《埋 地 钢 质 管 道 交 流 排 流 保 护 技 术 标 准 》 Ｓ Ｙ ／ Ｔ ０ ０ ３ ２ — ２ ０ ０ ０ 、 《 交流 电气化 铁道对 油（ 气） 管道 （ 含油 库） 的影 响容 许 值及防护措施》Ｔ Ｂ ／ Ｔ ２ ８ ３ ２ — １ ９ ９ ７ 、 《 输 油 管 道 工 程 设 计 规 范》
（ ＧＢ５ ０ ２ ５ ３ — ２ ０ ０ ３ ） 。
电流腐蚀 的程 度， 必 须定 期进行 专项 测量 。地铁 附近 的金 属输 油管道 受 杂散 电流 腐蚀 的危险 性指 标， 应 由地 铁 的金属结 构表 面 向周围 电解质 漏 泄 的 电流 密度 和 由电流 泄漏 引起 的 电位极 化 偏移来 确 定 。同样 ，由于 电流密度 难 以直接测 量 到相关 数值 ， 一般是 通 过测 量金属 输油 管道 的腐 蚀危 险性 等 间接指标 ，也就 是 由杂散 电流引起 的金 属输 油 管道 的 电位 极化 偏移 值来 判断 设 备受杂 散 电流腐 蚀 的情 况 。所 需 监测 的参 数有 轨
道 电压 、地下 金 属输油 管道 的极 化 电位 、钢轨 过 渡 电阻和 轨道 纵 向 电 阻 等数值 。 输 油管道 杂散 电流测量 点也应 设置在 地铁沿 线 的车站 站 台的两 侧 ， 进 出站信 号附近 、每一个 回流 点处 及需要 进行 测试 的走形 轨分 断点处 、 地 铁桥梁 两段 、地铁 的 尽头 线和线 路与 车辆段 的连 接坡道 处 ， 并定 期对 监 测点进 行检 查维 护 。可通 过传 感器 将 各测 量点 所采 集 的参 比 电极 对 结 构钢筋 及轨 道对结 构 钢筋 的 电压 的模拟 量及 时转 化为数 字 量， 再 由安 装 在牵 引变 电所控制 室 内的 监测装 置传送 到计 算机 系统 ， 以供 操作 人 员 随时查询 。 ３ ． ５ 深圳地 铁杂散 电流防护 措施 深圳 地铁 为做 好地 下金 属输 油管 道 及其他 金 属构件 的杂散 电流防 护工作 ，其 主 要 防 护 原 则 是 “ 以堵为主 ， 以排为 辅， 防排结 合， 加 强 监测 ” 。 ３ ． ５ ． １ 深 圳地铁堵 的措施 有铁轨 下加绝 缘垫 、使用绝 缘扣件 、枕 轨 下加绝缘 垫 、道 岔处加 强绝缘 等 。 ３ ． ５ ． ２杂散 电流 监测系 统是 由参考 电极 、整体 道床测 量端 子 、车 站 隧道测 量端子 、信号 电缆 、信 号测 量端子 箱 、信号 盒及微 机综 合测试 装置构成 。 ３ ． ５ ． ３ 排 流 的措 施是将 每个道 床结构 段 内部 的纵 向钢筋搭 接处 以焊
２ ． 防护 措施
目前杂 散 电流防护 方法 可分 为 ３ 类 ，分别 为 ： 一是 控制产 生 杂散 电 流 的源头 ， 减 少杂散 电流的数 量， 即 “ 堵 源头 ” ；二 是对存 在 的杂 散 电流 实时监 测， 防止杂 散 电流 值超 高对 输 油管道产 生危害 ， 即 “ 监 测 ”法 ；三 是对 已产 生危 害 的杂散 干扰 电流 ，采取 电流排 流或 其它 方 法减 少其 危 害， 即 “ 排 流法 ” 。 当管道 埋入 地 下后 ，地 铁对 埋地 钢制 输 油管道 的干 扰则 主要 为 通 过阻 性耦 合和 感性 耦合 来进 行 ，其 中 ，对于 与铁 路近 距平行 的 埋地 钢 制输 油管道 ，感 性 耦 合是其 最 主要 的干 扰方式 。对 阻性 耦合 和 感性 耦 合 的防 护 ，目前 在实 际工 程 中主 要是 通 过加 大 管道 与接 地 体 的距 离 ， 减少 干扰 源的 杂散 电流 ，以及采 取 屏蔽 、分段 隔离 、直接接 地 、钳 位 式排 流等综 合治理 措施 。 根 据输 油管 道 实际 运行 经验 及检 测结 果 ，当地 铁单 纯跨 越埋 地 钢 质输 油管道 时 ，杂 散 电流数 值 一般 很小 ，在埋 地 输油 管道 与交 流接 地 体的 安全间 距符合 表 ３的要求 时 ，一般 不需要 专 门增 设排 流防护 措施 ， 只需 在穿越 交叉处 增加 １ 个 电位 测 试桩 ，以检 测 管道 电位 的变 化 。若 电压 测 试 值 超 过 《 埋地 钢 质 管道 交 流 排 流 保护 技 术标 准 Ｓ Ｙ ／ Ｔ ０ ０ ３ ２ — ２ ０ ０ ０ 》 输 油管道 交流干 扰 判断 指标 ，或超 过恒 电位仪 设 备的抗 交 流干扰 能 力时 ，则 应 当立 即采取 增设 排流 保护 措施 。 因此 ，对于 交 流干 扰 下的输 油管 道 ，正常 的阴极 保护 是非 常重 要 的 ，而 且恒 电位 仪
法 、阳极极 化法 ，其 原理 为使被 保护 的输油 管道 电位提 高到钝 态 电位， 阻止 杂散 电流腐 蚀 。国外 的技术 专 家研 发 了一种装 置 ， 控制 地铁铁 轨 电 压恒 定， 切断杂 散 电流的 产生源 头 ， 将杂散 电流减 至最 小 。通过 此设 备 ， 把铁轨 对地 电压叠 加到铁轨 上 ， 使 得铁轨 各处 电压相 同， 从 而消除铁 轨 电 位 差 。国 外 的另 一种做 法是 利用 向埋 地 电极施 加 支流 电流 ，达到 吸 收 杂散 电流， 减轻杂 散 电流腐 蚀危 害的 目的。 ３ ． ２ ． ５ 杂散 电流 的实时监 测 为及 时 了解 地铁 牵 引回 的 电流泄漏 量和 地 下金 属输 油管 道受 杂 散
流法。 ３ ． １ ． ４其他杂 散 电流 防护方法 阴极保 护是指 向金 属输 油管道 提供 电流， 有强制 电流 法 、牺牲 阳极
杂 散电 硫 干 扰 程度
弱 中 等 强
四 、 交 流 干 扰 的 防 护 措 施
１ ． 相 关标准及 规范 目前 ，国 内 已制 定 了输 油管 道 交 流干 扰保 护 的相 关 标 准及 规 范 ， 埋 地输 油管道 中 主要 采用 的技术 标 准如下 ： 《 原油 、天 然气 长输 管道
物流交通
表 １ 埋地 管道 交流干扰 判定指标
缀别 土壤类别 ｝ 碱性土壤 巾性土壤 ｆ ｖ 』 ｆ 酸性土壤 【 ｖｊ 弼 ＜｛ ０ ＜３ ＜Ｓ 严重程度 由 ０ ～２ ０ ８ 一 １ ５ ６ １ ０ 强 ＞２ ０ ＞１ ５ ＞ ０
中 国 化 工 贸 易
Ｃｈ ｉ ｎ ａ Ｃｈｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
箍 月
表 ２地 电位 梯度 与杂散 电流干扰
强 度 的 关 系
地 电 位梯 度， 氍
＜０ ０ ５ ～５ ＞ ５
制排 流 ３种 。其 中在 地 铁 系 统 中应 用 最 为广 泛 有 效 的 方 法是 极 性 排