电气化铁路杂散电流对燃气管道的交流干扰腐蚀与防护措施
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探讨埋地金属管道交流杂散电流的防治技术
陈 亮 中国石油天然气管道局管道投产运行公司
【摘要】：本文重点阐述了电气化铁路交流杂散电流对埋地燃气管道腐蚀的基本原理，分析杂散电流的特点，并根据这些特点提出对埋地燃气管道采取的防护措施。
【关键词】：电气化铁路、交流杂散电流、干扰腐蚀、管道防护
一、前言
铁路是国家的重要基础设施，大众化的交通工具和综合运输体系的骨干，肩负着为全面建设小康社会提供运力支持，当好国民经济发展先行的重任。随着《中国铁路中长期发展规划》的出台，各地纷纷兴起高铁投资热潮。至2020年，中国将建成“四纵四横”高铁网，贯穿环渤海地区、长三角、珠三角三大城市群，这意味着，我国已正式步入高铁时代！
管道运输是当今油气工业重要的运输手段，其输量大、运费少的优点非常突出，为满足各地不断增长的能源需求，中国的许多省份也在加快速度建设天然气管道项目，天然气行业的发展同时带来了机遇，省级天然气管网的里程也与日俱增。在管道与铁路的设计建设过程中，不可避免出现并行、交叉、穿跨越敷设的情况，埋地天然气金属管道将会受到电气化铁路的交流干扰，若处理不当，将会形成较大危害。因此，探索电气化铁路对埋地天然气金属管道的干扰规律并采取相应的预防措施，降低电气化铁路对埋地金属管道的干扰 2 影响，对于保证天然气管道的安全、平稳运行具有十分重要的意义。以山西省太原为例，目前在建的“大西铁路客运专线”以及建成的“石太铁路客运专线”存在多处穿跨越或近距离平行于山西省高压天然气管道。本文结合对“大西铁路客运专线”与山西省高压天然气管道近距离平行或交叉穿跨越路段所进行的工程安全咨询评估的相关研究内容以及在实际建设过程中所采取的解决方案，浅析电气化铁路对钢质燃气管道的交流干扰与防护技术。
二、 电气化铁路牵引供电方式
我国电气化铁路采用的牵引供电方式有：有自耦变压供电（简称AT供电）、直接供电（简称TR供电）、吸流变压器供电（简称BT供电）和带回流线的直接供电（简称DN供电）等供电方式。牵引网是由馈电线、接触网、钢轨及回流线组成的供电网络。目前，在建的“大西铁路客运专线”；“原平—西安段”即为正线采用AT 供电方式，联络线及既有线改线部分采用带回流线的直接供电方式。
最简单的牵引网是由馈电线、接触网、轨道和大地、回流线构成的供电网的总称。如：（图1所示），牵引电流从牵引变电所主变压器流出，经由馈电线送到接触网后，由受电弓引入机车，而后经机车接地电刷、轮轴，沿轨道和大地、回流线流回牵引变电所。 3
三、 电气化铁路对埋地钢质燃气管道的交流干扰
3.1 交流干扰的产生
按照电磁场理论分析，强电线路（含电气化铁路牵引系统）对金属管道的交流干扰主要是通过阻性耦合、容性耦合、感性耦合3种方式来进行。
（1）阻性耦合的产生
阻性耦合主要是由于故障电流和杂散电流流过干扰源的接地体，造成大地电位上升，当管道通过这个区域时，管道本身相当于远方零电位，这样就在管道上产生一个电压差，以离接地体最近为最高。上产生一个电压差，以离接地体最近为最高。
在正常供电方式时，干扰源杂散电流一般很小，但对“二线一地”或“一线一地”的供电方式，其接地极是工作电流的通道，当管道靠近接地电极时，由于金属管道本身良好的导电性能，管道上将有杂散电流存在。 4 在故障情况下，由于故障电流引起的大地电位上升是很危险的。由于故障电流大，几百安培或几千安培通过接地体入地，在其周围形成一个强大电场，它可能产生电弧烧穿金属管道，击毁管道防腐绝缘层和阴极保护设备，当强大的电场作用在管道覆盖层的缺陷处时更会导致电弧的形成，当电弧达到足够的量和较长时间的流通时便会造成钢管融化。如果钢管离接地体的距离太小，可能会直接引起相当于高电流的电弧击穿，而钢管上的覆盖层限制了电弧的转移，这样，电弧作用集中在微小的一块面积上，增加了融化的危险。
（2）容性耦合的产生
容性耦合是由于交流电场的影响在导体中产生的电位而形成的。容性耦合主要发生在管道施工期间，因为管道本身带有防腐绝缘层，使得输电系统的相线和管道、管道和大地之间存在电容，如果输电线路和金属管道平行，管道就有可能存在容性耦合电压。
（3）感性耦合的产生
感性耦合是当管道和强电线路近距离平行接近或斜接近时，当电流在一条相导线中流动时，在导线周围即可产生交变磁场，该磁场作用在管道上产生干扰电压。在三相输电系统中，若三相电流相等，且三相架空导线与管道轴线距离相等，则在管道上产生的综合感应电压为零。但在大多数结构中，三相导线与管道是不对称的，管道中会形成一定的感应电压。感应电压的大小和平行于强电线路的管道长度、输电线路不平衡电流的大小、输电线路的频率、导线和线路的距 5 离、管道覆盖层的电阻、管道周围的土壤电阻率、管道的纵线电阻、干扰源的系统性质等有关。
根据上述分析，当管道埋入地下后，电气化铁路对钢质燃气管道的容性耦合干扰可以忽略不计，只存在着一定程度的阻性耦合干扰和感性耦合干扰。
3.2 交流干扰的危害
交流电力线路对埋地钢制燃气管道的电磁影响主要涉及对人身安全的影响、对管道及其阴极保护设备安全的影响以及对管道的交流腐蚀等问题。
3.2.1对人身安全的影响
当管道与交流输电线路接近且输电线路正常运行时，线路中工作电流会通过磁耦合长时间在管道上产生纵向感应电动势，使得金属管道的对地电压升高。若该电压较高，可能影响施工、维修或测量人员的正常工作，当交流输电线路发生短路故障时，产生的交流干扰可能危及人身安全。
3.2.2 对管道安全影响
在管道的金属表面一般都会敷设防腐层，具有较高电阻和较高介电常数，以防止土壤中有害物质腐蚀金属管道。当交流输电线路发生短路故障时，短路电流通过感性耦合和阻性耦合的综合影响在管道上产生较高的对地电压，可能击穿防腐层。
3.2.3 对管道阴极保护设备影响
在管道上设置阴极保护设备是为避免防腐层漏敷及破损处的金属表面产生腐蚀。交流输电线路正常运行情况下，工作电流通过感性耦合在油气管道上产生电压，可能干扰强 6 制电流阴极保护的恒电位仪和牺牲阳极阴极保护的牺牲阳极的正常工作。例如：强制电流阴极保护的KKG-3 型和KKG-3BG 型恒电位仪的抗交流干扰能力分别为12V 和30V；牺牲阳极阴极保护的镁牺牲阳极的抗交流干扰能力为10V。这在目前的新建管道已经几乎不适用。
3.2.4 管道的交流腐蚀
研究表明，管道的交流腐蚀主要发生在绝缘性能较高的涂层上。铺设在同一环境下的管道，当管道外防腐层选用石油沥青等级别的防腐层时，即便有交流干扰电压的产生，一者是由于其绝缘性能较低，所以干扰电压不会太高，另一方面则由于管道防腐层上所存在的较多的漏点而会使感应的交流电压随时排入地下，因此，管道反而不会产生交流腐蚀。
近几年国外的腐蚀调查报告中与研究文献中，每年都有大量有关交流腐蚀导致管线腐蚀的报道与案例。在国内的管道中，也同样存在交流腐蚀及电磁耦合对管道监测设施与阴极保护设施带来危害的案例。但是关于交流腐蚀的机理，目前尚未有统一的解释。国外研究表明，交流电流密度是决定交流腐蚀的一个主要因素而不是平常的交流电压。
虽然交流电流腐蚀可以通过提高阴极保护的保护电位得到抑制，在交流干扰下，阴极保护电位应控制在什么水平目前仍存在争议。之前，一般认为根据行业标准施加阴极保护，能有效控制交流腐蚀。然而最近国内外发现，虽然阴极保护电位有效在标准规定范围内，但由于交流干扰的存在，管道仍发生了腐蚀。研究还表明，但当交流电流密度较大时，增加阴极保护的保护电位可能导致PH值增加，减小涂层缺陷 7 处的接触电阻，可能导致相反的作用——即加速腐蚀，其发生腐蚀的风险越高，与一般的理论相反。
四、 西气东输交流干扰腐蚀实例
西气东输管道宁陕西段管道在宁-GX-18～宁-GX-65约52km的管段上受到来自包兰电气化铁路的交流干扰，ECDA直接评价过程中，开挖检测验证点NS-39位于该区域宁-GX-59测试桩上游约104.6m处，防腐层缺陷发生在弯头的FBE涂层上，时钟位置为12点，磕伤形状为长形3.0cm，黄褐色锈迹从FBE涂层下渗出，清除松动涂层后管体有黑色腐蚀产物，并呈现椭圆形腐蚀坑，蚀坑面积为1.2×0.6cm2，蚀坑深度0.9mm。开挖检测时测得的交流干扰电位为23V，管道保护电位为-1.11～-1.16V。 该地段的土壤电阻率为18.85Ω·m
五、 埋地钢质燃气管道交流干扰判断指标
能最直接反映出电气化铁路对埋地钢质燃气管道交流干扰腐蚀的是交流杂散电流的大小，但由于实际条件限制，电气化铁路交流杂散电流无法直接测出。因此，管道受干扰腐蚀程度的主要判据为管地电位差、土壤电位梯度，该方法称为电气判别法。其中管地电位是最重要的参数，因为它既可以反映管道的腐蚀特性，又可以反映杂散电流的干扰特性。
在没有增加电流源的情况下，管地电位的提高是杂散电 8 流进入点的迹象，管地电位的下降通常为杂散电流放电点的指示。通过电压测量发现管地电位不稳定、管地电位严重偏离正常值或土壤电位梯度反常等问题时，说明有杂散电流存在，并通过土壤电位梯度能够分析出杂散电流流入、流出点及电流大小。
对电气化铁路而言，管地电位随机车负荷变化，机车运行时管地电位交变激烈，但深夜时波动可能明显减弱。阴极保护系统等的干扰比较稳定，所以，引起管地电位的变化亦很稳定，在机车停运时，干扰则消失。因此，埋地管道受到干扰与否，通常用管地电位的变化来进行判定。我国标准中规定：对于交流干扰，当管道任意点上管地电位持续1V以上时，确定为存在交流干扰；当中性土壤中的管道任意点上管地交流电位持续高于8V、碱性土壤中高于10V或酸性土壤中高于6V时，管道应采取交流排流保护或相应的其它保护措施。具体干扰程度判定指标见表1。
表1 埋地管道交流干扰判定指标
另外，土壤中若存在大量杂散电流，必然会引起大地电位梯度的变化。因此，可根据地电位梯度来判定土壤中是否存在杂散电流及其严重程度，并据此推断管道受干扰的可能 9 性。地电位梯度与杂散电流干扰强度的关系见表2。
表2 地电位梯度与杂散电流干扰强度的关系
六、交流干扰的防护措施
6.1 相关规范及标准
目前，国内已制定管道交流干扰保护的相关规范及标准，在电气化铁路和埋地钢质管道建设过程中主要采用的技术标准如下：《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》SY/T0032-2000、《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》TB/T2832-1997、《油气管道管理与维护规程》（Q/SY GD0008－2001）、《钢质管道穿越铁路和公路推荐做法》SY/T 0325-2001 、《原油、天然气长输管道与铁路相互关系的若干规定》（石油部（87）油建第505 号文、铁道部铁基（1987）780 号文）、《城镇燃气设计规（ GB50028-2006 ）、《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）及《石油库设计规范》（GB50074-2002）。
天然气管道的腐蚀原因及防治措施
技术创新 肉Ｉｌ工科技２０１ ２年第６期
天然气管道的腐蚀原因及防治措施
刘佳
中原油田分公司４５７００ｌ河南濮阳
摘要随着能源市场需求的激增，天然气管道发展迅猛，加强对天然气管道防腐技术的研究也具有了重大意义。长输管道的防
腐技术是保证天然气管道安全运行的重要手段，本文分析了天然气输送管道在大气、土壤等不同铺设务件下腐蚀的形成原理及影响因
素，并且针对不同的腐蚀影响因素介绍了相应的天然气管道防护措施，对天然气管道的发展具有一定的深远意义。
关键词天然气管道腐蚀原因 防治措施
现阶段我国石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实
现，管材一般为钢制管道。据报道，截至２００６年底我国石油、天然
气、成品油管道长度已超过４００００ｋｍ…。有人预计，以西气东输工程
为标志，在２０１５年前我国将进入一个油气管道建设的高峰期，但是输
送石油天然气的管道大都处于复杂的土壤环境中，所输送的物质其腐
蚀性各异。因此，管道内外壁均有被腐蚀的可能性，一旦管道被腐
蚀穿孔，就会造成油气泄漏，不仅运输中断，而且会污染环境，还可
能引发灾难性事故，造成的经济损失难以估量。据调查，我国石油石
化工业每年因腐蚀所造成的直接经济损失达数亿元，油气管道的防腐
对于保障能源的运输乃至于对国民经济的发展至关重要，深入了解我
国管道运输的特点及腐蚀现状，掌握管道腐蚀的规律并加以有效控
制，对腐蚀程度严重的管道采取适宜的技术进行修复以延长管道的使
用寿命对确保我国民经济地下大动脉的安全运行都具有十分重要的现
实意义。 （５）细菌腐蚀。细菌腐蚀也称微生物腐蚀，参与管道土壤腐蚀
过程的细菌通常有硫酸盐还原菌、氧化菌、铁细菌、硝酸盐还原菌
等。其中厌氧性硫酸盐还原菌最具代表性。它在ｐＨ６～８碱性和透气
性差的土壤中繁殖，广泛地分布在海、河、湖泊水田、沼泽的淤泥
中，它利用自身的生息，将硫酸盐离子还原，同时促进阴极反应，
生成硫化铁等腐蚀产物，覆于管道表面，形成二次的局部腐蚀（孔
杂散电流对长输管道腐蚀的探讨与防护
第４２卷第１２期 ２０１ ３年１２月 当 代 化 工 Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ ＶＯ］．４２． ＮＯ．１２ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１ ３
杂散电流对长输管道腐蚀的探讨与防护
闫明龙 ，吕永林 ，周翔宇
（Ｉ．中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司，四川ｉ成都６１００４１； ２大连港油品码头公司，辽宁大连１１６６０１）
摘 要：对金属管道腐蚀的原理进行了论述，并专门就电解腐蚀对长输管道所产生的影响进行了研究讨论。 电解腐蚀分为交流电腐蚀和直流电腐蚀且直流电腐蚀更为严重；交流电与管道距离超过１ ０００ ｉｎ时则不需要考 虑防护措施；当交流电密度值大于１００时，则必须采取防护措施；当交流电密度值小于３Ｏ时则一定不用考虑 防护措施；直流电附近的管道周围土壤电位梯度大于２．５ ｍＶ／ｍ时，应采取直流排流保护措施。 关键词：腐蚀；管道；杂散电流；直流电腐蚀；交流电腐蚀 中图分类号：ＴＥ ９８０ 文献标识码： Ａ 文章编号： １６７１—０４６０（２０１３）１２—１７３７—０２
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｓｔｒａｙ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｆｏｒ Ｌｏｎｇ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ
ＹＡＮＭｉｎｇ—ｌｏｎｇ ，ＬＶ Ｙｏｎｇ—ｌｉｎ ，ＺＨＯＵＸｉａｎｇ－ｙｕ （１．Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｂｒａｎｃｈ，Ｓｉｃｈｕａｎ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ ２．Ｄａｌｉａｎ ｐｏｒｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｏｉｌ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌｉａｏｎｉｎｇ Ｄａｌｉａｎ １ １ ６６０ １，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｐｉｐｅｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ａｎｄ ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｉｓ ｍｏｒｅ ｓｅｒｉｏｕｓ；Ｔｈｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｗｈｏｓｅ ｌｅｎｇｔｈ ｉｓ ｏｖｅｒ １ ０００ｍ ｄｏｅｓｎ’ｔ ｎｅｅｄ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ；Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ １ ００，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｍｕｓｔ ｂｅ ｔａｋｅｎ；Ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｅｎｓｉｔｙ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ３０，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅｎ’ｔ ｎｅｅｄｅｄ；Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｏｆ ｓｏｉｌ ａｒｏｕｎｄ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｎｅａｒ ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｉｓ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ ２．５ ｍＶ／ｍ，ｄｉｒｅｃｔ ｄｒａｉｎａｇｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔａｋｅｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；Ｐｉｐｅｌｉｎｅ；Ｓｔｒａｙ ｃｕｒｒｅｎｔ；ＤＣ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ；ＡＣ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
铁路对管道杂散电流排流方案设计(单点)
实用文档
文案大全 排流方案
铁路对管道干扰杂散电流解决方案 项目号：
文件号：GLYB2017021108
CADD号：
设计阶段：方案设计
日期：2017.02.11
0 版
铁路对管道杂散电流排流设计方案
（此方案为单交叉点的方案）
（文件号：GLYB2017021108）
西安冠霖电气有限公司
0 张宁静 吴琳 2017.02.11
版 次 说 明 编 制 校 对 审 核 审 定 日 期 实用文档
文案大全
目 次
1概述 ........................................................ 3
2设计原则 ..................................................... 3
3设计遵循的标准规范 ........................................... 3
4设计基本参数 ................................................. 4
5保护对象和保护方法 ........................................... 4
6排流方案设计内容 ............................................. 4
7施工技术要求 ................................................. 8
8排流保护准则 ................................................. 8
9系统的管理和维护 ............................................. 8
10卫生、安全和环境 ............................................ 9
电气化铁路对埋地钢质燃气管道的交流干扰研究
２０１２焦 第４期 管 道 披 木 Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ５ 设 各 ａｎｄ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ２０１２ Ｎｏ．４
电气化铁路对埋地钢质燃气管道的交流干扰研究
程彤，付山林，齐永明，曹 备，杨 涛
（北京市燃气集团有限责任公司，北京１０００３５）
摘要：文中主要研究了电气化铁路对埋地钢质燃气管道交流干扰的影响。在京沪高铁试运行期间
选取了９条管线进行普测，证实了整个京沪高铁沿线的管线确实受到了交流干扰。通过测试交流电气
化铁路在试运行、正式开通后交流干扰的变化情况，表明高铁发车密度越大、载重量越重，所产生的交
流干扰明显加大。同时，通过对施加排流措施前、施加排流措施后的对比测试，发现通过增加排流措
施，可以使管道受到的干扰大幅度降低，证明了排流工程的有效性。
关键词：电气化铁路；杂散电流；干扰
中图分类号：ＴＥ８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—９６１４（２０１２）０４—００３７—０３
ＡＣ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄ Ｒａｉｌｗａｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｕｒｉｅｄ Ｇａｓ Ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ
ＣＨＥＮＧ Ｔｏｎｇ，ＦＵ Ｓｈａｎ—ｌｉｎ，Ｑ１ Ｙｏｎｇ—ｒｕｉｎｇ，ＣＡＯ Ｂｅｉ，ＹＡＮＧ Ｔａｏ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｇａｓ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００３５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｓｔｕｄｉｅｓ ＡＣ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄ ｒａｉｌｗａｙｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂｕｒｉｅｄ ｇａｓ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔｅｒ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｎｉｎｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｂｅｉｊｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌｓ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒｉａｌ ｒｕｎ ｆｏｒ ａ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｕｒｖｅｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｃｏｌＴ￣ｒｌｎｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅｓ ａｌｏｎｇ ｔｈｅ Ｂｅｒｉｎｇ—Ｓｈａｎｇｈａｉ ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌ ａｒｅ ａｆｆｅｃｔｅｄ ｂｙ ＡＣ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ．Ｂｙ ｔｅｓｔｉｎｇ ＡＣ ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｅｄ ｒａｉｌｗａｙ ｔｅｓｔ ｒｕｎ，ｔｈｅ ｏｆｆｉｃｉａｌ ｏｐｅｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ＡＣ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈａｔ，ｆｏｒ ｔｈｅ ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄ ｒａｉｌ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒｉｄｓ，ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈｅ ｄｅｎｓｉｔｙ，ｔｈｅ ｈｅａｖｉｅｒ ｔｈｅ ｌｏａｄ，ｔｈｅ ＡＣ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｍｕｃｈ ｍｏｒｅ．Ｗｉｔｈ ｄｒａｉｎａｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｉｍｐｏｓｅｄ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａｆｔｅｒ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｔｅｓｔｓ，ｔｅｓｔｅｒｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｂｙ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｔｈｅ ｄｒａｉｎａｇｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｉｐｅｌｉｎｅ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｄｕｃｅｄ ｂｙ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｍａｒｇｉｎ．Ｔｈｉｓ ｐｒｏｖｅｓ
杂散电流对输油管道的腐蚀影响
砭：科．警。飘
杂散电流对输油管道的腐蚀影响
付立成
(中国石油管道兰州输油气分公司成县站，甘肃兰州742500)
喃要]由于电气化觖路、以接地为回路的输电系统等的客明存在，不可避免地会产生杂散电流，并使埋地输油管道因杂散电流而产生腐
蚀。杂散电流腐蚀具有强度高、危害大，范围广、随机}生强等特点，本文介绍了对直流杂散电流腐蚀的控制，提出了最大限度地减少干扰泄漏电流、符合安全距离、增加回路电阻、’排流保护和其他保护等措施；并对强电线路等交流杂散电流腐蚀的防护方面提出了数种可采取的保护措也
[关键词】杂散电流；腐蚀；直流；交流；排流
国民经济的快速发展对能源和交通提出了更高的需求，我国油气
管道与电力线路和动力牵引系统(包括电气化铁路)的里程与曰俱增，
由于地理位置的限制，在输油管道与电力线路和电气化铁路的设计和建
设过程中不可避免的出现并行敷设、交叉穿越、共用走廊的情况，彼此会产生干扰和影响，处理不当会对输由管道产生很大的危害。为保证输
油管道安全运行，减少管道腐蚀，在工程设计和建设中必须将这种影响控制在允许范围内。
1杂散电流的特点及危害
在设计或规定的回路以外流动的电流被称为杂散电流。杂散电流
主要来自于电气化铁路、有轨电车、供电站、地下电缆的漏电、建筑物
的接地装置等，可分为直流杂散电流和交流杂散电流。这种电流会对输
油管道产生直流或交流电流腐蚀，破坏后果非常严重。当杂散电流进入
埋地金属体，并从金属体流出进入大地或水时，在电流流出部位会发生
强烈的腐蚀，这就是杂散电流干扰腐蚀，简称为电蚀。杂散电流的流入
部位为阴极，流出部位为阳极。通过埋地金属体流入或流出的杂散电流
被称为干扰电流。干扰电流的腐蚀具有电解腐蚀的特点，其腐蚀点集
中、腐蚀激烈、腐蚀速度快，对管道造成的破坏作用比自然腐蚀严重的
多，极易导致管道穿孑L，引发事故。
2直流杂散电流的干扰
当埋地金属管道发生杂散电流干扰时，直流杂散电流对管道的危
害程度比交流杂散电流更严重，因此防止直流干扰意义重大。当管道受
交流干扰对管道的影响
交流杂散电流对管道的影响研究
（滕延平1 、王维斌1、陈洪源1、韩兴平2、陈新华1、赵晋云1、蔡培培1）
（1.中国石油管道研究中心 2.西南油田输气管理处）
摘要：
随着公共设施如电气化牵引系统、高压输电线路等的日益建设，管道受到的交流干扰将愈加严重。目前国内许多管道都受到较强的交流干扰。本文介绍了国内外关于交流干扰的危害，分别从人身安全、对仪器设备、管道防腐层以及交流腐蚀的角度进行了分析。同时，主要对国外研究的交流腐蚀的一些重要结论进行了总结。文章重点介绍了国外的交流腐蚀评价指标，同时参照国外的交流电流密度评价指标对西气东输管道与港枣线，分别采用理论计算方法与电阻探头的方法对管道的交流电流密度进行了计算与测量，并对其进行了分析与评价。最后对国内外的交流减缓措施进行了分析比较，提出了国内应用该措施的局限性与不足之处。希望借此文章，能推动国内在油气管道交流干扰规律研究与标准制定方面的工作进展。
关键词：管道；交流干扰；腐蚀；交流密度；减缓
1、前言
. 为了有效利用土地资源，通常在一条公共走廊里同时安装高压电线和管道，管道有时还与铁路平行或交叉，受许多外部因素制约，加上现代高绝缘涂层的使用更加重了电危害。其主要影响有：与管道接触的人员电伤害、管道涂层与钢质损坏、烧毁CP装置和遥测系统等。
我国在交流干扰评价控制方面技术相对较弱，石油行业标准 SY/T0032交流干扰标准，对应弱碱性、中性、和酸性土壤环境给出了10V/8V/6V的交流电压排流指标。但该标准仅仅适应于石油沥青涂层，在高绝缘涂层如 3PE条件下已存在问题。国外油气管道交流干扰的研究发展快速，颁布了较多减缓交流电的标准。
2、交流干扰的危害
交流输电线路对输油输气管道的电磁影响主要涉及对人身安全的影响、对输油输气管道及其阴极保护设备安全的影响以及对输油输气管道的交流腐蚀等问题。 2 2.1对人身安全的影响
当输油输气管道与交流输电线路接近且输电线路正常运行时，线路中工作电流会通过磁耦合长时间在管道上产生纵向感应电动势，使得金属管道的对地电压升高。若该电压较高，可能影响施工、维修或测量人员的正常工作，当交流输电线路发生短路故障时，产生的交流干扰可能危及人身安全。
浅谈燃气管道中杂散电流的检测与防护
浅谈燃气管道中杂散电流的检测与防护
杨玉琳
【摘 要】运用SCM杂散电流检测系统对泗陈公路(嘉松公路—沪松公路)及共和新路人工煤气管道进行检测,对存在杂散电流干扰的管段进行数据分析,提出管道防护措施.
【期刊名称】《上海煤气》
【年(卷),期】2017(000)002
【总页数】5页(P4-8)
【关键词】杂散电流;燃气管道;杂散电流检测;干扰
【作 者】杨玉琳
【作者单位】上海市燃气设备计量检测中心
【正文语种】中 文
目前，随着城市建设和铁路(地铁)等轨道交通的快速发展，在带来交通出行便利的同时，也对沿线或穿越的管道产生了一定的影响，城市轨道交通会产生杂散电流并对周围埋设的管道产生腐蚀已经达成了共识，管道通过环境的日渐复杂，导致轨道交通所产生的杂散电流对邻近埋地钢质燃气管道的影响日趋显著。已发生长输线受来自电力机车牵引动力源的杂散电流干扰，进而造成管道电化学腐蚀的现象，并有日益增多的趋势。因此对杂散电流的研究具有十分重要的意义。
燃气管道作为大众生活的必要基础设施，其作用的重要性是总所周知的，但随着我国经济建设的飞速发展，城市化水平的不断提高，必不可少的会对这些埋在地底的燃气管道造成一定的影响，据燃气行业对下属管道的燃气事故分析发现，其中杂散电流对燃气管道的干扰已经日趋明显，其主要是由于轨道交通的飞速发展、磁悬浮铁路、高压输电线路的建立对附近的埋地燃气管道产生杂散电流干扰，主要危害表现为：
(1)管道的加速腐蚀造成燃气管道管体腐蚀穿孔。
(2)抵消CP电流的保护作用。
(3)击穿管道的阻抗性绝缘，导致保护层的损坏。
(4)大大缩短管道的服役年限。
本文就泗陈公路(嘉松公路—沪松公路)天然气管道及共和新路人工煤气管道进行检测，具体项目如下：
(1)杂散电流干扰源辨识：对管线周围环境及周围建筑设施进行调查，按调查情况辨识干扰源类型。
(2)杂散电流检测：运用SCM杂散电流检测系统检测杂散干扰强度。
交流干扰对管道的影响 2
交流杂散电流对管道的影响研究
（滕延平1 、王维斌1、陈洪源1、韩兴平2、陈新华1、赵晋云1、蔡培培1）
（1.中国石油管道研究中心 2.西南油田输气管理处）
摘要：
随着公共设施如电气化牵引系统、高压输电线路等的日益建设，管道受到的交流干扰将愈加严重。目前国内许多管道都受到较强的交流干扰。本文介绍了国内外关于交流干扰的危害，分别从人身安全、对仪器设备、管道防腐层以及交流腐蚀的角度进行了分析。同时，主要对国外研究的交流腐蚀的一些重要结论进行了总结。文章重点介绍了国外的交流腐蚀评价指标，同时参照国外的交流电流密度评价指标对西气东输管道与港枣线，分别采用理论计算方法与电阻探头的方法对管道的交流电流密度进行了计算与测量，并对其进行了分析与评价。最后对国内外的交流减缓措施进行了分析比较，提出了国内应用该措施的局限性与不足之处。希望借此文章，能推动国内在油气管道交流干扰规律研究与标准制定方面的工作进展。
关键词：管道；交流干扰；腐蚀；交流密度；减缓
1、前言
. 为了有效利用土地资源，通常在一条公共走廊里同时安装高压电线和管道，管道有时还与铁路平行或交叉，受许多外部因素制约，加上现代高绝缘涂层的使用更加重了电危害。其主要影响有：与管道接触的人员电伤害、管道涂层与钢质损坏、烧毁CP装置和遥测系统等。
我国在交流干扰评价控制方面技术相对较弱，石油行业标准 SY/T0032交流干扰标准，对应弱碱性、中性、和酸性土壤环境给出了10V/8V/6V的交流电压排流指标。但该标准仅仅适应于石油沥青涂层，在高绝缘涂层如 3PE条件下已存在问题。国外油气管道交流干扰的研究发展快速，颁布了较多减缓交流电的标准。
2、交流干扰的危害
交流输电线路对输油输气管道的电磁影响主要涉及对人身安全的影响、对输油输气管道及其阴极保护设备安全的影响以及对输油输气管道的交流腐蚀等问题。 2 2.1对人身安全的影响
当输油输气管道与交流输电线路接近且输电线路正常运行时，线路中工作电流会通过磁耦合长时间在管道上产生纵向感应电动势，使得金属管道的对地电压升高。若该电压较高，可能影响施工、维修或测量人员的正常工作，当交流输电线路发生短路故障时，产生的交流干扰可能危及人身安全。
轨道交通杂散电流对埋地燃气钢制管道的干扰
科技园地
轨道交通杂散电流
对埋地燃气钢制管道的干扰
上海燃气浦东销售有限公司 张维
摘要 简述了轨道交通杂散电流产生的基本原理，按照国标规定的测试方法，对
上海地区平行于轨道交通的某埋地燃气管道进行了管地电位、管中电流、土壤电位梯度
测试，结果显示该处燃气管道的管地电位正偏超过２００ ｍＶ，管中电流波动１００ ｍＡ，土壤
电位梯度６２ ｍＶ／ｍ，且测试数据的波动与轨交运行具有时间上的同步性，可确认燃气管
道受到来自于轨道交通杂散电流的干扰。在实验分析的基础上讨论了相关的防护措施。
引 言
在我国城市化水平不断提高的过程中，城市
交通面临越来越大的压力。大力发展公共交通，
尤其是城市轨道交通（以下简称轨交）是解决问
题的重要出路。轨交的发展在大大提高城市运输
能力和效率的同时，对沿线其他基础设施的运行
环境、生产安全等产生了潜在的影响。轨交均采
用直流牵引、走行轨回流，列车的运行会产生杂
散电流，对周边的埋地金属构筑物（如埋地燃气
管道等）造成严重腐蚀［１－３１。对钢制燃气管道而
言，杂散电流腐蚀具有隐蔽性和突发性，一旦发
生事故，往往会造成灾难性的后果。
随着我国城市轨交系统的大规模建设以及天
然气事业的发展，钢制燃气管道与轨交平行或交
叉敷设的情况越来越多，对轨交杂散电流导致的
燃气管道腐蚀问题需给予足够的重视。本文对轨
交杂散电流产生的原因及测试方法进行介绍，分
析了轨交杂散电流的动态性；采用杂散电流测试
系统对上海市某平行于轨交的燃气管道进行了管
地电位、管中电流、土壤电位梯度测试，对测试
结果进行了分析，并给出了相关的防护措施。
轨交杂散电流的产生机理及测试方法
１．１轨交杂散电流产生机理
地铁、轻轨、有轨电车均属于轨交，一般使
用直流１ ５００／７５０ Ｖ驱动。直流牵引轨交系统的供 电回路见图１，变电站将交流电转换为直流电，经
由接触网向机车输送电流，经由钢轨和与之相连
的导线组成的返回线返回变电站。因钢轨具有电
浅谈交流高压输电线路对油气管道交流干扰腐蚀控制措施
浅谈交流高压输电线路对油气管道交流干扰腐蚀控制措施
摘要：随着我国工业化建设的快速推进，对能源的需求在不断提升，国家电网高压交流输电线路和石油天然气管道建设两者之间近距离交汇和并行在所难免，如何安全合理解决两者之间因交流干扰带来的问题，这对于保证油气运输的安全，促进电力和油气输送工程建设发展具有重要意义。
关键词：交流输电线路；输油输气管道；电磁影响；防护措施
在高压输电线路和输油输气管道近距离交汇和并行时，由于高压交流输电线路对金属管道稳态的电磁效应和发生接地短路故障时在埋地金属管线上产生的瞬态电磁效应，两种状态下产生的交流干扰电压、电流沿管道防腐层破损点入侵金属管道，产生管道本体交流腐蚀和极大的威胁管线操作人员的人身安全等问题。但在输电工程与石油天气管道两者建设中，不可避免的出现交汇和近距离伴行情况，如何解决高压输电线路对输油输气管道的交流干扰影响，这是本文主要讨论的内容[1]。
一、交流输电线路对管道电磁影响的机理
想要解决交流输电线路对输油输气管道的影响，首先就要对其影响机理进行分析，清晰的认识到电磁影响出现的原因，针对性的制定出相应的措施，才能有效的落实对输油输气管道保护。对此主要分为以下三类。
（一）感性耦合影响
当输电线路中流过交流电流时，变化的电流会导致导线周围产生磁场。在磁场的影响下，会与管道之间发生电磁效应。当管道和交流输电线路接近时，通过电磁感应的作用下，管道与土壤之间就会产生电势差。在输油气管道建设中，为了保证管道不遭受腐蚀，在其金属外壁会敷设防腐层。但防腐层的材料因电击穿、机械损伤等外来因素影响会造成不同程度的破损缺陷，为交流杂散电流的流入和流出带来便利条件。因此在交变磁场的作用下，管道产生了电势差就会直接与大地之间形成回路，导致管道在电流作用的影响下发生交流干扰腐蚀。这种作用方式称为感性耦合影响或磁影响。造成这种情况的原因，首先是管道与输电线路两者之间的距离过于接近。但两者之间的“安全距离”并不是恒定的，这与输电线路电压等级及输电功率等都有关系。除此之外也会受到交流干扰电压高低、土壤电阻率、交流电流密度的影响，这三者之间需进行计算，才能确定最终的“安全距离”[2]。