【摘要】隨著公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加快，如電氣化系統(tǒng)、高壓輸電系統(tǒng)，這些系統(tǒng)產(chǎn)生的電流使管道受到日益嚴(yán)重的交流干擾，我國(guó)許多埋地鋼制管道就受到了不同程度的影響。本文主要介紹了交流干擾對(duì)管道的影響和國(guó)外的交流腐蝕的指標(biāo)，總結(jié)了一些重要的交流干擾防護(hù)結(jié)論，簡(jiǎn)述了埋地鋼制管道交流干擾防護(hù)的設(shè)計(jì)施工方法，并提供一些可供參考的意見(jiàn)和建議。

【關(guān)鍵詞】埋地鋼制管道 交流干擾 防護(hù) 設(shè)計(jì)施工

1 埋地鋼制管道的交流干擾

1.1 幾個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)介紹

交流干擾：由交流輸電系統(tǒng)和交流牽引系統(tǒng)在管道上耦合產(chǎn)生交流電壓和電流的現(xiàn)象。

交流干擾源：能對(duì)埋地鋼質(zhì)管道造成交流干擾的高壓交流輸電線(xiàn)路、設(shè)施和交流電氣化鐵路設(shè)施，統(tǒng)稱(chēng)為交流干擾源。

管道交流干擾電壓：由交流干擾產(chǎn)生的管道對(duì)地交流電壓。也稱(chēng)為管地交流電位。

交流電源密度：交流電流在防腐層破損點(diǎn)處單位面積的泄露量。

固態(tài)去耦合器：由固態(tài)電子元器件組成的干型去耦隔直裝置。它具有在低壓直流時(shí)的高電阻和交流時(shí)的低電阻的特性。

1.2 交流干擾的影響

交流輸電線(xiàn)路對(duì)輸油輸氣管道的電磁影響主要涉及影響人生安全、影響輸油管道、影響其設(shè)備的安全、影響管道的交流腐蝕等一系列問(wèn)題。

（1）影響人身安全。當(dāng)輸電線(xiàn)路正常供電且輸電線(xiàn)路與管道相距很近時(shí)，線(xiàn)路中工作電流使管道長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生縱向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，使得金屬管道的對(duì)地電壓升高。若該電壓較高，可能影響施工、維修或測(cè)量人員的正常工作，若輸電線(xiàn)路出現(xiàn)故障，產(chǎn)生的交流干擾可能會(huì)危及到人身安全。

（2）影響管道的安全。防腐層是必須被敷在埋地鋼質(zhì)管道的表面的金屬上，它的介電常數(shù)和電阻都很高，可以避免土壤中的有害物質(zhì)腐蝕了鋼質(zhì)管道。若交流輸電出現(xiàn)了故障，短路電流受到阻性、感性耦合的影響后會(huì)在管道上產(chǎn)生很高的對(duì)地電壓，甚至可能擊穿防腐層。

（3）影響管道的陰極保護(hù)設(shè)備。在輸油輸氣管道上設(shè)置陰極保護(hù)設(shè)備是為避免防腐層漏敷及破損處的金屬表面產(chǎn)生腐蝕。交流輸電線(xiàn)路正常運(yùn)行情況下，通過(guò)了感性耦合的工作電流在管道上可以產(chǎn)生電壓，這將會(huì)使恒電位儀以及犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)不能正常工作。例如： KKG-3 型和KKG-3BG 型恒電位儀的抗交流干擾能力分別為12V 和30V；犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)的鎂犧牲陽(yáng)極的抗交流干擾能力為10V。這在目前的新建管道已經(jīng)幾乎不適用。

（4）管道的交流腐蝕。研究表明，管道的交流腐蝕主要發(fā)生在絕緣性能較高的涂層上。鋪設(shè)在同一環(huán)境下的管道，當(dāng)管道外防腐層選用石油瀝青等級(jí)別的防腐層時(shí)，即便有交流干擾電壓的產(chǎn)生，一者是由于其絕緣性能較低，所以干擾電壓不會(huì)太高，另一方面則由于管道防腐層上所存在的較多的漏點(diǎn)而會(huì)使感應(yīng)的交流電壓隨時(shí)排入地下，因此，管道反而不會(huì)產(chǎn)生交流腐蝕。

1.3 利用交流電流的密度可以評(píng)價(jià)交流干擾腐蝕

充分了解管道沿線(xiàn)周?chē)耐寥栏g有助于對(duì)交流腐蝕進(jìn)行評(píng)價(jià)，由于土壤的電阻率各不相同就造成了管道的交流腐蝕的電流密度的不相同。交流、直流腐蝕不同之處還有，直流腐蝕更加注重涂層比較大的缺陷，而交流腐蝕則更注重較小的涂層缺陷，因?yàn)樗慕涣麟姾艽笤黾恿烁g的風(fēng)險(xiǎn)。利用ACVG技術(shù)有助于準(zhǔn)確地檢測(cè)小缺陷涂層，再分析土壤電阻率確定管道的腐蝕程度。

2 管道交流干擾防護(hù)的設(shè)計(jì)施工方法

2.1 交流干擾的防護(hù)的設(shè)計(jì)施工方法

防護(hù)措施設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)調(diào)查與測(cè)試的結(jié)果，對(duì)下列各項(xiàng)進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)估：

（1）干擾源在正常運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)管道的交流腐蝕；

（2）故障情況或雷電狀態(tài)下對(duì)管道防腐層和金屬本體、陰極保護(hù)設(shè)備和干擾防護(hù)設(shè)施的損傷；

（3）操作和維護(hù)人員及公眾的接觸安全等影響。

對(duì)存在交流干擾的管道，在陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)給予更大的保護(hù)電流密度；在運(yùn)行調(diào)試中應(yīng)使管道保護(hù)電位（相對(duì)于CSE，消除IR降后）比陰極保護(hù)準(zhǔn)則電位（一般土壤環(huán)境中-850mV，在厭氧菌或硫酸鹽還原菌級(jí)其它有害菌土壤環(huán)境中-950mV）更負(fù)。

在同一條或同一系統(tǒng)的管道中，根據(jù)實(shí)際清苦可采用一種或多種防護(hù)措施；但所有干擾防護(hù)措施均不得對(duì)管道陰極保護(hù)的有效性造成不利影響。

管道與輸電線(xiàn)路桿塔、通信鐵塔等及其接地裝置間應(yīng)盡可能地保證足夠的安全距離。在路徑受限地區(qū)難以滿(mǎn)足安全距離時(shí)，應(yīng)采取故障屏蔽、接地、隔離等防護(hù)措施；宜根據(jù)工程實(shí)際情況，在分析計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行管道安全評(píng)估。

管道與110kV及以上高壓輸電線(xiàn)路的交叉角度不宜小于55度。在不能滿(mǎn)足要求時(shí)，宜根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行管道安全評(píng)估，結(jié)合防護(hù)措施，交叉角度可適當(dāng)減小。

所有交流干擾防護(hù)設(shè)施的安裝中，應(yīng)首先把接地電纜連接到接地極上，然后再連接到受干擾的管道上，拆下的順序相反，連接接地極的一端應(yīng)最后拆卸。操作中應(yīng)使用適當(dāng)?shù)慕^緣工具或絕緣手套來(lái)減少電機(jī)危險(xiǎn)。

2.2 交流干擾防護(hù)的效果評(píng)價(jià)

防護(hù)效果的評(píng)價(jià)應(yīng)符合以下原則：

（1）防護(hù)效果的評(píng)價(jià)點(diǎn)應(yīng)包括防護(hù)接地點(diǎn)、檢查片安裝點(diǎn)、干擾緩解較大的點(diǎn)、干擾緩解較小的點(diǎn)，其它評(píng)定點(diǎn)可根據(jù)實(shí)際情況選擇。

（2）在測(cè)取干擾防護(hù)措施實(shí)施前、后參數(shù)時(shí)，應(yīng)統(tǒng)一測(cè)量點(diǎn)、測(cè)定時(shí)間段、讀數(shù)時(shí)間間隔、測(cè)量方法和儀表設(shè)備。

防護(hù)效果應(yīng)達(dá)到如下要求：

（1）在土壤電阻率<25歐/米的地方。管道交流干擾電壓低于4V；在土壤電阻率>25歐/米的地方，交流電流密度小于60安培/平方米。

（2）在安裝陰極保護(hù)電源設(shè)備、電位遠(yuǎn)傳設(shè)備及測(cè)試樁位置處，管道上的持續(xù)干擾電壓和瞬間干擾電壓應(yīng)低于相應(yīng)設(shè)備所能承受的抗工頻干擾電壓和抗電強(qiáng)度指標(biāo)，并滿(mǎn)足安全接觸電壓的要求。

3 埋地鋼制管道交流干擾防護(hù)的總結(jié)

我國(guó)在埋地鋼制管道交流干擾防護(hù)方面的技術(shù)還十分落后，一般都引經(jīng)的是國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)。國(guó)內(nèi)的交流干擾對(duì)管道的危害越來(lái)越大，如果不及時(shí)的進(jìn)行維護(hù)和解決，這就會(huì)嚴(yán)重影響到公共基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。因此，我國(guó)應(yīng)加大管道交流干擾方面的技術(shù)研究，制訂相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，真正地解決電流干擾問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介

劉博（1981.3—），男，遼寧盤(pán)錦人，中油遼河工程有限公司助理工程師，研究方向?yàn)橛蜌馓锏孛娼ㄔO(shè)防腐及陰極保護(hù)，單位郵編124010。