近些年來我國經濟發展取得舉世矚目的成績,特別是在世界爆發金融危機以后,以基礎設施建設拉動內需的經濟政策促使高速鐵路、城市地鐵為代表軌道交通有了突飛猛進的發展。在直流驅動的軌道交通系統中,一旦回流通路與大地的絕緣存在問題,直流電流會流入大地,對埋地管道等地下金屬構筑物形成劇烈的電解腐蝕,導致金屬構筑物的腐蝕速度非常快,使得它們在短時間內發生泄漏或損傷。
高壓輸電線路和埋地長輸管道共用走廊長距離并行已經是不可避免的事實,輸電設施與管道相鄰,交流雜散電流在管道上可能產生交流雜散電流腐蝕。特別是超高壓輸電線路與外防腐層為絕緣性能優越的三層PE 的管道平行時,可以產生上百伏的交流干擾電壓,干擾的距離可達幾十公里,使得管道外加電流陰極保護系統不能正常投用,埋地管道處于高風險狀態。
雜散電流的綜合治理要從項目設計入手,采取防治結合的方式。首先在管道初步設計時對雜散電流干擾源進行詳細地調查,確定管道路由時盡量避開干擾源,或與干擾源保持安全距離。或者采取措施減少干擾源泄露到大地的電流量,是解決干擾問題最直接的辦法。如果在同一干擾區域內存在多條管道,可以將這些管道納入一個系統進行防護,構成統一的排流保護系統。
對在役管道要對雜散電流干擾情況進行檢測,分析雜散電流干擾的種類和干擾危害的程度,根據現場的條件選取對癥的雜散電流排流措施。已經確認存在雜散電流的管道可以采取屏蔽或者排流手段解決干擾問題。
屏蔽法就是在電路流入點處在管道和雜散電流干擾源間采取電屏蔽的措施。具體做法是在管道兩側平行敷設兩根鋅帶(屏蔽線),分別將鋅帶和管道引出連線到地面,在地面的測試樁上用接線排將它們短接在一起。若管道采用外加電流陰極保護時,要在管道與銅線之間接入一個管道保護器,通常為固態去耦合器。使得當雜散電流試圖流入管道時,電流會通過這兩根連接的導體跨過管道,而避免流入管道。
治理已經存在的雜散電流的另外一種方法就是在合適的位置引入排流裝置。通過對可能存在的雜散電流進行檢測之后,在合適的位置補建排流裝置。
專家認為,埋地管道中的雜散電流隨著土壤電阻率、埋深、與雜散電流源的距離的增大而減小,隨著管道涂層破損率的增大而增大。在進行管道雜散電流干擾測試的時候,需要注意直流雜散電流和交流雜散電流共同存在的情況,因為據研究,在同等條件下直流雜散電流和交流雜散電流共同作用時對管道的腐蝕影響程度>直流雜散電流對管道腐蝕影響的程度>交流雜散電流對管道的腐蝕影響程度。要重視交流雜散電流的腐蝕,對交流雜散電流腐蝕的機理非常復雜,研究結果尚未達成共識,另外交流腐蝕監測、減緩及控制的標準還屬于空白,在這方面還需要廣大腐蝕工作者付出更多努力去研究、去探索。
責任編輯:劉傳
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