地铁杂散电流对长输管道干扰危害及防护措施

地铁杂散电流对长输管道干扰危害及

防护措施

摘要：在城市交通系统不断完善的过程中，地铁建设规模越来越大。但地铁中产生的杂散电流对长输管道造成了较大的影响，因此本文利用调查法、文献资料法等方法对地铁杂散电流对长输管道干扰危害及防护措施进行了研究与探讨，以期为相关研究提供参考。研究结果表明地铁杂散电流会对长输管道产生腐蚀危害，严重影响到了埋地钢质成品油长输管道的正常运行，只有加强防护才能够减少干扰危害。所以需要将多种防护措施结合起来，不断调整阴极保护系统，从而抑制杂散电流的干扰，延长长输管道的使用寿命。

关键词：地铁杂散电流；长输管道；干扰危害

前言：

地铁是城市交通系统的关键构成部分，可以为人们的日常出行提供有力支持。但地铁在运行过程中会产生大量的杂散电流且会造成一定的危害，因此需在现有研究结果的基础上全面分析杂散电流对长输管道的危害并通过有效措施进行干扰防护。

1.杂散电流与长输管道概述

1.1杂散电流

杂散电流指的是在设计或规定回路以外流动的电流，多在土壤中流动【1】。从干扰源性质来看杂散电流主要包括静态型与动态型这两种类型，从干扰源来源来看杂散电流包括直流型、交流直流型以及地电流。产生杂散电流的原因有很多，例如电位梯度以及电流泄露等，会对周边环境产生较大影响。

1.2长输管道

长输管道即产地、仓库以及使用单位之间进行商品介质输送的管道，主要包括GA1与GA2这两个级别，在油气输送中占据着重要地位。

2.地铁杂散电流对长输管道的干扰危害

2.1杂散电流的干扰腐蚀危害

杂散电流会从管道某一部位进入到长输管道中，这一部分属于阴极。在流动一段时间后杂散电流会从管道的另一部位流出，这一部分属于阳极。而此

时管道会出现阳极氧化的情况，这就说明杂散电流对管道造成了腐蚀【2】。从本

质上看，杂散电流腐蚀属于电化学腐蚀，即金属表面与电解质发生电化学反应造

成的腐蚀破坏，会产生相应的电流，所以危害性相对较大。例如，可能会导致管

道涂层缺陷处出现严重的腐蚀情况甚至出现失效、穿孔等问题；导致管道的腐蚀

层出现鼓泡等情况；导致管道中部分由高强度钢材料制成的材料失效。从实际情

况来看，我国地铁建设数量不断增加，产生的杂散电流越来越多，对长输管道造

成了严重的腐蚀。例如，某企业的成品油管道采用了阴极保护以及性能良好的防

腐层，但经过杂散电流的影响都出现了多处腐蚀情况。

2.2杂散电流对成品油管道的干扰危害

在分析过程中根据国家相关标准对成品油管道进行了杂散电流干扰

监测并对监测结果进行了统计。例如，坪山阀室-妈湾站段成品油管道延深圳公

共走廊铺设，沿线与多处高压输电线路交叉伴行，且与深圳地铁3号线、5号线、10号线、6号线、4号线、7号线、1号线、11号线、9号西延线、5号南延线等

共计10条地铁线路存在交叉伴行。从监测结果来看，在杂散电流的影响下，成

品油管道的断电电位出现了波动情况，且其中一些测试桩不满足要求。之后新增

设了一些测试桩并对成品油管道的电位进行了实时监测。监测结果表明，成品油

管道的部分管段距离地铁站较近，受到了杂散电流的干扰，且出现了断电电位波

动情况。

3.地铁杂散电流对长输管道的干扰情况

从多次监测结果来看，成品油管道在初期时的断电电位在规定范围内，说明阴极保护效果符合要求。但是在后期出现了电位异常等问题，且断电电位不达标的比例越来越高。但阴极保护系统并没有发生任何的变化，这就说明管道断电电位不达标是由杂散电流等外界因素造成的【3】。

4.地铁杂散电流干扰防护措施

4.1一般防护措施

从国家相关法律法规来看，若想减少杂散电流对长输管道的干扰危害就需要在处于同一系统的管道中应用多种防护措施，加大防护力度。第一，在设计过程中需要优化长输管道的防腐层，将更加优质的防腐材料与更加有效的防腐手段结合起来，进一步提升管道的防腐性能，避免后续出现严重问题。且可以利用PCM+ACVG组合检测的方式对管道防腐层的完整性进行100%检测。第二，若长输管道存在强制电流阴极保护就需要根据实际情况优化阴极保护系统，进一步抑制杂散电流的干扰。例如，若管道已经具备阴极保护但是不符合最小保护电位的要求就需要采取其他的干扰防护措施。且可以利用万用表+参比、试片断电法对管道的阴极保护效果进行100%检测，并利用24h监测法与试片断电法对管道的杂散电流干扰情况进行100%检测。第三，调整恒电位仪输出参数。坪山阀室-妈湾站段成品油管道受直流杂散电流的干扰较大，无法通过恒电位仪的恒位模式对远端管道进行有效保护，所以需要将恒电位仪调整为恒流模式，通过智能桩数据进行恒电位仪的联调联试，从而使恒电位仪达到最佳的输出状态。

4.2针对性防护措施

成品油管道会受到地铁杂散电流的腐蚀危害，所以需要针对这类管道的特点以及防护需求采取合适的防护措施。第一，大多数成品油管道都是通过牺牲阳极这种方式进行阴极保护，所以无法进行阴极保护系统的调整。同时，在动态杂散电流干扰等因素的影响下，成品油管道没有明显的阳极区域，因此需要进行极性排流【4】。在进行极性排流时可优先选择镁合金这种阳极地床材料，为管道提供更多的保护电流。第二，增设远传ER腐蚀探头采集系统。增设这一系统可以采集极化电位数据，为阴极保护系统的调整奠定基础，有利于降低成品油管道受到

直流腐蚀的概率，因此可以根据实际需求增设探头。例如，可以在坪山阀室-妈

湾站段成品油管道中增设19个远传ER腐蚀探头采集系统，加大对腐蚀风险的监测力度。第三，增设失重检查片。一般情况下只是在特殊位置中设置腐蚀探头，所以需要在没有腐蚀探头的位置设置失重检查片，通过检测失重检查片的质量损失情况明确管道的腐蚀速率，为腐蚀防护提供依据。

4.3其他防护措施

一般情况下，设置排流防护工程就可以减少地铁杂散电流的干扰。

但如果完成排流防护工程后仍然无法达到防护要求就需要根据实际情况采取其他防护措施。一方面，若只有一小部分管道的防护效果不达标就需要在局部管道中设置排流装置，不断优化防护效果。另一方面，如果大多数管段的防护效果都不达标就需要增设外加电流保护系统并准确评估该系统对管道的影响。

4.4防护效果评估措施

在完成防护工作后应根据相关标准测定防护效果，判断防护措施是否有效。首先，可以在排流桩的中间管道上设置一些监测点并利用密间隔电位测试这种方法进行评估。其次，为了增强评估结果的准确性需要将测试桩转变为智能化测试桩，使测试桩能够自动采集相关数据并对杂散电流干扰进行智能化管理。

结语：

杂散电流流入埋地金属设施后会出现强烈的腐蚀，会对成品油管道等长输管道造成腐蚀，便会影响管道使用寿命。为此，应加大对成品油管道的保护力度，利用极性排流方式抑制杂散电流的干扰、通过增设远传ER腐蚀探头采集系统优

化阴极保护，确保长输管道能够正常运行。

参考文献：

[1]衣军勇,刘玲,王晓晖,王丰堃.地铁杂散电流腐蚀劣化钢筋混凝土机理及抑制

研究[J/OL].材料导报,2022(S2):1-8[2022-10-21].

[2]董浩.地铁杂散电流的防护与监测[J].电子产品世界,2022,29(07):74-76.