轻轨杂散电流干扰对管道腐蚀影响的检测与判定
管道受地铁杂散电流干扰影响的分析和处理
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald78随着城市地铁系统的发展，管道受到地铁杂散电流干扰的情况与日俱增,管道在靠近地铁或与地铁交叉处十分容易受到地铁杂散电流干扰。
现对地铁杂散电流干扰问题的分析和处理进行介绍。
1 地铁杂散电流干扰问题分析1.1 管道受地铁杂散电流干扰情况的初步判断若管道受到杂散电流干扰，最先可以通过管道通电电位日常测试进行普查。
以珠三角成品油管道为例，使用Flu ke289、硫酸铜参比电极对管道沿线进行通电电位测试，万用表自动记录测试时间段内管道通电电位的最大值、最小值和平均值。
单次测量数据采集时间为10 min，测试的部分数据结果见表1。
通过表1，我们可以很明显的看出地铁杂散电流对管道干扰的严重程度，造成该管道通电电位最正可达到12.957 V，最负可达到-13.612 V，已经存在十分严重的杂散电流干扰。
从通电电位的最大值、最小值可以看出，管道在045+800号测试桩周围干扰最严重，电位的波动幅度达到20 V。
实际调查也得知，在该测试桩附近有一条地铁与跟管道交叉，交叉位置和电位波动最为严重的位置一致，可以判断管道的干扰源为地铁。
1.2 杂散电流干扰源进一步判断要进一步确定地铁为杂散电流干扰源，我们使用英国雷迪S C M 杂散电流检测系统对045号测试桩附近管道进行管中杂散电流（SCM）测试，测试结果如图2。
图1表明：管道桩号045+800处管道杂散电流大小在24 h内存在明显时段区别，在00:41～05:24时段，管道杂散电流很小，管中电流稳定。
在05:24～次日00:41时段，管中电流波动很大，存在明显的杂散电流干扰情况。
经查询得知地铁的运行时间是6:30～23:00，和管道存在杂散电流干扰的时段完全一致，表明干扰的源头为地铁。
2 地铁杂散电流干扰问题的处理2.1 进行防腐层外检测并修复破损点当管道外防腐层存在破损点时，杂散电流的流入和流出点就容易形成孔蚀。
杂散电流干扰检测评估及治理方案
3. 管道防腐层的限制临界电位El不应负于-1.20V（CSE），并应防止防腐层出现阴极剥离、起泡、 管体氢脆现象。
4. 100mV 阴极电位负向偏移准则 1) 当表 1 的阴极保护准则无法达到时，可采用阴极电位负向偏移最少 100mV 的准则。 2) 100mV 阴极电位偏移准则不应用于温度大于 40℃的环境，含硫酸盐还原菌的土壤， 存
-0.10～
的奥氏
土壤与水环境
+0.20
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马氏体或 奥氏-铁素体 （双相）不锈钢
-0.10～
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环境温度下，酸性的
-0.10～
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土壤和水环境
+0.20
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环境温度下，土壤和水环境
0.00
河南汇龙合金材料有限公司 刘珍 阴极保护产品、设计、工程施工一站式服务；提供阴极保护完整解决方案
图 3-1 连续监测记录仪接线示意图
3.1.2 交流干扰电压检测 根据 GBT50698-2011《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》中附录 A.2 规定， 见图 A.2.2。本次采用的数据记录仪分别含有 2 个测试记录通道，可在极化试片断开 时，同时记录管道对地交流干扰电压，因此本次交流干扰电压可与保护电位测量同步 进行，交流干扰电压的采样周期为 5S。
式中: ρ——测量点从地表至深度a土层的平均土壤电阻率，Ω·m； a—— 相邻两电极之间的距离，m； R ——接地电阻仪示值，Ω。
城市轨道交通杂散电流动态监测分析及应用
城市轨道交通杂散电流动态监测分析及应用摘要：地铁、轻轨等城市轨道交通价格便宜、速度较快深受人们群众的喜爱，随着我国城市交通轨道线路的不断完善，城市轨道交通已经从一线城市扩展到二、三线城市，覆盖和使用范围逐渐增多。
但是杂散电流的出现对城市轨道交通的安全造成了极大的威胁。
本文主要从杂散电流的产生出发，并从四个方面阐述杂散电流的危害，然后依据工作经验从做好绝缘措施以及减少杂散电流的扩散范围简述解决措施，以期为其他学者提供讨论的视角。
关键词：城市轨道交通；杂散电流；动态监测引言为缓解不断增长的交通压力，近年来国内城市纷纷上马地铁建设项目。
地铁作为城市地下土壤杂散电流的最大来源之一，会对埋地油气管道的阴极保护系统产生强烈干扰。
杂散电流在管道敷设的管道土壤中流动，使得管地电位发生发生偏移，当保护电位不足时，达不到相应的保护效果；反之当保护电位过负时，金属表面析氢，防腐层遭剥离破坏。
杂散电流还会通过防腐层破损点流入和流出管道，电流流出位置的金属将发生阳极化并加剧腐蚀速度，严重影响油气管道的运行安全。
按照杂散电流的变化特性分类，杂散电流可分为静态杂散电流与动态杂散电流。
静态杂散电流大小在时间轴上基本保持稳定，变化范围小，一般来自其它金属结构的阳极保护地床、固定电力设施泄漏点等。
而动态杂散电流在时间轴上并不稳定，电流大小甚至方向会在时间轴上发生有序或无序的变化，一般来自城市轨道交通、电气化铁路、焊接施工等。
静态杂散电流对管道阴极保护系统的干扰后果容易检测评估，整治措施相对简单，而动态杂散电流对阴极保护系统的干扰结果呈现随时间变化而变化的特点。
开展动态杂散电流检测，除了需要覆盖电流变化的完整周期（地铁动态杂散电流检测时间一般需24小时以上），充分考虑不同时间区段杂散电流的强弱以外，还需要考虑在特定时间区段上电流流动的方向和变化特性，方可提高检测的准确性，作出有效的整治措施。
1城市轨道交通杂散电流问题1.1烧毁排流设备在城市轨道交通建设过程中会为了保证城市轨道交通的安全运营，在城市轨道长期运行过程中会破坏轨道与枕木之间的绝缘体，进而引发短路问题产生杂散电流，杂散电流会流窜到排流网、排流柜最终流回变电所。
杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀及其监测
２ ）在考 虑系 统经济 的情 况下 ， 量减 小变 电 尽
所之 间 的距离 ；
３ ）隔离 负馈线 （ 轨） 钢 ；
） ０ ７年第 ４期 上 海 煤 气 ）２ ０
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４ ）使 用 四轨牵 引供 电系 统 。 １２ ９ ０年 以后 ，电气化轨 道 交通 系统 的建 设数 量 大幅 下降 ，杂 散 电流腐蚀 问题 没有 能够 进 一步 的深入研 究 。直到 二十 世纪 ５ ～ ０年代 ，大量 新 ０６ 建 的快速 轨道 交通 系统 ，大 大增 加 了杂 散 电流 的
上海 到杭州 的磁 悬浮列 车 。
城 市 轨 道 交 通 中的 车 辆牵 引供 电方 式 主 要 有 两种 ， 一种 是架 空接 触 网供 电 ， 一种 是接触 轨供 电 ， 这两种 供 电方式 均属于直 流牵 引 网系统 ，而直 流牵
世 界上 第 一 条 电气 化轨 道 交通 系统 于 １３ ８５ 年在 美 国建 设（ ｒｎ ｏ ， ｒ ｎ） １８ 年 在维 吉 Ｂ ａ ｄ ｎ Ｖｅｍｏ ｔ ８ ８ ， 尼 亚 州美 国第一 条商业 运行 的 电气化铁 道投 入运 ￣ （ ｉ ｍｏ ｄ Ｖ ｒｉｉ ，在 １ 之 内，美 国有数 Ｒ ｃ ｎ ， ｉ ｎａ ｈ ｇ ） ０ａ
干 公里 的 电气 化铁 路投 入运 行 。几 乎 同时 ，人 们
引直流 电力牵 引 的供 电方 式 ， 一般 接触 网（ 或第 三轨 ） 为正极 ，而走 行 轨兼作 负 回流 线 。由于 回流线 轨存 在着 电气 阻抗 ，牵 引 电流 在 回流 线轨 中产 生压 降， 并且 回 流 线 轨对 地 存 在 着 电位 差 ， 回流 线轨 对 道
一
些调 查发现 ，从 电气 化铁 路运行 轨道 泄漏 的 电流
轨道交通系统杂散电流及其腐蚀控制技术初探(一)
轨道交通系统杂散电流及其腐蚀控制技术初探（一）到引起埋地金属管线和金属结构的剧烈腐蚀已经有近一百年，如何防止杂散电流的腐蚀在国外已做了大量的研究。
但国内对这方面的研究还很不够，本文首先简要介绍了杂散电流腐蚀的历史背景，接着对杂散电流的腐蚀机理、防护技术和监测等进行了论述。
1.引言在城市地铁和轻轨等轨道交通运输系统中，一般采用直流牵引，走行轨回流，因此，不可避免会有电流从走行轨泄入大地，对地下或地面的金属构件如结构钢筋、地下管线等产生严重的腐蚀。
国内外都有大量这方面的报道。
腐蚀不仅造成大量的金属损失，更为严重的是，由于腐蚀的隐蔽性和突发性，一旦发生事故，往往会造成灾难性的后果，如煤气或石油管道的腐蚀穿孔；结构钢筋的腐蚀，会破坏混凝土的整体性，降低其强度和耐久性，给安全运营带来严重威胁。
因此，对杂散电流腐蚀必须给予足够的重视。
国外对地铁杂散电流的腐蚀都做了较为深入的研究，但国内对这方面的研究还很欠缺。
轨道交通系统中机车是一个运动变化的负荷，地铁杂散电流腐蚀的介质一般为土壤，情况千差万别，影响腐蚀过程的因素太多，并随时间变化，在理论分析的基础上结合大量调查研究和试验，才能提出有针对性的治理杂散电流的技术和方法。
在分析清楚杂散电流分布的情况下，对新建的轨道交通系统，要在设计、施工各个阶段，从实际出发，根据不同的线路施工方法、线路方案、地质状况、不同的供电方案，相关的专业都要采取相应的技术措施，尽量减少杂散电流。
对已建成的线路或因某些原因绝缘下降而产生杂散电流后，应对杂散电流腐蚀的状况进行实时监测，采取有针对性的措施减少杂散电流对金属结构和管线的腐蚀。
2.历史背景世界上第一条电气化轨道交通系统1835年在美国建设（Brandon，Vermont），该系统运行在一个环形轨道上，由一个蓄电池提供动力，由于蓄电池需要不断充电，不适合于商业运行。
直到十九世纪末由于发电机的发展，它能够提供持续的电力，电气化的轨道交通系统在商业上才变得可行。
轨道交通杂散电流腐蚀的监测及防护研究
测控 系统硬件的核心是基于 Ａ Ｍ７微处理器 ， Ｒ 其高速的性 能、 丰富的接 口资源 ， 很容易实现测控功能 。 研究结果： 该研究总结出了可用于预测金属结构在杂散的腐蚀轻度和腐蚀趋势 的自动在线监测系统。 研究结论 ： 尽管 地铁 杂散 电流的腐蚀性 大 ， 但只要采取科学合理的措施 ， 计合理 的 自动在线监测 系统 ， 设 有效地降低杂散 电流腐蚀 的损 失， 确保地铁长期运行使用的安全 。
研 究 方 法 ： 合 地 铁 的实 际情 况 及 标 准 规 定 的杂 散 电流 腐 蚀 危 险 性 判 定 指标 ， 择 埋 地 金 属 结 构 的 极 化 结 选
电 位作 为 监 测 的 参 数 ， 用 具 有 电压稳 定 、 易 极 化 、 采 不 内阻 低 且 具 有 一 定 机 械 强 度 的 Ｃ ／ ｕ Ｏ 作 为 参 比 电极 ； ｕ ＣＳ
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２０ ０ ６年 ２月
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第 １ （ ９） 期 总 １
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文 章编号 ：０６ ｌ６２ ０ ） １ ｏ １一Ｏ ｌ０—２ Ｏ （ｏ６ Ｏ一 ０９ ３
杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀及其监测
杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀及其监测【摘要】本文简单的阐述了杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀原理及其危害，并针对杂散电流对轨道周边的埋地的燃气管道的腐蚀进行了分析，最后介绍针对埋地燃气管道的杂散电流监测以及燃气管道的保护措施。
【关键词】杂散电流燃气管道腐蚀监测随着供电设施（高压线、电气化铁路等）的大量兴建和用电场所（施工工地、地下采矿设施等）的与日俱增，电气化设施会对其附近管道产生动态杂散电流干扰，使管道的交、直流电压产生一定程度的波动。
管道的交流干扰源主要来自高压线与电气化铁路。
高压线对管道的交流干扰主要是持续性的干扰，干扰形式为感性耦合，干扰值在一定区间内波动。
电气化铁路对管道的干扰主要为间歇性的干扰，干扰形式亦为感性耦合。
列车在两个供电区间通过时，供电线路会对管道产生一定的干扰，当列车加速时，由于用电量增加，供电线路对管道的干扰影响增大。
一、杂散电流干扰腐蚀原理杂散电流的主要来源是直流电气化铁路、直流电解设备接地极、阴极保护系统中的阳极地床等。
其中以直流电气化铁路引起的杂散电流干扰腐蚀最为严重。
当直流电流沿地面敷设的铁轨流动时，直流电流除了在铁轨上流动，还会从铁轨绝缘不良处泄漏到大地，在大地的金属管道上流动，然后返回电源。
这部分泄漏的电流称为杂散电流。
杂散电流的流动过程形成了2个由外加电位差建立的腐蚀电池，一个是电流流出铁轨进入管道处，铁轨是腐蚀电池的阳极，管道为阴极，不腐蚀；另一个是电流流出管道返回铁轨处，这时管道是腐蚀电池的阳极，铁轨则是阴极，不腐蚀。
图1给出了管道电位的变化图。
由图1可判断出管道腐蚀电池的阳极区和阴极区以及杂散电流最强的部位。
通常没有杂散电流时腐蚀电池两极电位差仅0.65 V 左右，杂散电流存在时管道电位可达8~9 V。
因此，杂散电流干扰对金属管道的腐蚀比一般的土壤腐蚀要强烈得多。
图1为杂散电流对管道的干扰示意图，杂散电流必须在某一部位从外部流到受影响的管道上，再流到受影响管道的某些特定部位，并在这些特定部位离开受影响的管道进入大地，返回到原来的直流电源；其它直流干扰源产生的杂散电流腐蚀也具有同样的回路特点。
城市轨道交通杂散电流腐蚀及防护的研究
城市轨道交通是现代城市中不可缺少的重要交通工具，它为城市的发展和居民的生活提供了便利。
然而，城市轨道交通系统在运行过程中会产生杂散电流，这些杂散电流可能会引发腐蚀问题，对设备和线路造成损害。
研究城市轨道交通杂散电流腐蚀及防护对于确保交通系统的安全和持续运行至关重要。
让我们来了解一下城市轨道交通杂散电流的来源和特点。
城市轨道交通系统中，电力机车通过接触网向动车组供电，使列车运行。
在这个过程中，因为接触网、轨道和地下结构的存在，会形成复杂的电磁环境。
当列车行驶时，沿着铁轨产生的杂散电流会沿着轨道或者结构流转，导致电流在地下结构和设备上的分布不均匀，从而引发腐蚀问题。
针对城市轨道交通杂散电流腐蚀问题，研究人员们提出了一些防护措施。
通过对轨道和地下结构进行防护涂层的设计和施工，可以有效减少杂散电流对设备和结构的侵蚀。
可以采用各种电化学方法，如阴极保护和阳极保护，来延缓或者减少杂散电流腐蚀的发生。
还可以在结构设计和材料选择上进行改进，增强结构的抗腐蚀能力，有效应对杂散电流腐蚀问题的发生。
个人观点上，在城市轨道交通杂散电流腐蚀及防护的研究领域，我认为我们需要综合运用多学科知识，通过理论研究和工程实践相结合的方式，不断提升防护技术水平，以确保城市轨道交通系统的安全运行和可持续发展。
仅靠经验和现有技术无法满足未来城市轨道交通系统对防护技术的要求，需要在材料、化学、电力等领域加强研究，为城市轨道交通杂散电流腐蚀问题找到更加有效的解决方案。
总结来看，城市轨道交通杂散电流腐蚀及防护的研究至关重要，对城市轨道交通系统的安全运行和设备保护起着关键作用。
通过对杂散电流腐蚀问题的深入分析和综合治理，可以实现城市轨道交通系统设备的长久使用，并且为未来城市轨道交通系统的发展提供保障。
通过这篇文章的撰写，我深入地了解了城市轨道交通杂散电流腐蚀及防护的研究，对这一领域的知识有了更深刻的理解。
通过分析杂散电流腐蚀的问题和防护措施，我对城市轨道交通系统的安全运行有了更加全面和灵活的认识。
管道杂散电流检测及判定标准
管道杂散电流检测及判定标准河南汇龙合金材料有限公司2019年正版在杂散电流进入管道的部分，管道为阴极而得到保护，但是过大的电流进入时，这部分管道就会发生过保护。
同时杂散电流离开管道的地方就会因为失去电子而腐蚀。
确定管道是否已经受到杂散电流的干扰，可以通过检测管道电位的变化与历史数据比较来判断。
直流杂散电流腐蚀干扰的判断标准：管地电位偏移判断标准：当管地电位正向偏移值小于20mV时，杂散电流的程度比较弱;当管地电位正向偏移值在20mV到200mV之间时，杂散电流程度适中;当管地电位正向偏移值大于200mV时杂散电流的程度比较强。
杂散电流主要指不按照规定途径移动的电流，它存在于土壤中，与需要保护的设备系统没有关联。
这种在土壤中的杂散电流会通过管道某一部位进入管道，并在管道中移动一段距离后在从管道中离开回到土壤中，这些电流离开管道的地方就会发生腐蚀，也因此被称为杂散电流腐蚀。
杂散电流的输出点有很多包括有外加电流阴极保护系统，DC电车系统，DC开矿以及焊接系统，高压DC、AC传输线路。
杂散电流有动态与静态之分，随时间变化大小或方向的为动态杂散电流，不发生改变的为静态杂散电流。
地表土壤电位梯度判断指标：当土壤电位梯度小于0.5mV/m 时，杂散电流的程度比较弱;当土壤电位梯度在0.5mV/m到5.0mV/m之间时，杂散电流的程度适中;当土壤电位梯度大于5.0mV/m时，杂散电流的程度比较强。
当管道上的任何一处测量电位值正向偏差到100mV时或者被保护管道附近的土壤中测量的电位梯度大于2.5mV/m的时候，就应该及时的管道进行阴极保护的防腐蚀措施。
沥青防腐层埋地钢制管道交流干扰判断指标：干扰程度比较弱时碱性土壤的判断标准是小于10V，中性土壤的判断标准是小于8V，酸性土壤的判断标准是小于6V;干扰程度为中级时碱性土壤的判断标准是10V到20V之间，中性土壤的判断标准是8V到15V之间，酸性土壤的判断标准是6V~10V之间;干扰程度比较强时，碱性土壤的判断标准是大于20V，中性土壤的判断标准是大于15V，酸性土壤的判断标准是大于10V.对于高性能防腐层，判断标准为15V。
地铁杂散电流干扰下管道阴极保护电位的测量与评价
地铁杂散电流干扰下管道阴极保护电位的测量与评价摘要：因钢轨对地无法做到绝对绝缘，地铁运行过程中会产生杂散电流, 对埋地金属管道及金属构筑物产生影响，使其发生电化学腐蚀，缩短金属管线使用寿命, 甚至破坏地铁内部混凝土结构, 影响地铁的正常使用。
相关人员要采用专业的技术和方法, 对地铁杂散电流进行排查, 了解其对埋地金属管道阴极保护的影响, 从而提出科学的处理方法。
关键词：地铁杂散电流干扰；管道阴极保护电位；测量与评价引言杂散电流也称为迷流，是在规定路径之外流动的电流，它对埋地管道腐蚀防护的影响是多方位的。
管道断电电位测试的难度因杂散电流的存在而增大；直流杂散电流可能会影响恒电位仪输出，对管道全线阴极保护造成影响。
在埋地管道吸收直流杂散电流的区域，管道电位会偏负，可能会造成涂层剥离以及氢脆等问题；而在埋地管道释放直流杂散电流的区域，管道金属会快速腐蚀，进而可能导致管道穿孔。
我国目前大力推进城镇基础建设，在大型城市，地铁等直流供电设施对周边埋地钢质管道的影响已经非常普遍。
1地铁杂散电流情况在直流牵引供电系统中 , 牵引电流的出发点为牵引变电所正极 , 牵引网、电动列车和走行轨都是其接触点, 继而回归到牵引变电所负极。
然而 , 钢轨对地无法做到绝对绝缘 , 阻碍了牵引电流的回归 , 导致部分牵引电流发生泄漏, 再经结构钢筋和大地回至牵引变电所负极, 即地铁杂散电流。
杂散电流最明显的危害是腐蚀地下金属结构。
该种电腐蚀对地铁附近各类结构钢筋、地下金属管线的破坏是显而易见的 , 干扰结构钢强度, 导致其使用寿命缩短。
无论是金属管道, 还是建筑物钢筋都属于导电物体, 一旦轨道沿线地下有该类物质分布, 杂散电流的流动轨迹将会与金属导体一致 , 在变电所附近 , 流至钢轨 , 回到变电所中 , 而变电所周边金属管道为阳极。
该情况下 , 阳极区与回流点部位相同 , 该区域内的金属物正离子的流经方位是大地, 出现电解腐蚀情况。
杂散电流对长输管道腐蚀影响分析
杂散电流对长输管道腐蚀影响分析作者：王海涛来源：《进出口经理人》2017年第11期摘要：随着我国经济的增长，我国能源市场愈加繁荣，因而促进了输油管道企业的发展，长输油管道总的建设里程已经很长，长输管道通常埋于地下，在地面环境日益复杂的条件下，长输管道既受到地下环境的侵蚀，又会受到地面环境的干扰，尤其是杂散电流对其的影响，为解决因杂散电流引起的长输管道腐蚀问题，需要分析腐蚀发生的机理，并采取及时有效的防治措施。
关键词：腐蚀；杂散电流；长输管道；影响目前在长输管道发生的质量问题中，杂散电流引起的管道腐蚀是较多的，虽然对于金属管道来说，电化学腐蚀无处不在，但若不采取相应的措施，将会给正常的油气运输工作带来诸多不便。
下文以杂散电流的干扰腐蚀为主要探讨对象，对其特点、来源、机理进行了剖析，同时提出了防治杂散电流干扰腐蚀的具体措施，以供借鉴。
一、杂散电流的产生及特点分析（一）杂散电流的产生经实践研究杂散电流的来源可能有下面几种：一，阴极保护设施所产生的保护电流；二，外部结构物的等化电流；三，来自阳极阵列附近的等效电流；四，外部结构物的电池电流，比如钢铁混凝土土壤；五，附近直流设施的杂散电流，比如电气化牵引系统、电焊设备。
（二）杂散电流的特点1、其范围大而且随机性比较强。
杂散电流引起的干扰腐蚀的范围大，比如存在与地铁附近的整个区域几乎都受到了地铁产生的杂散电流的影响；而又由于轨道与大地之间的绝缘电阻以及管道防腐层的绝缘电阻，土壤的电阻率和杂散电流大小等都不是一个恒定的值，所以杂散电流的流动方向具有随机性，由于这些原因给杂散电流的防护带来一定的困难2、腐蚀强度较大。
自然条件下的管道腐蚀产生的电流很小，但的当杂散电流存在时，埋地管道金属与土壤形成的腐蚀驱动电位差可达到几伏，腐蚀电流最大最高可达上百安，根据法拉第电解定律可知当通过埋地管道金属表面的电流较大时，其电化学腐蚀程度越严重。
3、腐蚀部位集中且直流电流腐蚀较强。
轨交杂散电流干扰区燃气管道内套管防腐系统优化
3.1 使用新型防腐涂层 对套管内的芯管采用一种新型防腐层材料-环
氧双组分涂料。常规使用的 3PE 防腐层长期处于积 水中可能出现剥落、短路等情况。新型的环氧双组 分涂料通过车间预制，于现场进行接头喷砂、涂覆， 能在水中能保持良好完整性。
图 3 常规阴极保护系统监测安装示意
常规的阴极保护系统监测方法无法满足处于 轨交杂散电流干扰区域内的套管段燃气管道的复 杂情况，如前所述，加设套管后，套管与芯管之间 各种不同的情况往往会使管道阴极保护失效，或监 测数据无法反应真实保护状况等。针对这种复杂的 情况，需要对管道防腐系统及阴极保护监测系统做 出有效的完善措施。
1 套管使用的必要性
在国内城镇燃气工程中，套管的应用非常广 泛，通过对各管道运营企业的调研发现长久以来对 使用套管的原因如下：
(1)运营维护的需要。对于某些管道投运后不 便于再度开挖进行维护的地方，设置套管可以在将 来需要更换芯管时通过在两端条件允许处开挖，将 芯管抽出并替换；
(2)保留管位的需要。当管道建设程序滞后于 道路建设程序时，为保留管位，避免建设工程造成 路面反复开挖影响市容，一般会预留套管，待管道 具备施工条件时在其内部穿管即可；
(3)相关法律、法规及规范的规定。CJJ/T 250 －2016《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》第
4.1.2 条提出：“燃气管《油气输送管道穿 越工程设计规范》第 7.1.3 条提出：“穿越铁路或二 级及以上公路时，应采用顶进套管、顶进箱涵或水 平定向钻穿越方式”。诸如此类的规定，使燃气管 道工程中存在许多设置套管的情况。
套管是否有外防腐层、套管与芯管之间的固定结构 与填充物如何均不详；芯管为 3PE 防腐层；穿越段 位于城际铁路末端调头区域即轨交线路正下方约 5 m 处；为便于施工组织与管理，在南、北侧各设置 一个钢筋混凝土阀井，较大的南侧阀井位于工务所 的杂物堆放仓库，较小的北侧阀井位于铁路围墙的 外侧道路。
轨道交通杂散电流对埋地钢质管道的影响的研究
轨道交通杂散电流对埋地钢质管道的影响的研究摘要：随着埋地管道总量的不断增大，杂散电流腐蚀的严重性也越来越受到人们的重视, 本文通过分析轨道交通杂散电流对埋地钢质管道的危害、杂散电流检测技术国内外研究现状和需要解决的关键性问题，提出了开展轨道交通杂散电流检测技术研究的技术方法。
关键词：轨道交通；杂散电流；埋地管道；检测随着广西经济的飞速发展，近年来以高速铁路、城市地铁为代表的轨道交通有了突飞猛进的发展。
过去的5年，广西铁路建设“一鸣惊人”，累计开通7条高铁，高铁里程1751公里，位居全国前列。
广西高铁基本形成“北通、南达、东进、西联”的现代化路网新格局。
城市地铁建设方面，南宁地铁共规划建设9条线路，线路全长252.1千米（不包括机场线），其中，南宁地铁1和2号线列车已在2016年和2017年相继建成通车。
广西已迈入以高速铁路、城市地铁为引擎的快速发展时代，给全区人民生活带来了极大便利。
然而，这些城市的基础设施建设给人们的出行带来极大方便的同时，也对原已十分密集的地下管网产生了前所未有的危害和挑战。
1、轨道交通杂散电流对埋地钢质管道的危害在轨道交通系统中，一般采用交/直流电机牵引，走行轨回流的驱动方式。
一旦回流通路与大地的绝缘存在问题，巨大的驱动电流会从缺陷处流入大地，对埋地管道形成了剧烈的电性干扰，引起杂散电流腐蚀，导致埋地金属构件在短时间内发生泄漏或腐蚀损伤。
杂散电流干扰腐蚀速度远远大于自然腐蚀速度，1 安培直流电流在钢体上流出，一年内将导致大约9Kg的金属蚀失；而在干扰严重的区域，电流可达几十安培甚至几百安培，造成的腐蚀是相当严重的，为社会带来重大的安全隐患[1-2]。
日本、美国、法国、意大利、英国、加拿大和俄罗斯等国的地铁都存在杂散电流腐蚀的问题。
北京地铁一期工程投入运营数年后，其主体结构钢筋就发生严重腐蚀，隧道内水管腐蚀穿孔；天津地铁也存在着水管被杂散电流迅速蚀穿的情况。
轨道交通杂散电流不仅会对轨道交通建筑主体结构产生很大的危害，还严重影响到城市其他埋地管网，使得输送这些易燃、易爆、有毒介质的压力管道易发生泄漏或者爆炸等事故。
杂散电流对长输油气管道的危害及其检测
电化学读书报告名称：杂散电流对长输油气管道的危害及其检测班级：031104姓名：任风利杂散电流对长输油气管道的危害及其检测摘要：分析了杂散电流的特点及腐蚀原理，指出杂散电流是导致长输油气管道腐蚀泄漏的主要原因，发生杂散电流腐蚀的基本原理，介绍了杂散电流检测仪的基本操作。
目前，长输油气管道作为石油、天然气长距离输送的主要手段，其防护与检测越来越受到管道企业的重视。
由于长输油气管道均为埋地敷设，地域跨度大，敷设环境复杂，破损、泄漏不易被发现，且埋地管道维修需要征地并进行大量土方工程，费时费力，因此，及时对管道进行检测，发现问题并予以整改，防止腐蚀泄漏是维护管道安全运行的重要保障。
一、管道杂散电流的基本特点导致埋地长输油气管道腐蚀的原因主要有杂散电流腐蚀、土壤腐蚀和细菌腐蚀等。
而杂散电流是造成管道腐蚀泄漏的主要原因，当直流大电流沿地面敷设的轨道流动时，直流电流除了在轨道上流动，还会泄漏到大地，在大地的金属管道上流动，然后回到电源，这部分泄漏的电流称为杂散电流。
埋地管道的杂散电流有两种，一种是直流杂散电流(其它管道的外加电流阴极保护系统、直流电运输系统、采矿直流电牵引系统、直流电焊接、高压直流电输送系统、大地磁场的扰动等)；另一种是交流杂散电流(高压输电线路、交流电气化铁路供电线路、人地雷电流、故障强电流等)。
杂散电流的流动过程形成了两个由外加电位差建立的腐蚀电池，加速了金属管道的腐蚀。
杂散电流引起的腐蚀比一般土壤腐蚀更为严重，无杂散电流时，腐蚀电池两极的电位差仅为O．35 V，有杂散电流时，管地电位高达8～9 V，其对埋地长输油气管道的使用寿命和安全运行影响很大。
图1为杂散电流对管道的干扰示意图，杂散电流必须在某一部位从外部流到受影响的管道上，再流到受影响管道的某些特定部位，并在这些特定部位离开受影响的管道进入大地，返回到原来的直流电源；其它直流干扰源产生的杂散电流腐蚀也具有同样的特点。
二．管道杂散电流的腐蚀机理腐蚀一般分为两种形式：化学腐蚀和电化学腐蚀。
杂散电流对燃气管道的干扰腐蚀调查与防护技术分析
河南建材201812019年第6期摘要:燃气管道在长时间的运行过程中，受杂散电流干扰造成的腐蚀破坏情况不断加剧，对城镇燃气管道系统的运行安全有较大威胁。
因此，文章针对城镇燃气管道受杂散电流干扰的现状，分析了直流杂散电流的主要排流方法，并对厦门湖排流可行性进行了探究。
关键词:城镇；天然气管道；杂散电流杂散电流对燃气管道的干扰腐蚀调查与防护技术分析杨帆厦门华润燃气有限公司（361012）0前言在城镇发展过程中,埋地敷设的燃气管道的运行环境很复杂。
特别是大规模的地铁建设,带来了大量杂散电流,不仅加剧了埋地燃气管道的电化学腐蚀程度,而且影响了燃气管道运行的安全性,甚至会导致燃气管道灾难性事故的发生。
因此,探究燃气管道杂散电流干扰的防护措施具有非常重要的意义。
1城镇燃气管道受杂散电流干扰影响的现状山西省太原市城镇区域内通讯电缆、燃气管道、电力电缆、电车轨道、埋地水管等地下设施数量随着经济的快速发展而不断增加。
该城镇燃气管道腐蚀速度较快,已出现了多起燃气管道穿孔泄露事故。
特别是在西气东输管道宁陕西段宁-GX-20~宁-GX-64越48.0km 管道中,受包兰电气化铁路的交流干扰,使该管道防腐层受损严重。
2燃气工程施工质量控制对策2.1杂散电流概况本次试验以该城镇燃气管道收费站阀室~盐排阀室之间5.3km 作为试验段,该段管道于2013年5月投产,埋深为1.18m,管道设计压力及运行压力分别为1.58MPa、1.45MPa,管道规格为ϕ506×7.8mm,管道材质为L360MB 钢。
在燃气管路沿线设置20处测量点,开挖检测验证点NS-40位于该区域宁-GX-58测试桩上游约102.0m 位置,防腐层缺陷发生在弯头FBE 涂层时钟12点位置,交流干扰测试结果见表1。
由表1可知,该燃气管道在长时间的运行过程中出现了多个破损点,在2018年各破损点均出现了管道失效事故,且埋地电力、输水管、电信管线与燃气管网分布较密集,相互干扰严重。
广珠轻轨对南朗段天然气管道杂散电流干扰测试与分析
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防腐 蚀 。
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生产 实践
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统 ；上海轨道交通维护保障 中心刘拥政 讨论 了地铁 运 行 中杂散 电流保 护系统 的 问题 及解 决方法 ；铁 道 第三 勘察 设计 院张 海波 讨论 了杂 散 电流的 危害 ， 并分析 了原 因 、机 理及防 护措施 。此 外 ，中 国矿业
近年来随 着我 国城市轨 道交通的 不断发展 ，各 做 了大 量的试 验研 究 ：同济 大学计 雪松 …等对 上海
地 的轻轨 、地铁 等轨道 交通长 度都在飞速 增长 。 由 浦东地区轨道交通２ 号线沿线 的埋地管道进行 了深入
于 地理位 置的 限制 ，不 可避免 的存在轨 道交通 与埋 的杂散 电流腐蚀调 查 ，结 果表 明 ，仅 世纪大 道下的
２． ＣＮＯＯＣ ａ ｇ ｏ ｇＮ ａｕ ａ ｓＣｏ ， ｄ．Ｚ ｕ ｍ ２ ４ ３ Ｃｈｎ ； Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｔｒ ｌ Ｇａ ．Ｌｔ ， ｈ ｈ ５ ８ ０ ， ｉ ａ
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概述杂散电流影响管道检测与维护措施
概述杂散电流影响管道检测与维护措施1、引言目前国内对于受到杂散电流影响管道的研究主要集中在杂散电流对管道的影响大小[1]，[2]和如何进行检测和排流[3]、[4]，这方面的工作前人进行了很多探讨[5]、[6]、[7]，[8]。
但是在管道受到杂散电流影响并进行排流后，管道如何进行管理，这方面的相关研究不多，标准也不甚不明确。
本文介绍了宁波航煤管道受影响后的一些检测和维护措施，对检测结果进行了探讨，给出了相关结论与建议，为受杂散电流影响管道防护提供了一些思路。
中国航空油料有限责任公司宁波分公司的航煤管道于2011年9月份投入使用。
自2014年4月以来，日常检测发现受到宁波地铁1号线的杂散电流影响较大。
由于杂散电流腐蚀风险极大，根据计算，每1个安培的杂散电流持续1年可以腐蚀掉9.1Kg的铁[9]。
因此，发现问题后，立即安排了杂散电流排流工作，排流效果较好。
为进一步了解管道的腐蚀与防护现状，降低管道的泄漏风险，2015年实施了航煤管道的外防腐蚀层检测和评估项目，以检查和确认管道受到的影响程度，并为将来的管理提供数据和思路。
埋地管道由于埋地铺设，地理环境复杂多变，不适合使用常规方法进行检测。
因此，采用PCM检测技术，来进行管道表面涂层不开挖检测，PCM技术检查已经证明是一种比较高效的检测手段[10]，[11]。
本次检测主要进行了以下几个方面的工作：（1）管道外部土壤腐蚀性检测和评价；（2）管道外覆盖层状况检测与评价；（3）管道阴极保护状况和杂散电流检测；根据采集到的数据，对管道的状况进行了综合评估，并提出了有维护建议。
2、主要检测仪器1）交变电位梯度检测仪器（PCM）现场检测使用英国雷迪公司最新生产的管道电流测绘系统，PCMplus系统。
这套系统能识别因管道与其它金属结构接触时而引起的各种短路故障和管道的各种防护层故障。
系统组成：PCM+发射机及手持式接收机、防腐软件、外接电源。
2）多功能土壤腐蚀速度测量仪多功能土壤腐蚀速度测量仪采用五个相同材质电极环组合联结成组合式电化学探头，有效地降低了测量腐蚀电流密度时土壤介质IR降的影响；可以实现对土壤电阻率和土壤腐蚀速率的同时测量。
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轻轨杂散电流干扰对管道腐蚀影响的检测与判定
作者：孙政李振悦陈健
来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第08期
【摘要】分析了轨道交通动态杂散电流产生的机理，以广珠轻轨附近的天然气管道为研究对象，介绍了广珠轻轨杂散电流的检测情况，根据有关标准对杂散电流干扰情况进行判定，提出了解决杂散电流干扰的建议。
【关键词】广珠轻轨杂散电流管地电位检测交流电流密度
1 概述
杂散电流又称迷流，是指在设计或规定的回路以外流动的电流。
杂散电流一旦流入埋地金属管道，再从埋地金属管道的另一端流出，进入大地或水中，则在电流流出部位发生激烈的腐蚀，电流流出部位则成为电化学腐蚀的阳极，通常把这种腐蚀称为杂散电流干扰腐蚀，将流入或流出埋地金属导体的杂散电流称为干扰电流。
根据来源，杂散电流主要有直流杂散电流、交流杂散电流、地球磁场感应杂散电流等；根据电流幅值和流经路径是否随时间变化，可分为静态杂散电流和动态杂散电流。
对城市埋地天然气管道而言，影响最普遍、最严重的是城市轨道交通产生的动态直流杂散电流干扰。
广珠城际轨道交通（以下简称广珠轻轨），由北面的广州，途径佛山市顺德区、中山市、到达南面的珠海市，全长约140公里，2011年1月正式通车。
在中山市区，大约10公里的广珠轻轨与高压天然气管道并排铺设，两者之间最近的水平净距不足10米。
广珠轻轨产生的杂散电流对埋地天然气管道的影响不容忽视，必须对杂散电流干扰腐蚀的问题引起关注。
本文对轨道交通杂散电流产生机理及其动态特性进行讨论，介绍与天然气管道平行铺设的轻轨杂散电流的检测情况，根据有关标准对杂散电流干扰情况进行判定，并提出解决杂散电流干扰的建议。
2 轨道交通杂散电流
2.1 轨道交通杂散电流产生的机理
直流牵引轨道交通供电回路与杂散电流的产生原理见图1。
变电站将交流电转换为直流电，经接触网向电力机车输送，电流由铁轨及相关导线返回变电站。
由于铁轨具有一定的电阻，电流在铁轨中产生电位差，同时铁轨对大地也存在一定的电位差，使铁轨中部分电流泄漏进入大地形成杂散电流。
泄漏到大地的杂散电流流入埋地天然气管道，经埋地天然气管道传输至变电站附近通过土壤重新流入铁轨，在电流流出的部分，金属发生腐蚀。
2.2 轨道交通杂散电流动态特性[2]
在轨道交通中，铁轨泄漏电流的大小、埋地管道中杂散电流的大小及方向，可通过铁轨、大地、管道各自的电位进行分析。
以无限远大地作为基准，铁轨和管道电位分布见图3。
机车所在位置为铁轨电位正最大值，变电站附近为铁轨负最大值，铁轨电位分布影响到大地电位和管道电位分布。
铁轨正电位处电流离开轨道进入土壤或埋地金属管道，在靠近变电站位置铁轨对地负电位处，电流从金属管道流出进入土壤，通过大地返回负极，引起管道腐蚀破坏。
杂散电流的变化与杂散电流源的变化具有一致性，轨道交通杂散电流的大小随轨道交通系统的用途、机车的相对位置和运行状态（加速、匀速、减速、行驶方向）不同而变化。
轨地电位为正时，杂散电流流入大地；轨地电位为负时，杂散电流返回铁轨。
铁轨杂散电流位置的变化使得埋地金属管道对地电位处于不断变化中，管道发生杂散电流腐蚀的位置和强度也在不断变化。
以管道未受干扰时的自然电位为基准，杂散电流流入区，管地电位负向偏移，管道处于阴极区受到保护；杂散电流流出区，管地电位正向偏移，管道为阳极区受到腐蚀，必须采取防护措施。
对于动态杂散电流干扰，管道阴极区和阳极区分布是动态变化的，管道某点可能处于杂散电流流入、流出交替变化中，为管道杂散电流腐蚀判定及防护带来一定的困难。
交流杂散电流也能够在正半周产生阳极性腐蚀，但必须在高于30A/ m2的交流电流密度时才有可能产生交流干扰腐蚀。
3 广珠轻轨杂散电流检测及判定
3.1 杂散电流的测试方法及结果
杂散电流常用的测试技术包括管地电位测试、土壤电位梯度测试、电流探针测试、智能杂散电流检测仪检测等几种方法。
管地电位是指埋地天然气管道与参比电极之间的电位差。
管地电位测试能够直接反映杂散电流的影响，土壤和管道中有电流流过时会引起电位的变化，通过管地电位偏移可以对杂散影响进行判定，是当前应用的主要方法。
根据参比电极位置不同有直接参比法、地表参比法、近参比法、远参比法等。
广珠轻轨杂散电流主要通过管地电位测试法进行检测。
利用杂散电流电子测试仪，对广珠轻轨附近的天然气管道各测试桩进行连续监测，检测天然气管道管地直流电位和交流电位，采样频率为1次/秒，持续时间24小时。
3.2 杂散电流判定
GB/T 19285-2003《埋地钢制管道腐蚀防护工程检验》规定，埋地钢质管道的直流干扰，可用管道任意点的管地电位较自然电位的偏移或管道附近土壤表面电位梯度来进行测量和评价，根据管地电位偏移评价杂散电流强弱的指标见表1，根据地表土壤电位梯度评价杂散电流强弱的指标见表2。
当管地电位正向偏移≥20 mV或管道附近地表土壤电位梯度≥0.5 mV/m时，
可以判定存在直流杂散电流干扰；当管道任意点的管地电位较自然电位正向偏移≥100 mV或管道附近地表土壤直流电位梯度≥2.5 mV/m时，管道应采取直流排流保护或其他防护措施。
该标准规定测定时间段一般为40—60分钟，对运行频繁的直流电气化铁路可取30分钟，读数时间间隔一般为10—30秒，电位交变剧烈时，不得大于10秒。
广珠轻轨附近的天然气管道管地电位检测时间段为24小时，采样频率为1次/秒，符合标准的规定。
广珠轻轨运行时间一般为6：30—22：30，深夜00：00—凌晨6：00可以看作轻轨停运时间。
从各测试桩管地电位—时间曲线中可以看出，无论是直流电位，还是交流电压，管地电位在轻轨运行期间波动较大，除了稳定的电位波动外，间隔大概15分钟左右管地电位还会受到瞬时电压脉冲的影响，通电电位蹿升到极值，持续时间极短；在轻轨停运期间管地电位比较稳定。
由于在检测期间天然气管道的阴极保护仍在通电，为了便于判定，可以把轻轨停运后的管地电位看作是阴保通电期间的“自然电位”。
过滤掉电压脉冲影响部分，在轻轨运行期间，管地直流电位相对于“自然电位”偏移较大，达到100—150mV，而且偏移正负交替变化，同一地点，既向正向偏移，又向负向偏移。
因此可以判定天然气管道受到广珠轻轨动态直流杂散电流的干扰。
根据各测试桩交流电压测试结果，交流电压并没有持续长时间出现大于4V的情况，平均交流电压在0.02V～1.88V之间。
间隔大概15分钟左右，交流电压升高并蹿升到大概10V左右，持续时间20秒到3分钟不等，这主要是机车通过时出现的脉冲电压。
当凌晨时分轻轨停运期间，交流电压稳定在一个很低的电压值。
根据美国NACE标准，判断交流杂散电流是否引起腐蚀的参数是交流电电流密度。
检测到测试点的土壤电阻率最小为169.56（Ω·M），交流干扰电压最大为10V，计算结果交流电流密度为13.3（A/M2），远小于可能发生交流干扰腐蚀的电流密度值。
由管道直流电位的检测结果可知，天然气管道主要是受到广珠轻轨动态直流杂散电流的干扰，对于这种瞬时的交流电压影响可暂不考虑，可在直流干扰排流措施实施后再进一步检测确定。
4 结论及建议
天然气管道受到附近并行的广珠轻轨动态直流杂散电流的干扰。
建议尽快对该段管道进行直流杂散电流的排流工作，排流方案可选择极性接地排流或强制电流排流，这两种排流方式均比较成熟，应用广泛，具体方案可待专家论证后设计，根据现场实际情况，特别是土地征用情况，选取最佳的排流方案。
天然气管道也受到交流杂散电流干扰，但这种干扰对管道腐蚀影响较小，暂时可不采取排流保护措施，可在直流干扰排流措施实施后再进一步检测交流杂散电流干扰情况。
参考文献
[1] 胡士信，主编.阴极保护工程手册[M].北京：化学工业出版社，1999年
[2] 陈志光，秦朝葵，马飞.轨道交通动态直流杂散电流检测与判定[J].煤气与热力，2011，31（10）
作者简介
孙政，男，工程师，2001年毕业于华中科技大学（原华中理工大学），现任中海石油气电集团工程部项目管理高级主管。