城市杂散电流对油气管道的影响与防护措施

城市杂散电流对油气管道的影响与防护

措施

摘要：

随着城市发展的快速推进，油气管道网络成为城市能源供应的重要组成部分。然而，城市环境中存在着丰富的电气设备和电力线路，这使得油气管道面临着城

市杂散电流的影响。城市杂散电流对油气管道的正常运行产生了一系列的不利影响，包括腐蚀、电化学反应等。因此，研究城市杂散电流对油气管道的影响，并

提出相应的防护措施，具有重要的理论和实际意义。

本文通过对城市杂散电流的特点、油气管道的工作原理及杂散电流对其影响

的分析，总结了城市杂散电流对油气管道的主要影响因素，并提出了一系列的防

护措施，这些措施可以有效地减少城市杂散电流对油气管道的影响，保证其安全

运行。

关键词：城市杂散电流；油气管道影响；防护措施；电化学腐蚀；电位异常；

1. 引言

1.1 研究背景和意义

城市杂散电流对天然气油气管道的影响是天然气储运领域的一个重要问题。

由于城市化带来的复杂环境和各种建设设施的相互影响，产生的杂散电流往往会

对油气管道的正常运行和安全性产生潜在的威胁。

首先，城市杂散电流对天然气油气管道的影响进行研究能够揭示其对管道腐

蚀和老化的影响机制。城市杂散电流会导致管道金属材料腐蚀和老化加速，降低

管道的使用寿命。研究杂散电流对腐蚀过程的影响，可以为制定相应的防护策略

和维护措施提供理论基础。

其次，城市杂散电流对天然气油气管道的影响进行研究，能够评估管道安全

风险，并为风险管控提供科学依据，可以为制定相应的防护措施和风险控制策略

提供参考。

最后，研究城市杂散电流对天然气油气管道的影响，有助于完善相关技术和

标准，提高天然气储运的安全性和可靠性。

1.2 国内外研究现状总结

在国内，围绕城市杂散电流对天然气油气管道的影响进行的研究较少，但近

年来随着天然气行业的快速发展，这一问题引起了更多的关注。在国外，城市杂

散电流对天然气油气管道的影响也受到了一定的关注，相关研究相对较为成熟，

同时也逐渐形成了一些规范和标准。

国内外对于城市杂散电流对天然气油气管道的影响的研究还比较有限，但是

随着天然气行业的发展，这一问题逐渐得到了更多的关注。未来的研究可以进一

步探索杂散电流对管道腐蚀和安全性的影响机制，并提出相应的防护和监测技术，以提高管道运行的安全性和可靠性。

2. 城市杂散电流的产生原因

城市杂散电流产生的原因主要表示为5个方面：（1）接地系统不均匀：城

市中存在大量的接地设施，当大电流通过这些接地设施时，会形成地区间的电势差，从而产生杂散电流。（2）供电系统问题：供电系统的故障或带电设备接地

不良，会导致电流异常地通过地下导体，形成杂散电流。（3）高压输电线路：

城市中的高压输电线路与地下管道相邻，当输电线路发生故障或运行时，可能会

通过电磁耦合或电气接触引入杂散电流。（4）地下铁路系统：地铁系统的供电

方式常常利用导轨来提供电流，当地下管道与轨道存在电气接触时，可能会引入

杂散电流。（5）电化学反应：在城市环境下，地下管道经常与湿润的土壤、导

电盐溶液等接触，会发生电化学反应，产生杂散电流。

了解和研究这些原因，可以帮助我们采取相应的措施，减少杂散电流对管道

等设施的影响。

3. 城市杂散电流对油气管道的影响

3.1 电化学腐蚀的原理

电化学腐蚀是一种经由电化学反应引发的金属腐蚀现象，其原理基于电化学电位差与离子传递的原理。电化学腐蚀的原理主要涉及金属表面与电解质环境之间的电位差、电流流动、极化作用以及金属的溶解和氧化反应。这些反应过程会引发腐蚀产物的形成，从而导致金属结构的损坏。

3.2 杂散电流对管道结构的影响

城市杂散电流对管道结构的影响主要体现在以下4个方面：（1）电流经过管道时可能引起电化学腐蚀；（2）杂散电流可导致电解现象的发生；（3）由于电位差，导致电流流过这些金属结构，引起共同腐蚀；（4）杂散电流通过导电体进入管道，导致管道漏电。

对于管理和维护城市中的管道结构，我们需要采取合适的措施，如阴极保护系统、电位监测和绝缘措施等，以减少杂散电流对管道的损害。

4. 城市杂散电流防护措施

4.1 管道电位控制技术

管道电位控制技术是一种用于防止管道腐蚀的方法，它通过控制管道表面的电位来减少金属的溶解和氧化反应，从而降低管道的腐蚀速度。主要方法有：电极法、电阻器法、加工改制法、保护结构法。

管道电位控制技术的选择与具体的管道材质、环境条件、腐蚀类型以及预算等因素有关。常规的做法是通过监测和测试来确定最适合的管道电位控制方法，并采取相应的措施来保护管道免受腐蚀侵蚀。

4.2 阴极保护技术

阴极保护技术是一种用于保护金属结构免受腐蚀的方法。阴极保护的原理是通过将一个电流由外部电源引入金属结构中，在结构上形成一个保护性的阴极。

主要有两种方法：(1)外加电流阴极保护：该方法通过外加一个直流电源，将外

部电流引入金属结构中，在结构表面形成一个保护性的阴极。(2)腐蚀抑制剂阴

极保护：该方法通过在金属结构表面施加一层腐蚀抑制剂，抑制金属的腐蚀反应。

阴极保护技术广泛应用于工业设施和基础设施中，它可以有效延长金属结构

的寿命，减少维护和修复成本，并提高设施的可靠性和安全性。

4.3 接地系统的改进与优化

接地系统的改进与优化主要是为了提高电气设备的安全性和可靠性，减少潜

在的故障风险。主要方法：（1）通过增加地网的接地导体数量、长度和面积，

降低地网的电阻，提高接地系统的效能。(2)选择低电阻率的接地材料，减小接

地系统的电阻，并提高导电性。(3)通过对接地回路进行电路分析和模拟计算，

确定高电阻或电流集中的位置。(4)改善接地系统环境，不存在导致过度湿润或

干燥的环境条件。(5)定期进行接地系统的检测和维护，并及时处理异常情况，

确保接地系统的正常运行。

4.4 电磁屏蔽技术应用

电磁屏蔽技术主要是为了抵御外界电磁波的干扰，保护电子设备的正常运行

以及防止信息泄露。一些常见的电磁屏蔽技术应用有：（1）优选电磁屏蔽材料，通过吸收或反射电磁波，将其导向地或其他非干扰区域，提供良好的屏蔽效果。（2）优化电磁屏蔽结构的布局和连接，以形成闭合的屏蔽空间。（3）在电子设

备或电路板中引入屏蔽地线，通过接地来屏蔽电磁辐射和抑制干扰。（4）对于

电缆系统，使用屏蔽电缆来减小电磁辐射和抑制外界电磁波的干扰。(5)使用电

磁干扰滤波器和抑制器来消除电源线或通信线上的电磁噪声。

电磁屏蔽技术的应用会根据具体的设备类型和应用场景而有所不同，因此需

要根据具体需求和问题进行综合评估和设计。

5.结论

通过研究城市杂散电流对油气管道的影响以及相应的防护措施，我们可以得

出结论：城市杂散电流对油气管道的影响主要表现为管道腐蚀、电解腐蚀和电火