高寶成

（中國石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司天津輸油處，中國 天津 300450）

雜散電流是沿正常路徑之外的途徑流動(dòng)的電流，它在土壤中流動(dòng)，電流從管道的某一部位進(jìn)入管道，沿管道流動(dòng)的一段距離后，又從管道流入土壤，在電流流出部位，管道發(fā)生腐蝕，我們稱該腐蝕為雜散電流腐蝕。雜散電流的大小和方向隨時(shí)間變化，則稱為動(dòng)態(tài)雜散電流。反之，則稱為靜態(tài)雜散電流。近年來,隨著電力和交通的飛速發(fā)展，高壓輸電線路尤其是特高壓輸電線路、地鐵、高鐵持續(xù)增長，很容易在土壤中形成的雜散電流，對油氣長輸管道形成雜散電流腐蝕。

某輸油管道建于2006年，全長175.76km。全線根據(jù)油流方向由東向西設(shè)置大港站、廊坊站、燕山站等3座輸油站庫，防腐層為熔結(jié)環(huán)氧粉末（FBE）。廊坊站和燕山站各有一套強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，廊坊站進(jìn)站、出站和燕山站進(jìn)站處各有一處絕緣接頭。廊坊站至燕山站段管道，長度約83公里，是雜散電流干擾的集中區(qū)域，公里樁號(hào)為133#至217#。其中燕山站進(jìn)出站管道45公里存在嚴(yán)重直流雜散電流干擾。管道管地電位波動(dòng)劇烈，陰極保護(hù)通電電位波動(dòng)范圍從-1.7Vcse至-0.6Vcse，干擾時(shí)間從早上5點(diǎn)至晚上12點(diǎn)。此外，在關(guān)閉沿線陰極保護(hù)電源后測試管道自然電位，發(fā)現(xiàn)管道的自然電位偏負(fù)（-900mVcse左右）。

1 絕緣接頭測試

燕山站進(jìn)站和廊坊站進(jìn)站、出站絕緣接頭絕緣性能測試。使用數(shù)據(jù)記錄儀uDL2，同時(shí)測試絕緣接頭內(nèi)外側(cè)管地電位，通過電位波形判斷絕緣接頭的絕緣性能。測試時(shí)，絕緣接頭內(nèi)外側(cè)共用同一個(gè)銅/飽和硫酸銅參比電極。

對比三處絕緣接頭內(nèi)外側(cè)交流電壓和管地電位，兩者波形有明顯不同，且絕緣接頭內(nèi)外側(cè)管地電位差值大于100m V，由此判定三處絕緣接頭絕緣性能良好。

2 恒電位儀調(diào)查測試

燕山站、廊坊站恒電位儀，運(yùn)行模式為恒電位模式，預(yù)置參比電位-1.2Vcse，燕山站輔助陽極接地電位為0.7Ω。由于管道受雜散電流的干擾，恒電位儀輸出電流、電壓波動(dòng)劇烈。本次采用數(shù)據(jù)記錄儀uDL1和5A/75mV的分流器測試恒電位儀的輸出電流，測試數(shù)據(jù)如圖1：

圖1 燕山站恒電位儀輸出電流

通過燕山站恒電位儀輸出電流的測試，發(fā)現(xiàn)恒電位儀的輸出電流在夜間（23:30至第二天 5:00）輸出電流平穩(wěn)，約為1A的陰極保護(hù)電流；而在晝間受干擾期間，恒電位儀的輸出電流不穩(wěn)定，最高為4A左右。

3 燕山段沿線測試樁管地電位和交流電壓檢測

使用數(shù)據(jù)記錄儀 uDL2、銅/飽和硫酸銅參比電極對廊坊站至燕山站段沿線83處測試樁的管道通電電位和交流電壓進(jìn)行普測 （5-10分鐘）， 測試數(shù)據(jù)示例如圖2。

通過沿線測試樁處管地電位的普測，發(fā)現(xiàn)測試樁與燕山站的距離，同管道管地電位波動(dòng)程度成負(fù)相關(guān)趨勢，即距離越近波動(dòng)越劇烈。由此可確定影響塘燕復(fù)線的動(dòng)態(tài)直流雜散電流干擾的干擾源靠近燕山站。此外，廊坊-燕山段管道的交流干擾情況較輕微，基本都處于4V以下。

圖2 管道管地電位數(shù)據(jù)集合圖

4 測試樁處通電/斷電電位詳測

為進(jìn)一步了解雜散電流的干擾情況，在塘燕復(fù)線燕山段沿線測試樁處測試管道24小時(shí)通電電位和斷電電位。該測試工作中使用了數(shù)據(jù)記錄儀uDL2、銅/飽和硫酸銅參比電極、10cm2試片，217#樁數(shù)據(jù)如圖 3：

圖3 217#測試樁24小時(shí)管道電位

通過測試沿線測試樁處24小時(shí)的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)靠近燕山站方向的測試樁管道電位白天波動(dòng)劇烈，夜間管道電位平穩(wěn)，與地鐵運(yùn)行時(shí)間接近。通過調(diào)查管道周圍運(yùn)行環(huán)境可知距離塘燕復(fù)線燕山站約3公里處有北京地鐵燕房線，查閱燕房線地鐵運(yùn)行時(shí)間為05：05-23：15，與測試樁處電位波動(dòng)時(shí)間較為吻合。通過對比管道電位波動(dòng)的時(shí)間與地鐵運(yùn)行時(shí)間，可初步確定塘燕復(fù)線燕山段的動(dòng)態(tài)干擾是由北京地鐵系統(tǒng)運(yùn)行造成的。

5 燕山站附近測試樁自然電位測試

進(jìn)一步測試燕山站附近雜散電流的情況，關(guān)閉燕山站恒電位儀后測試217#測試樁處的電位情況。關(guān)閉恒電位儀后，測試 217#、215#、182#以及 187#測試樁處試片24小時(shí)通電電位/斷電電位。

為排除廊坊站恒電位儀輸出對217#測試樁處管道電位的影響，同時(shí)關(guān)閉燕山站和廊坊站兩處的恒電位儀，廊坊站到燕山站段管道處于無陰極保護(hù)狀態(tài)，再次測試217#、215#、187#以及 182#測試樁處的管道通電電位。

通過對比測試樁處關(guān)閉陰極保護(hù)電源后的 “通電電位”數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)：

（1）隨著恒電位儀關(guān)閉時(shí)間的延長，217#和182#管道電位逐漸正移，說明管道逐漸去極化；

（2） 在 恒 電 位 儀 關(guān) 閉 3-5 天 后 ，217#、215#、208#以及187#夜間 （23:30～凌晨5:00） 管道電位在-0.85Vcse左右；

（3）從關(guān)閉全線恒電位儀后217#測試樁處電流密度圖看，夜間燕房線地鐵停運(yùn)后還有恒定大小的電流流入管道，判定管道還受某穩(wěn)態(tài)直流干擾源的影響。

6 結(jié)論

（1）燕山站恒電位儀有輸出，但是受到地鐵系統(tǒng)動(dòng)態(tài)直流干擾，輸出波動(dòng)較大；

（2）燕山段管道受到復(fù)合型干擾：地鐵動(dòng)態(tài)直流干擾及穩(wěn)態(tài)直流干擾，隨著管道遠(yuǎn)離燕山站，地鐵干擾對塘燕復(fù)線的影響減弱。