劉兆鵬

摘要：結(jié)合某長(zhǎng)距離輸氣管道交直流雜散電流干擾的檢測(cè)、排流施工情況，介紹了管道交流雜散電流干擾的常見(jiàn)排流方法，選取鎂合金犧牲陽(yáng)極與帶狀鎂陽(yáng)極二者作為接地極結(jié)合排流器進(jìn)行排流的情況。

關(guān)鍵詞：交流雜散電流;排流;干擾防護(hù);排流效果

隨著當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，高速鐵路、高壓輸電線路、城市軌道交通越來(lái)越發(fā)達(dá)，逐漸形成高速鐵路網(wǎng)、高壓輸電線路網(wǎng)及城市軌道交通網(wǎng)，這些縱橫交錯(cuò)的交流電氣化鐵路及交流輸電線路與埋地的長(zhǎng)距離輸氣管道并行或者交叉的情況越來(lái)越常見(jiàn)。交流雜散電流對(duì)管道的干擾越來(lái)越嚴(yán)重，交流雜散電流疊加干擾的問(wèn)題也日益凸顯。目前對(duì)交流雜散電流的檢測(cè)主要使用數(shù)據(jù)記錄儀對(duì)受干擾管段進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，以獲取交流電流密度、交流電壓、管道通電電位及斷電電位;對(duì)于交流雜散電流干擾常用接地極結(jié)合固態(tài)去耦合器的方式進(jìn)行排流降壓。

1管道情況簡(jiǎn)介

某天然氣長(zhǎng)輸管道建成于2009年，受雜散電流干擾管段全長(zhǎng)約10公里，該管段起末皆有分輸站進(jìn)出站均有絕緣接頭，沿線測(cè)試樁樁號(hào)為206-215，管道沿線為典型的江南丘陵地形，多山丘多水田，土壤電阻率差別較大。管道全線與500kV交流輸電線路并行，并存在交叉;與某高鐵并行約8公里，管道與某高鐵直線距離約1.5公里;。

1.1管道受雜散電流干擾情況

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了管道沿線206-215號(hào)樁的交流電壓，多處管道測(cè)試樁交流電壓超過(guò)了4V，管道在208號(hào)測(cè)試樁附近與500kV交流輸電線路近距離并行隨后交叉，在212號(hào)測(cè)試樁附近同時(shí)與500kV交流輸電線路及高鐵并行，發(fā)現(xiàn)208號(hào)測(cè)試樁、212號(hào)測(cè)試樁交流電壓明顯高于其他測(cè)試樁。

使用數(shù)據(jù)采集儀對(duì)212號(hào)測(cè)試樁進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)管道交流電壓在夜間逐漸降低，在凌晨降到最低點(diǎn)，隨后管道交流電壓逐步升高。這與夜間用電量減少，高壓輸電線路負(fù)載變小有關(guān)，因此管道交流電壓干擾主要源自高壓輸電線路。

根據(jù)GB/T50698-2011《埋地鋼質(zhì)管道交流干擾防護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，當(dāng)管道上的交流干擾電壓不高于4V時(shí)，可不采取交流干擾防護(hù)措施;高于4V時(shí)，應(yīng)采用交流電流密度進(jìn)行評(píng)估，215號(hào)測(cè)試樁、214號(hào)測(cè)試樁、212號(hào)測(cè)試樁、211號(hào)測(cè)試樁及208號(hào)測(cè)試樁交流電壓均高于4V，由于215號(hào)測(cè)試樁處已有排流設(shè)施不做交流電流密度評(píng)估，其余測(cè)試樁交流電流密度評(píng)估結(jié)果如下表：

當(dāng)交流電流密度大于100A/m2時(shí)干擾程度判定為“強(qiáng)”，應(yīng)采取交流干擾防護(hù)措施;當(dāng)交流電流密度大于30A/m2小于100A/m2時(shí)干擾程度判定為“中”，宜采取交流干擾防護(hù)措施;當(dāng)交流電流密度小于30A/m2判定為“弱”時(shí)，可不采取交流干擾防護(hù)措施;因此214號(hào)測(cè)試樁、212號(hào)測(cè)試樁、211號(hào)測(cè)試樁及208號(hào)測(cè)試樁均需采取交流干擾防護(hù)措施。

1.2管道交流干擾防護(hù)措施

為確保管道運(yùn)行安全，需對(duì)上述管段采取交流干擾防護(hù)措施。綜合考慮雜散電流干擾程度、土壤電阻率大小及排流效果，在214號(hào)測(cè)試樁、212號(hào)測(cè)試樁、211號(hào)測(cè)試樁及208號(hào)測(cè)試樁均設(shè)置由50m鎂帶及15支14kg預(yù)包裝鎂合金犧牲陽(yáng)極組成的排流地床，鎂帶四周包覆填包料。管道通過(guò)固態(tài)去耦合器與排流地床連接，固態(tài)去耦合器具有隔直通交的功能，在排出管道交流電流的同時(shí)不影響管道陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.交流干擾排流效果

采用上述干擾防護(hù)措施對(duì)管道進(jìn)行排流以后，再次對(duì)管道交流電壓及交流電流密度進(jìn)行測(cè)試，對(duì)排流前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，見(jiàn)表2。

從表2可以看出，采用鎂帶及預(yù)包裝鎂合金犧牲陽(yáng)極組成的排流地床加固態(tài)去耦合器進(jìn)行排流后，管道交流電壓明顯降低，測(cè)試數(shù)據(jù)均低于4V，排流效果顯著;使用數(shù)據(jù)采集儀對(duì)212號(hào)測(cè)試樁再次進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)時(shí)間段內(nèi)管道交流電壓均低于4V。

施工完成后對(duì)管道直接連接排流地床及管道通過(guò)固態(tài)去耦合器連接排流地床的交流電流排流量進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)各處排流地床鎂帶的直接排流量均大于鎂陽(yáng)極;通過(guò)固態(tài)去耦合器的排流量略高于鎂帶。

3.總結(jié)

（1）交流輸電線路對(duì)管道的交流干擾隨著輸電線路的負(fù)載變化具有一定的周期性。

（2）以鎂帶及預(yù)包裝鎂合金犧牲陽(yáng)極作為排流地床通過(guò)固態(tài)去耦合器與管道相連的方式可以有效降低管道交流干擾。

（3）鎂帶的交流排流效果優(yōu)于預(yù)包裝鎂合金犧牲陽(yáng)極。

參考文獻(xiàn)

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