高压输电线对埋地管道交流腐蚀相关判别的准则

欧阳孝含　阎明　刘全桢　姜辉

摘 要：随着城镇建设的发展，社会对能源的需求日益增多，促使了高压输电线和埋地管道的大量使用。然而不可避免的是高压输电线与埋地管道相邻铺设，高压输电线中的电流辐射产生的电磁波会对埋地管道感应交流电压产生作用，出现了一些腐蚀问题，严重影响到了阴极保护系统的正常运作。埋地管道作为输送燃气、石油等较安全的手段，对于人为错误而产生的腐蚀、损坏现象将会严重影响到国家环境甚至会造成巨大的损失。该篇文章主要探讨高压输电线对埋地管道的腐蚀作用，以及一些检测方法和判别准则。

关键词：高压输电线 埋地管道 交流腐蚀 准则

中图分类号：TE988.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（a）-0067-02

为了较大程度上避免高压输电线对埋地管道交流的腐蚀，准确并及时了解管道和输电线的运行情况是十分必要的，掌握有效的检测方法探测管道的腐蚀情况可以及时避免腐蚀严重而产生的严重破坏现象。

1 交流干扰管道的形式

高压电线与埋地管道相邻铺设时，高压电线通常以3种形式对埋地管道产生电流干扰性腐蚀的影响。

1.1 电感耦合干扰

电感耦合干扰是指高压电路在通过交流电流时，在高压电线周围产生了一种交变磁场，这种磁场与处于同一个交变磁场中的埋地管道切割磁力线相互作用。根据电磁感应定律的原理，埋地管道会产生交变电压从而滋生出感应电流，从而对埋地管道产生电感干扰。

所以，在电感耦合的干扰下，无论高压输电线是否属于正常运行的状态，其诱导埋地管道产生的感应电流都会对埋地管道产生干扰。在交流电压长期的作用下，埋地管道很有可能发生穿孔、老化、剥离等等严重的损坏。

对于使用外加阴极保护法的埋地管道，阴极保护设备在持续强电流的作用下不能正常发挥作用导致损坏；对于使用牺牲阳极保护阴极保护法的埋地管道，过高的电流会削弱阳极的极性，减少了此种埋地管道的使用时间，甚至出现管道变成阳极的逆转现象。

1.2 电容耦合干扰

电容耦合干扰指的是在埋地管道建设的过程中，埋地管道外表面往往会涂有防腐绝缘层，使高压输电线与埋地管道之间产生了一种电容。这种电容是由两种电容串联而成，分别是管道对地面的电容和输电线路对管道的耦合电容。电容与管道间产生的电联系与高压线路产生的电场相作用，对管道造成了腐蚀影响。

在埋地管道施工的过程中，在埋地管道上架设具有绝缘性的枕木，长期处于接地状态的埋地管道与线路并行时，就会产生明显的电容耦合干扰。

但是电容耦合干扰在一定情况下是可以有效避免的。当管道处于埋地并且管道接地良好的状态下时，电容耦合的干扰是极其微小的，这种情况下的管道损伤就可以忽略不计。

1.3 电阻耦合干扰

电阻耦合干扰指的是高压输电线路的电流流入地下产生的干扰地电场，由于地体和管道之间存在一定的电阻，致使此种干扰地电场通过电阻来传递交流电流，引起管道之间电位形成差异产生电位差，这种干扰的形式就叫做电阻耦合干扰。

电阻耦合干扰的影响相对电感耦合干扰的腐蚀作用其实并不大，阻性干扰的时间往往很短，多数为瞬间或间歇状态。

电阻耦合干扰人们应该注意的地方是，高压输电线在损坏时通过接地体的电流非常大，情况严重时可以达到数千安培，这种电流泄露会在埋地管道周边形成极性极强的高压电场。烧损管道的防腐表面层，严重时可以导致管道穿孔。所以电阻耦合干扰在一定程度上也会对埋地管道产生大的破坏作用。

2 交流电流对埋地管道干扰的防护措施

针对交流电流影响埋地管道的几种形式，以以上3种形式作为参考，探讨埋地管道干扰的防护措施，每一种形式都有一种或几种的防护方法。虽然没有一个共同适用的方法适用于所有的管道防护，但是针对相对应的干扰形式进行防治也有着直接的改善作用。

2.1 电感耦合防护干扰

电感耦合防护干扰是交流电流对埋地管道干扰防护工作的重中之重。首先在管道铺设的过程中就应该打好基础，尽量使铺地管道远离高压输电线。其次，就可以说成是人为的保护措施了。人为的电感耦合防护措施分为几个阶段：（1）将接地床与埋地管道相连。这种连接可以降低交流的干扰电压的大小。（2）为了简化防护措施，可以将管道分离成若干个管道小段，减小高压输电线路与埋地管道的平行长度，降低管道的感应电压，也可以做到控制电感耦合干扰的干扰范围不再扩大蔓延。（3）使用恒电位仪。恒电位仪的抗干扰能力非常强，从而提高埋地管道阴极保护的能力，使阴极保护系统能够正常运行，顺利做到避免电感耦合保护干扰的防护工作。

2.2 电容耦合防护干扰

电容耦合的防护主要体现在埋地管道施工的过程中，将管道采取临时接地的措施就可以避免电容耦合的干扰，前提是接地的距离不能大于300 m。为了为管道提供合适的阴极保护，采用牺牲阳极的保护方法，可以采取管道焊接或者忽略安装阳极的办法来保护管道阴极。这样的电容耦合防护就可以充分解决埋地管道的接地问题。

2.3 电阻耦合防护干扰

针对电阻耦合防护的特征，首先应该采用避护的办法，延长埋地管道与高压输电线接地体的距离，根据我国石油天然气行业规定的间距进行控制。

当实际情况不能满足我国石油天然气行业所规定的标准数据的时候，应该采用以下的防护措施：（1）安装接地电池、极化电池或者二极管保护器，这种安装方法可以避免强大电流的直接电击作用。（2）安装导体屏蔽珊，导体屏蔽珊是由一个或多个金属性的电极构成的，注意要以平行或者环绕的形式进行安装。（3）在埋地管道与接地体之间安装绝缘隔板，这种绝缘隔板通常是由树脂版或绝缘体等绝缘物质构成的。

3 埋地管道使用情况的检测技术

3.1 交流电流梯度法

交流电流梯度法又称为多频管中电流法。主要原理是通过向埋地管道中输入电流信号，这种电流信号的引入可以引发埋地管道的内部产生相应的电磁场，从相关数据的反馈就可以确定流经埋地管道的电流大小，从而对管道的使用情况进行评估。

3.2 变频-选频法

变频-选频法是通过计算埋地管道防腐表面层的绝缘电阻来评估整个埋地管道的使用情况。这种方法的优势是检测速度较快、使用方便、测试距离较长范围大。劣势是无法准确确定管道破损点的具体位置。

3.3 皮尔逊法

皮尔逊法相对于变频-选频法的好处在于可以精确确定埋地管道的位置，其检测的灵敏度较高，适用于3 m以下的输水、输油、输气埋地管道，不适用于局域性管网。

4 结语

该篇文章主要通过3个方面来介绍高压输电线对埋地管道交流腐蚀相关的判别，他们分别是交流管道的形式、交流电流对埋地管道的防护措施、埋地管道使用情况应用到的检测技术。国民经济随着社会经济的发展而快速发展，能源工业是一项重要的问题，然而高压输电线对埋地管道的影响是不容忽视的。如何防护管道的腐蚀这一重要工作，可以严重影响到社会群众的生活环境和安全。希望在相关管道检测部门的大力支持下，能够合理运用到各项管道检测技术，为我们的民用设施提供更多可靠的保障。

参考文献

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