杂散电流对输油管道的腐蚀影响探讨

耿鹏

摘 要：在油气管线防腐工程中对于杂散电流引起的管道腐蚀已经成为重要的治理工程之一。杂散电流不仅会损害管道材料对环境造成污染，同时也会使油厂中的设备功能受到损坏，导致机器设备无法正常使用，损失工厂利益、威胁国家财产。基于此，需要采取合理的防护措施来对杂散电流进行干预，从而减少因此产生的管道腐蚀危害，从而对输油管道达到防护与治理的效果。本文章对杂散电流的产生原因以及性质进行介绍，同时根据杂散电流对管道腐蚀的研究结果，来提出对于输油管道中防止杂散电流腐蚀的防护措施。

关键词：杂散电流;管道腐蚀;防护措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.02.082

随着我国国民经济的迅速发展，能源工业的所占比例不断增大，具体表现为石油开采业规模不断扩大，我国的石油开采业积极的响应国家发展措施，对煤油资源进行积极的研究并且联合国外相关煤气公司进行跨国油气生产。我国的石油管道建设业快速发展，但由于管道铺设经过的地形复杂，很容易受到如雨水、地下水与杂散电流的影响，从而产生腐蚀现象，其中杂散电流对管道腐蚀程度损害最大。现对杂散电流对输油管道的腐蚀影响进行探讨。

1 杂散电流的产生原因

在油气管道中，电燥电流会沿着地面方向往外流出，同时有可能流出管道范围内，在地面上的金属材质物体上进行流动，最后在回到电源系统中，这一过程就是杂散电流产生的主要原因[1]。在杂散电流通过低下的金属构件部位时，会从金属部分流入形成极阴区;杂散电流流出形成极阳区，与此同时，金属设备例如管道会受到杂散电流的严重腐蚀，并且将产生杂散电流的电机设备称作为干扰源，被干扰的金属部分被称作干扰体部分。杂散电流具有间断、连续、交变的特点，它在所有可以被利用的电路中进行传递，并且与电路的电阻成反比例关系。在油田中这种现象十分普遍，在电燥的过程中，直流杂散电流对于管道的腐蚀影响最大，电流在流动过程中在电解池的阳极发生腐蚀，并从石油管道的破损地方流出，从而发生腐蚀现象。

电化学腐蚀在油气管道以及其他设备的腐蚀中最为常见，具体原因为在曝露的自然环境下，湿润的空气、海水、地下水等都会对金属设备产生电化学腐蚀。在腐蚀过程中由于阴极不会受到腐蚀现象的影响，但在电位值超出标准时，油气管道的表面会出氧，同时造成管道的防腐层出现脱落的现象。在电流由阴极游向正极时，金属会以离子的行式在周围介质中进行溶解，进而导致金属设备的电化学腐蚀。

2 杂散电流腐蚀的防护方法

在对油气管道的电焊过程中由于会产生大量的杂散电流，从而会对埋在地下的金属管道线路产生腐蚀现象，从而对管道安全造成极大威胁，所以为了防止管道腐蚀现象的出现，要采取一定的防护措施，来减少散杂电流的产生以及腐蚀危害。对杂散电流的防护工作应该分为两个部分：首先要控制杂散电流产生的源头，即使电流回路中的电流都能够流向电源的负极方向，从而避免向地下泄露现象的产生;另一方面，对于在电焊过程中已经产生的杂散电流进行排流或电流相互抵消的方法来减少杂散电流对于地下金属油气管道的腐蚀危害。

2.1 对散杂电流进行防护，并做到防排结合

由于杂散电流主要在金属油气管道中产生，因此它具有很强的电腐蚀作用，因此为对管道安全提供保障，需要对散杂电流进行及时的防护，要注意以排为辅，并且做到防排相互结合，加强对散杂电流的监测措施。杂散电流防护设计原则为以防护系统的顺利实施为基础条件，同时要减少成本，减少建设投资。对于散杂电流应该做到排堵结合的方法，由于散杂电流中的直流电流对于管道腐蚀的影响最大，所以要采取排流的防腐蚀保护措施[2]。具体措施为在油气管道和轨道相互平行的油气管道处，采取排流保护的措施，并在油气管道的两段处利用阴极来对散杂电流的产生起到抑制的作用，以此来降低电流对输油管道进油和输油处的影响，减少干扰效果。

2.2 几种排流措施

对于排流保护方法的选择要根据对于管道及周围环境的实际调查结果来判定，根据管地电位的分布情况与具体大小，结合每种排流方法的适用范围与排流性能来进行选择，所有的排流方式均为接地式排流方式。

（1）在输油管道和轨道相互平行的区域，铺设7-8处排流装置，以对该部分的散杂电流对管道的腐蚀程度进行控制。另一方面，由于输油管道电流量较大，且交变现象频繁，所以为了防止在进行电焊工作时产生的杂散电流倒向流入输油管道内。在排流器处需要加施防逆流装置，排流器所有装置均以镁合金阳极为材料，以此提高排流器的驱动电压值;在铺设排流器时采取卧式铺设或是立式铺设的方法，同时使地床与管道平行，距离管道40-50米。

（2）保证阴极工作站正常进行。在平行段之外的地方，由于輸油管道受到杂散电流的影响随着距离的增加而逐渐减少，所以我们在采取接入排流装置的方法后，腐蚀程度明显减少;但同时要注意对阴极保护站工作的工作运转情况。在输油管道处的电位波动值要明显小于管道的其他部分，因此直流电对其的干扰程度大大降低，在一些特殊测试点以外，输油管道的电位负荷均满足最低电位符合的要求，使输油管道能够进行正常的保护电位工作。

综上所述，在石油管道的铺设工作中，由于地下水、雨水、杂散电流对管道的影响，会加快石油管道的腐蚀速度，尤其是杂散电流对于金属管道的腐蚀现象最为明显，由于杂散电流产生的原因是在管道焊接过程中，电燥电流会流出管道内，并流动在金属物体上，最后回到电源系统。基于此原因，我们采取极性保护措施与排流措施相结合的方法，在源头上减少杂散电流的产生，在过程中减少杂散电流对管道的腐蚀程度，从而达到在减少杂散电流的同时，减少杂散电流对输油管道的腐蚀程度。

参考文献：

[1]周吉祥，陈秋雄，李立冬.钢质燃气管道地铁杂散电流防护措施[J].煤气与热力，2018，13（06）：134-135.

[2]陈海飞.金属管道的阴极保护与杂散电流的防护措施[J].化学工程，2017，36（22）：46-47.