SCM在長輸管道雜散電流檢測中的應(yīng)用

張旭

摘要：現(xiàn)如今，我國的城市建設(shè)在不斷的加快，我國的科學(xué)技術(shù)在不斷的進步，本文介紹長輸管道雜散電流的危害性和雜散電流檢測系統(tǒng)（簡稱SCM系統(tǒng)）檢測原理，分析了SCM在長輸管道雜散電流檢測中的應(yīng)用，在實際檢測中摸索出SCM對檢測靜態(tài)和動態(tài)雜散電流不同實用方法，同時提出了針對不同干擾源采取不同排流的措施，該文得出的方法有利于提高SCM在長輸管道雜散電流檢測中干擾源的檢出率和準確性。

關(guān)鍵詞：雜散電流;長輸管道;SCM

引言

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，地鐵在城市交通中扮演的角色越來越重要.然而，我國人多地狹的環(huán)境特點，地鐵和埋地油氣管道不可避免地交叉和伴行，一旦其防腐蝕層出現(xiàn)破損，雜散電流就會流入管道通路并引起管道腐蝕，干擾管道陰極保護系統(tǒng)，從而造成經(jīng)濟損失甚至引發(fā)嚴重的安全事故和環(huán)境污染.況且埋地油氣管道多次穿過城市、郊區(qū)、河流和工業(yè)區(qū)，多次與地鐵線路并行或交叉，沿線地區(qū)環(huán)境復(fù)雜，雜散電流對埋地油氣管道的腐蝕程度不同，漏損處也不易及時發(fā)現(xiàn)，維修要進行大量的土方工程，投入比新建管道更大.因此，為了更好地防護和控制雜散電流對埋地油氣管道的腐蝕危害，以某城市六環(huán)埋地油氣管道為研究對象，對其進行雜散電流測試，根據(jù)測得數(shù)據(jù)綜合分析以此判斷管道的保護情況并確定雜散電流干擾的主要區(qū)段，針對性地提出防護對策。

1雜散電流干擾腐蝕的機理

雜散電流主要指的是那些不在規(guī)定電路流動的電流，比較典型的有從電路回路當(dāng)中直接流入大地的電流，由這種電流導(dǎo)致的管道腐蝕問題就是雜散電流腐蝕問題，導(dǎo)致這種問題的本質(zhì)便是化學(xué)反應(yīng)中的電解作用。埋在地下的鋼質(zhì)導(dǎo)管具有一定的導(dǎo)電性，雜散電流在這種導(dǎo)管里面流動，會導(dǎo)致電位差的形成，最終產(chǎn)生腐蝕電池。雜散電流流入到金屬導(dǎo)管的區(qū)域所帶的電性質(zhì)為負電，所以該區(qū)域通常被稱為陰極區(qū)，這一部分的管道所受影響幾乎為0，如果這一區(qū)域的電位值超出正常范圍，那么在管道的表層會產(chǎn)生數(shù)量極大的氫，直接導(dǎo)致防腐層的破壞。從這一部分流出的雜散電流所帶的電性質(zhì)為正電，所以這一區(qū)域通常被稱為陽極區(qū)，這一部分的管道以離子的形式向周圍的介質(zhì)當(dāng)中游離，造成了電化學(xué)腐蝕反應(yīng)。在管道的陰極區(qū)發(fā)生著陰極反應(yīng)，且埋管道的地點環(huán)境不同，反應(yīng)形式也不同，在陽極區(qū)也發(fā)生著相應(yīng)的陽極反應(yīng)，但是不會因環(huán)境而發(fā)生變化。由此可見，在陰極區(qū)出現(xiàn)了數(shù)量極多的一氧化氫，在陽極區(qū)出現(xiàn)鐵離子，鐵離子和一氧化氫在地下可以發(fā)生反應(yīng)，形成有腐蝕作用的氫氧化鐵，經(jīng)氧化反應(yīng)形成氧化鐵之類的成分，形成鐵銹，直接導(dǎo)致油氣長輸管道的腐蝕情況。

2SCM在長輸管道雜散電流檢測中的應(yīng)用

2.1動態(tài)雜散電流檢測方法

（1）對于管線上陰極保護站陽極床干擾源的檢測長輸管道一般每隔30公里會建分輸站和下游門站，當(dāng)管道經(jīng)過下游門站陰極保護站陽極床時，常遭到其雜散電流干擾，這來自第三方的外加電流陰極保護系統(tǒng)的持續(xù)干擾電流稱為靜態(tài)雜散電流，為確定某個特定陰保系統(tǒng)上的陽極地床或其他結(jié)構(gòu)的靜態(tài)雜散電流干擾，需將SCM智能信號發(fā)送器串聯(lián)到該陰極保護站的整流器上。連接完好后查看該管道的整流器上電流是否按中斷器設(shè)置好的操作模式工作。對高鐵等干擾源的檢測對處于電氣化鐵路（如高鐵）的長輸管道，應(yīng)進行雜散電流的測試，該類雜散電流為周期性的干擾源，屬于動態(tài)雜散電流干擾。（3）對地鐵等干擾源的檢測近幾年隨著各大城市地鐵的發(fā)展，地鐵對埋地管道產(chǎn)生雜散電流危害性逐漸增大，一條地鐵產(chǎn)生的雜散電流可影響幾十公里的長輸管道，使其保護電位處于異常狀態(tài)。

2.2采取排流保護措施

這種保護措施與地下管道的防腐設(shè)計有一定的區(qū)別，在采取此措施前期所進行的調(diào)查以及測試工作可以幫助管道排流保護工作的進行。針對直流雜散電流干擾的情況，我國采用比較多的防護方法是采用鎂陽極來作為接電床的輔助，可以幫助排流驅(qū)動電壓的提高，與此同時，還可以在沒有雜散電流干擾或者是干擾強度比較弱的情況下，進行陰極保護。鎂陽極可以增加使用壽命并且使接地電阻的效益趨同性減小，使接地電流的陽極組支數(shù)產(chǎn)生增多的效果，既可以使使用壽命有效延長，又可以使接地電阻有效減少，性價比比較高。針對交流雜散電流干擾的情況，一般會選擇接地式的排流方法，可以直接降低三分之二的感應(yīng)電壓，在現(xiàn)階段效果最佳的是鉗位式的排流保護，可以排除交流電壓，同時進行陰極保護，需要注意的是，在選擇這種排流方式時應(yīng)該保證管道與接地材料是一致的，若不一致則可能因電位差而導(dǎo)致直流電位受到不利影響，與預(yù)期效果產(chǎn)生較大差異。

2.3雜散電流的處理措施

1）對于靜態(tài)雜散電流干擾處理措施為：A、移除產(chǎn)生干擾的陽極床，使其遠離被保護管道;B、對被保護管道采取直接排流措施如表1。C、建議在該段施加鎂犧牲陽極保護串接排流節(jié)的排流保護措施，該種排流保護措施可以緩解雜散電流對管道的干擾影響，同時犧牲陽極可以給管道提供陰極保護電流，提高管道保護電位。2）對高鐵干擾和地鐵干擾的處理需要和干擾源單位相互協(xié)商.

2.4修復(fù)防腐層

應(yīng)該定期對可能受到雜散電流干擾的部分進行防腐層的檢查與修復(fù)工作，避免因為防腐層缺陷而導(dǎo)致的缺陷處集中腐蝕情況，在修復(fù)時應(yīng)該選擇絕緣性能等于或者是高于原防腐層的材料。

結(jié)語

綜上所述，通過SCM原理和實際檢測的相互結(jié)合，本文得出了SCM在管道不同雜散電流檢測中的不同方法，以及針對不同雜散電流采取不同的排流措施，這對以后SCM在管道檢測中的應(yīng)用以及管道保護上提供了幫助。

參考文獻：

[1]任峰.埋地鋼制管道基于SCM檢測儀的雜散電流測試與評價[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2010，27-29.

[2]金醒群，張平.地鐵雜散電流對埋地鋼質(zhì)燃氣管道的腐蝕[J].煤氣與動力，2012，43-46.

[3]陳志光，馬飛.軌道交通動態(tài)直流雜散電流檢測及判定[J].煤氣與動力，2011，32-36.

[4]高敬宇等.地鐵及輕軌雜散電流腐蝕的防護措施[J].天津理工學(xué)院學(xué)報，1996，3，16-17.

[5]葉遠錫，輸油管道雜散電流干擾的檢測及對應(yīng)措施[J].腐蝕與方法，2016，5，26-27.