重庆某输气管道地铁杂散电流干扰检测评价与防护案例研究

重庆某输气管道沿线与多条地铁、轻轨交叉并行,管道阴极保护系统受干扰严重。为了认识管道沿线阴极保护水平和真实干扰情况,对其阴极保护参数进行了现场测试。根据测试结果,分析获得了管道沿线干扰大小的分布情况。基于分析结果,利用智能抗干扰恒电位仪开展现场馈电试验。结果表明,在合理分布辅助阳极地床的情况下,利用强制电流阴极保护和牺牲阳极相结合的方法可以将管道的干扰水平控制在可接受范围内。该研究成果可为油气管道动态直流干扰的分析和防护设计提供参考。     

阀室引压管放电烧蚀失效分析

近年来,我国油气管道沿线阀室遭受的交、直流电干扰日益严重,由此引发的阀室引压管放电烧蚀问题逐渐凸显,亟需开展相关研究来弄清阀室引压管放电烧蚀的规律和机制。为此,以西气东输天然气管道某阀室引压管的放电烧蚀为例,搭建了实验室放电烧蚀平台,采用实验室模拟实验、微观分析以及现场测试相结合的方法,对该阀室引压管放电烧蚀的规律和机制进行了研究。结果表明:(1)当两根引压管间的交直流电压差大于4 V且存在接触引弧时便可以观察到明显的放电现象;(2)随着引压管间电压差和回路电流的增大,其能量升高,引压管放电烧蚀越严重;(3)直流放电烧蚀情况下阴、阳极呈现出明显不同的烧蚀形貌,阳极区烧蚀更加严重,其烧蚀坑呈现凹坑且烧蚀坑中没有明显的烧蚀产物沉积,阴极区烧蚀深度较浅,表面沉积一层烧蚀产物,而交流放电烧蚀情况下阴阳极烧蚀区域形貌基本一致,无明显差异。结论认为:该阀室的引压管放电现象是一种弧光放电,可以通过固定引压管、增大引压管间距以及阀室的交直流排流等措施来避免该现象的发生。     

特高压直流接地极对西二线管道的干扰研究

分析了酒泉-湖南±800 kV特高压直流接地极对西气东输二线管道的影响,选取了受干扰程度较为严重的管段进行了管道电位、电流密度以及腐蚀速率的检测。结果表明,接地极运行时,约157 km管道处于欠保护状态,108 km管道处于过保护状态;管道受到接地极的干扰时,两个监测点的电流密度分别达到-37.93和-78.60 A/m²,部分管段腐蚀速率分别达到0.496和0.54 mm/a,远高于标准允许值0.01 mm/a。     

哈得四联合站阴极保护整改及效果测试分析

以哈德四联合站区域阴极保护的整改措施和整改后的阴极保护测试效果为例,说明通过浅埋辅助阳极和牺牲阳极的合理布局,可以解决区域阴极保护存在的问题,另外由于站内所需阴极保护电流巨大,站内外管线存在阴极保护直流电流干扰。     

关于长输天然气管道受地铁动态直流杂散电流干扰的思考与探讨

随着国民经济快速发展,长输天然气管道途经城市建设投运地铁的情况日益增加,地铁和埋地管道平行或交叉的相关情况越来越多,地铁杂散电流对管道造成的干扰影响日趋严重,越来越被天然气长输管道运营单位所关注。本文对地铁杂散电流干扰规律进行了分析,梳理了目前已有国内外与地铁杂散电流干扰相关的评价标准和检测方法的局限性,统计了国内各个城市地铁杂散电流对管道干扰的现状,分析了地铁杂散电流干扰对埋地管道造成的危害,提出了解决问题途径与要求。     

地铁杂散电流干扰下管地电位波动特征的傅里叶分析

目的 辨识埋地管道受到地铁杂散电流干扰时管地电位的波动特征.方法 对上海、广州、深圳、武汉等4个城市中与地铁轨道邻近而受干扰的埋地管道进行24 h管地电位测试,并利用ORIGIN软件对管地电位数据分别进行快速傅里叶变换处理,统计分析不同城市埋地管道中地铁杂散电流干扰频率的分布特征.结果 管地通电电位对杂散电流干扰的响应快,傅里叶变换后具有明显的幅值和频率分布特征,统计发现同一测试点在干扰的不同时段内,幅值较大即占主导的干扰频率范围接近,最大幅值对应的干扰主频率一致.上海、广州、深圳、武汉等4个城市测试点地铁杂散电流干扰中占主导的干扰频率范围分别为6～33、5～37、6～18、4～36 mHz,干扰主频率分别为9、7、7、5 mHz,对应的地铁杂散电流干扰周期范围和主周期均与附近地铁线的站间行车间隔范围和主要站间行车间隔吻合,这表明测试点附近地铁线的站间行车间隔决定了地铁杂散电流的干扰周期.结论 地铁杂散电流干扰下管地电位经傅里叶变换后能够得到其干扰频率范围及分布特征,结合地铁线的站间行车间隔可以辨识出地铁杂散电流的具体干扰来源,并为管道防腐或杂散电流腐蚀实验研究提供参考.     

Cr13钢在含饱和CO_2介质中腐蚀的影响因素

利用极化曲线和失重法,研究了H_2S、Cl~-、温度等因素对Cr13钢在饱和CO_2介质中腐蚀行为的影响。试验表明,在50℃、Cl~-浓度为50g/L时,随溶液中H_2S含量增加,Cr13钢自腐蚀电流密度增大,钢的腐蚀速率上升,腐蚀受阴极浓差极化控制。50℃,H_2S浓度为0.06mol/L时,当Cl~-浓度低于50g/L时,随着Cl~-浓度增加,Cr13钢腐蚀速率上升;当Cl~-浓度高于50g/L时,随Cl~-浓度增加,Cr13钢的腐蚀速率下降。在H_2S浓度为0.06mol/L,Cl~-浓度为50g/L时,随温度升高,Cr13钢腐蚀速率增加。     

钢轨电位限制装置对管道干扰的影响

某埋地钢质管道与地铁线路并行,受地铁杂散电流干扰严重,地铁站内轨地电位(铁轨对接地电位)保护装置频繁合闸.通过同步监测轨地电位和管道通/断电电位数据并进行对比分析,研究了钢轨电位限制装置合闸和未合闸状态下,管道受地铁杂散电流的干扰程度和规律.研究结果显示:轨地电位保护装置合闸后,通过地铁站接地网泄放和吸收杂散电流,管道通/断电电位波动幅度变大,造成管道的受干扰程度上升,欠保护管道长度增加,靠近地铁站接地网的管段和远离的管段互为杂散电流的流入流出点,钢轨电位限制装置合闸后,地铁站接地网成为地铁系统的主要杂散电流泄漏点.所考察案例中干扰的峰值出现在靠近地铁站的管段上,管道上所有点的杂散电流流出的时间小于流入的时间.钢轨电位限制装置未合闸时,大部分时间内管道电位的偏移与轨地电位波动具有相关性,但小部分时间段内管道电位的偏移与轨地电位波动不相关,表明所考察案例中除铁轨流入流出的杂散电流外,还存在其他杂散电流对管道造成的干扰.     

直流杂散电流对天然气管道干扰影响案例分析

采用试片断电法和电位监测系统,对广东地区的某天然气管道进行24h的通/断电电位检测和长期监测,发现管道存在明显的直流杂散电流干扰。电位检测和监测结果分析表明:广东地区的天然气管道同时存在高压直流输电系统不平衡电流、单极大地回路电流和地铁杂散电流干扰;管段由于直流杂散电流的干扰,造成阀室内绝缘卡套放电烧蚀、恒电位仪内部元器件烧毁、恒电位仪无法正常运行以及全线管道的不同位置均有管体腐蚀发生。管体腐蚀最严重的位置腐蚀深度已经达到3.69mm,此位置管道在高压直流接地极输电系统单极大地运行模式时受干扰严重管道电位能达到-174.6V。同时,由于高压直流输电系统的不平衡电流和地铁杂散电流的叠加干扰,造成管道长时间处于欠保护状态,多个因素共同作用综合造成此段管道腐蚀严重。     

超级电容储能供电型有轨电车对埋地钢质管道杂散电流干扰的影响

通过同步监测(有轨)电车的轨地电位和管道通/断电电位,研究了超级电容储能供电型有轨电车对埋地钢质管道的杂散电流干扰。结果表明：电车在车站充电时,铁轨轨地电位有明显的正负向偏移,杂散电流通过铁轨吸收和排放。管道受电车杂散电流干扰影响时,通电电位为-7.060～3.023 V(相对铜/硫酸铜参比电极,CSE),断电电位为-1.219～-0.143 V_CSE,沿线多处管道断电电位正于-0.85 V,不满足阴保准则,干扰影响范围远大于97 km。管道靠近与远离电车的管段互为杂散电流流入和流出的区域,且靠近电车管段的干扰程度更大。电车在牵引变电站供电范围内的车站充电时,铁轨轨地电位上升,铁轨流出的杂散电流就近流入电车附近的管段,杂散电流顺着管道往远离电车的方向流动,在远离电车的管段流出。