中国石化管道储运有限公司荆门输油处 湖北荆门 448000
摘要：随着我国经济的不断发展，电气化铁路运输行业、电力企业、能源企业等也得到了快速发展。因为在使用线路管道时需要遵守路由择优的原则，同时由于受到外部因素的限制，在社会建设中存在很多架空高压输电线路和钢质埋地管道等，导致癫痫之间存在交叉和平行的现象，甚至出现在同一管道内集中局部地区线路的情况。本文将结合形成交流干扰的原因及危害，对强电线路下的阴极保护管道交流干扰防护措施进行讨论。
关键词：交流干扰；阴极保护管道；强电线路；防护措施
作为管道防腐蚀的联合保护措施，管道阴极保护和防腐蚀层能够使管道腐蚀得到有效避免，使各类管道的使用寿命得到延长，但是因为可能有大量的强电线路埋设与管道附近，对阴极保护的管道形成交流干扰，会使管道的防腐蚀性降低，进而在不同程度上影响管道设施的使用寿命。为了使这一问题得到解决，可以借助有效的防护措施，对管道阴极保护与强电线路的冲突性进行降低，从而使管道的阴极保护更好的发挥效果，为管道安全运行提供保障。
一、阴极保护管道形成交流干扰的原因及危害
（一）形成交流干扰的原因
阴极保护管道的交流干扰主要是由于管道周围埋设了交流电气铁路、高压输电线路以及其它两相输电线路，在阴极保护管道与这些强电线路之间形成了交叉或者平行体系，会导致阴极保护管道有感应电压产生，进而导致交流干扰形成。形成交流干扰的主要原因有感性耦合、阻性耦合以及容性耦合[1]。感性耦合就是强电线路与阴极保护管道没有保持足够的埋设距离，导致线路与管道之间有不平衡电流出现慕在阴极保护管道与不平衡电流之间会有感应电压产生，从而破坏管道腐蚀保护层。阻性耦合就是在强电线路附近埋设阴极保护管道，在外部出现比较恶劣的天气环境时，雷电击中强电线路，会在强电线路下形成大范围的电场，并由电弧出现，破坏阴极保护管道的保护层，从而使阴极保护管道的防腐蚀性降低。容性耦合就是在进行管道施工时，在强电线路下方平行埋设阴极保护管道，在正常运行强电线路时，会有非常大的电磁场产生，使较高的电势在管道中出现，并且与管道之间的土壤形成回流电路，会在很大程度上影响管道的安全运行。
（二）交流干扰的危害
当在强电线路下方埋设阴极保护管道时，在线路和管道之间会有电场产生，电厂会导致有极化反应产生于阴极保护管道的防护层，使管道拥有更快的腐蚀速度，甚至会导致管道产生穿孔现象[2]。交流干扰会导致极性的转变，使保护层电极的流动效率较低，使管道防护层的老化速度加快，导致阴极保护层的保护范围缩小，容易在运行管道的过程中导致严重的安全事故产生。
二、阴极保护管道交流干扰防护措施
（一）增加埋地管道和强电线路的距离
我国防护埋地钢质管道交流干扰的相关技术标准规定管道与高压交流输电线路需要保持的最小距离以及管道和强电线路进行干扰调查测试的距离。保持埋地管道与强电线路保持更大的间距，能够使管道上的交流干扰电压得到有效减少。通过对平行高压线和管线的外侧距离进行增加，能够使交流干扰电压的最大值得到降低。大多情况下，设计管道的人员会对远离强电线路的干扰源进行考虑，但是在实际施工中，管道与电气化铁路、高压电路共用一个管道的情况无法得到有效避免，并且有些方案无法应用于实际工程中。对于管道与强电线路共同建设或者已建管道沿线后建高压线路的情况，可以从干扰源入手对管道的交流干扰进行减少[3]。
相关的研究现实，可以通过在强电线路一侧采取防护措施，主要包含以下内容：交流电气化铁路的供电可以使用回流变压器的方式；阻性耦合地段在电气化铁路中非常常见，在实际运行中可以通过加强枕木和铁轨之间的绝缘性能，来达到对入地电流进行减少的目的；电压输电沿路的对称能够使中心点的接地输量得到减少，起到导线换位、增加屏蔽以及对短路电流进行限制等作用[4]。220kV高压线可以使不对称干扰电压的影响得到降低，在实际操作中可使用猫型铁塔。
（二）电屏蔽
电屏蔽在雷电或者电力故障的情况下较为常用，能够使强电冲击产生的影响得到降低，使管道腐蚀减轻。大多以在管道周围的架空输电线路杆塔、通讯铁塔以及变电站等大型建筑的接地体局部位置处作为屏蔽的物体。使用电屏蔽防护强电冲击是当前最为常用且能够取得较好效果的防护方式。在很多工程实例中都是使用在铁塔接地与管道间平行铺设屏蔽线，并且通过固态去耦合器或接地电池项链的方式。在实际应用的过程中，管道的土壤电阻能够对屏蔽线的防护效果产生直接影响，特别在北方，如果在冰冻线上铺设屏蔽线，常常会由于湿地和水体使屏蔽线的效果无法得到充分发挥。通过研究发现，冻土电阻的深度越低能够越好的发挥屏蔽线防护效果，屏蔽线的距离越短能够发挥越强的防护效果。
（三）管道接地排流
在防护管道持续干扰的措施中，接地排流的应用非常广泛并且能够取得较好的效果。但是对于钢质的阴极保护管道来说，应该对接地系统不能与管道阴极保护存在冲突的问题进行注意，从而防止阴极保护系统的效果和范围受到影响。根据接地方式的不同可以将管道排流方式分为隔直排流、负电位排流以及直流排流[5]。隔直排流就是将隔离直流电装置安装在接地极与埋地管道之间，从而使阴极保护电流流失的情况得到避免，在阴极保护管道中感应产生的交流电流虽然能够通过接地排出管道，但是同时也会出现一定程度的直流保护电流流失的情况。隔离直流电装置包括固态去耦合器、钳位式排流器以及极化电池等；负电位排流的接地极是牺牲阳极，适用于强制电流保护区域和受干扰区域管道，并且管道的土壤环境应该适合使用牺牲阳极阴极保护。能够使干扰效果得到有效减轻，同时使用阴极保护的方法保护管道，但是在管道直接连接接地极时无法有效的进行阴极保护评价以及瞬间断电测量。另外有一些问题需要特别注意，在强电交流干扰环境下如果产生牺牲阳极极性逆转，反而会使管道腐蚀加快。相关的实验证明，交流干扰越强用于缓解交流干扰的牺牲阳极的效率越低，在交流电流拥有高于7A/㎡的密度时，会增加10倍左右的镁阳极消耗速率；直接排流就是直接连接管道与排流导线的方式。接地极接地电阻必须明显低于管道接地电阻，否则会使排流效果降低。大多情况下使用钢质的接地材料，适用于阴极保护范围小的被干扰管道。这种排流装置具有效果好、成本低、简单的优点，但是对于长距离的阴极保护管线来说并不适用，同时直接接地的方式会在一定程度上损耗阴极保护电流，使阴极保护电源的输出功率增大或使牺牲阳极的消耗加快。因此这种方法很少被应用于工程实践。
结束语：
综上所述，在对强电线路下的阴极保护管道进行交流干扰防护时，应该注意对管道周围的交流干扰情况进行检测，然后完成有针对性防护方案的制定，只有这样才能有效的防护阴极保护管道交流干扰。
参考文献：
[1]唐德志, 杜艳霞, 路民旭,等. 埋地管道交流干扰与阴极保护相互作用研究进展[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2013(05):3-8.
[2]刘国. 固态去耦合器在管道交流干扰防护中的应用[J]. 油气储运, 2016, 35(004):449-456.
[3]祝兴辉, 王树辉, 韩月红. 交流高压线对埋地管道阴极保护影响研究[J]. 管道技术与设备, 2019, 000(002):60-62.
[4]沈光霁, 李斌, 李博,等. 深井式排流地床在管道交流干扰防护中的应用[J]. 油气储运, 2018, 37(09):118-122.
[5]王思瑶, 王岳. 交流干扰和阴保作用下辅助阳极电化学行为研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2019, 40(1).