电气化铁路杂散电流对理地钢质管道的腐蚀及防护张贺宏".2张智"2王玮（中国特种设备检测研究院，北京100029；2.国家质量监督检验检疫总局油气管道工程
技术研究中心，北京100029；3.中国石油大港石化公司，天津300280
摘要：电气化扶路往往会对理地管道产生杂散电流干扰，本文对杂散电流离蚀机理以及一些常用的防护方法进行了阐述。通过对某液化气管道的管地电位监测发现电气化铁路对其产生较强的杂散电流干扰，安装排流设施保护后，管道管地电住波动显著降低，杂散电流干扰降低，对管道起到了有效防护
关键词：电气化铁路；杂电流；管地电位；排流保护
CorrosionandProtectionofStrayCurrentInduced
byElectricRailwayonBuriedSteelPipeline
Zhang Hehong' Zhang Zhi' Wang Wei?
( 1.China Special Equipment Inspection and Research Institute,Beijing 100029,China; 2.Oil and Gas Pipeline Engincering Research
Center of AQSIQ,Beijing 100029,China; 3.Petrochina Dagang Petrochemical Company,Tianjin 300280,China )
Abstract:The effect of stray current induced by electrical railway on buried steel pipeline always exist.The corrosion mechanism of stray current and common protection methods were described in this paper.It is found that the electrified railway has a strong stray current interference on the liquefied gas pipeline though the monitoring of the potential of pipeline to soil.The fluctuation of potential of pipeline to soil and the stray curent interference decreased after the discharge protection which has an effective protection to the buried steel pipeline.
Key Words:electric railway,stray current,potential of pipeline to soil,discharge protection
0引言
随着管道输送在国家经济发展中的地位不断提升，管道输送的安全问题逐渐得到重视。一般长输油气管道输送易燃易爆或者有毒介质，一且发生泄露或者爆炸等安全事故，往往会给人身财产安全、经济发展以及环境造成巨大的危害。随着城市电气化铁路网的快速发展，电气化铁路网不可避免的会有电流蒲人土填中，这些杂散电流会通过土塘从管道防腐层破损处流人流出，在土壤和管道间形成回路，而在电流流出的位置会加速管道本体的腐蚀"-4。杂散电流可能使管道短时间腐蚀穿孔[-],对管道的安全运行危害极大。
杂散电流于扰根据其于扰源不同可分为直流于扰和交流干扰。直流干扰源有直流电气化铁路、电车装置、直流电网、直流电话电缆网络、直流电解装置、电焊机及其他构筑物阴极保护系统等，交流干扰源有高压交流电力线路设施和交流电气化铁路设施等。本文通过对某企业一处电气化铁路引起的杂散电流腐蚀案例进行分析，对杂散电流的腐蚀机理及防护措施进行了操讨。
1杂散电流腐蚀机理及防护措施
杂散电流通过铁路轨道流人土壤，由于土壤具有一定的导电能力，杂散电流会通过土填从管道防腐层破损处流人管道，而当电流从管道某处流出时，在土填和管道之间形成闭合回路，发生电化学腐蚀）。在电流流人管道区域为阴极区，对管道腐蚀影响较小，如果电位太负，阴极区发生析氢反应，显造成防隔层剥离。在电流流出管道区域为阳极区，发生氧化反应，铁由单质状态向离子状态转变加快，腐蚀加重。管道在不同环境土壤介质中阴极区发生的析氢反应和阳极区发生的氧
化反应见表1。万方数据
土壤环境无氧酸性环境无氧环境有氧碱性环境
表1杂散电流腐蚀发生的电化学反应
阅极反应 4H*+4e'→+2H, t
4H,0+4e"→+40H*+2H, 0,+2H,0+4e°40H
阳应 2Fe→2Fe2*+4e
般情况下管道在阴极保护状态下，其保护电位应至少达
到-0.85V(vs.CSE)，但不能负于1.2V(v5.CSE)9.13)。如保护电位正于-0.85V，管道往往会未达到阴极保护效果，管体腐蚀较快。而当管道长期在保护电位负于一1.2V的状态下运行时，容易使防离层产生剥离。由于杂散电流对管道的保护电位造成波动，当保护电位过正或过负，就会对管体的腐蚀有较大的影响，固此对存在较强杂散电流干扰的管段采取有效的防护措施是非常必要的。
目前常见的防护措施有以下几种：
管道在建设期应合理设计管道走向，尽量避开可能存在的干扰源；提高干扰区域管道的防离层等级，增大回路电阻；安装合理有效的排流设施等。其中常用的排流方法有直接排流、极性排流、强制排流、接地排流等2.10-12。管道排流效果可通过排流前后正电位的平均值下降率来进行评价间，正电位的平
均值下降率计算公式见公式(1)。 x100%
Fe
(1)
式中：为排流前后正电位平均值下降率，%；V前为排流前
正电位平均值，V，V后为排流后正电位平均值，V。 2检验案例
本次对某企业所属的一条液化石油气管道进行杂散电流监测，管道采用性阳极进行阴极保护，管道规格为
2017年11月化丨125