1. 概述

随着经济建设的快速发展， 为了有效利用土地资源， 通常在一条公共走廊里同时安装高压电线和管道， 管道有时还与铁路平行或交叉， 受许多外部因素制约， 管道与交流输电线路、 交流电气化铁路及其它电气设施交叉、 接近或共用公共走廊的现象越来越普遍， 交流杂散电流流入管道的情况越来越多， 交流干扰造成埋地管道干扰腐蚀破坏的风险越来越大。 管道和交流线路并行通过， 必然会对附近埋地管道产生交流杂散电流干扰影响， 并引起交流腐蚀， 交流杂散电流干扰问题变得日益严重并引起普遍重视。

2. 750KV高压线交流干扰对埋地管道的影响

当管道与高压输电线路长距离平行或斜接近时， 将产生一个由交变相电流产生的磁场作用并在管道上产生二次交变电压和电流。 当三相输电系统中的零序电流不为零时， 将产生几倍乃至几十倍的正常输送电流的不平衡系统， 磁场的作用可以再管道感应出几百伏以上的电压。 此外如果与输电线路铁塔接地极较近， 会造成大地电位上升， 这样在管道上产生一个管道相对接地点的电压降， 由于750KV输电线路铁塔接地极可以运载几百安培或几千安培的电流流入大地， 在其周围形成强大的电磁场。 对与管道接触的工作人员造成电伤害， 危害输油输气管道防腐层及其阴极保护设备安全。 ［1］

2.1 对与管道接触的工作人员造成电伤害当输油输气管道与交流输电线路接近且输电线路正常运行时， 线路中工作电流会通过磁耦合长时间在管道上产生纵向感应电动势以及铁塔接地极与管道之间电阻产生耦合作用， 使得金属管道的对地电压升高。 若该电压较高， 可能影响施工、 巡护、 维修或测量人员的正常工作， 当交流输电线路发生短路故障时， 产生的交流干扰可能危及人身安全。 ［2］

2.2 危害输油输气管道防腐层

在输油输气管道的金属表面一般都会敷设防腐层， 具有较高电阻和较高介电常数， 以防止土壤中有害物质腐蚀金属管道。 当交流输电线路发生短路故障时， 短路电流通过感性耦合和阻性耦合的综合影响在管道上产生较高的对地电压， 可能击穿防腐层。

2.3 危害阴极保护设备安全

在输油输气管道上设置阴极保护设备是为避免防腐层漏敷及破损处的金属表面产生腐蚀。交流输电线路正常运行情况下， 工作电流通过感性耦合在油气管道上产生电压， 可能干扰强制电流阴极保护的恒电位仪和牺牲阳极阴极保护的牺牲阳极的正常工作。 例如： 强制电流阴极保护的KKG-3 型/KKG-3BG型和甘肃输油分公司所属战队IHF-50/36型恒电位仪的抗交流干扰能力分别为12V 、 30V、 30V； 牺牲阳极阴极保护的镁牺牲阳极的抗交流干扰能力为10V。 ［3］

3. 750KV交流干扰减缓措施

交流干扰缓解通常采用接地排流， 降低感性耦合干扰。 接地排流一般分为直接接地排流、 排流节排流和牺牲阳极排流。

3.1 直接接地排流

直接接地排流是将受干扰管道通过接地线直接与接地体相连， 其优点是设备比较简单， 缺点是阴极保护电流将在接地点入地， 大大缩短保护距离， 降低保护效果。 ［4］

3.2 钳位式排流

如果将排流接地体直接与管道连接， 由于接地电阻很小， 保护电流流失， 相当大面积的防腐层破坏阴极保护电流量增加， 以致破坏阴极保护正常运行， 所以需要增加排流节。 排流节排流又分为电容排流二极管排流和钳位式排流， 通常采用钳位式排流。

钳位式排流（负电位排流） ， 排流器主要由钳位式排流节组成， 钳位排流节由三只硅二极管组成。 干扰电压的正半波时， Z1导通； 负半波时，Z2、 Z3导通， 负臂节的压降为－1.4V， 与管道的阴极保护电位相近。 其相对于管道的阴极保护电位为-1.4-0.5=-1.9V这种排流方法不仅阻止了保护电流的散失， 而且还利用了干扰电压的一部分。 但钳位式排流的接地材料应与保护构筑物相同。 ［5］

3.3 牺牲阳极排流

牺牲阳极排流是将被保护金属管道和一种可以提供阴极保护电流的金属合金（即牺牲阳极）相连， 使被保护体极化以降低腐蚀速率， 图2为牺牲阳极排流的示意图。 在被保护金属管道与牺牲阳极所形成的大地电池中， 被保护体为阴极， 牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位， 在保护电池中是阳极， 被腐蚀消耗， 故此称之为“牺牲”阳极。 通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、 铝合金等。 镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中， 锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中， 铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。

4. 结论

4.1 对于长输石油管道而言， 高压输电线路附近的埋地输油管道中杂散电流较严重。 尤其当高压输电线路与埋地输油管道近距离平行、 交叉时， 埋地输油管道中杂散电流比较严重。

4.2 750KV超高压线产生的杂散电流会对埋地金属管道造成危害,必须加以治理。 因此， 弄清杂散电流对管道干扰腐蚀的原理和特点， 并有针对性的采取防治措施， 在实际工程实践中具有指导性的意义。 ◢

参考文献

［1］ 王俊、 齐文元、 周卫国.高压输电线路对埋地输油管道中杂散电流影响规律［J］ .腐蚀研究， （2010） 07-0048-05.

［2］ 滕延平 、 王维斌、 陈洪源、 韩兴平、陈新华.交流杂散电流对管道的影响研究［J］ .防腐技术， 2010.11.

［3］ 李其生 、 唐明贵 、 孙才华 、 吴晓辉 、薛致远、 高强.1000 kV特高压输电线路对地下油气管线的影响［J］ .（2011） 02-0010-03

［4］ 吴长访 、 李荣光、 刘玲莉.管道交流杂散电流干扰的检测与评价［J］ .防腐技术，

2010.01.

［5］ 阎 顺.交流电气化铁路杂散电流对油气管道的腐蚀与防护［J］ . 铁道勘测与设计 ，

2011.3

《管道保护》2013 年第 1 期（总第 8 期）