埋地阴极保护管道交流干扰问题的探究

2022-09-10

一、管道受交流干扰程度的评判依据

长期以来, 国内对交流干扰的评估仅仅采用交流干扰电压和土壤的酸碱性来评价, 其评

价结果与实际的交流干扰状况相差较大。GB/T50698—2011的发布为交流干扰的检测、评价与减缓提供了与国际发达国家相一致的标准与方法。

1.国外的评估标准

欧洲标准CEN/TS 15280-2006《埋地阴极保护管道交流腐蚀可能性评估》, 以及CEOCOR (欧洲管线腐蚀与保护委员会) , 都使用下述方法对管道的交流腐蚀进行评价:

(1) 为了减少交流腐蚀的发生, 整个管道在任何时间内的交流电压值不能超过10V, 而当管道沿线的土壤电阻率值低于25Ω.m时, 管道的交流电压不能超过4V (3) 。

该条文更直白的表达为:

当土壤电阻率大于25Ω.m时, 交流干扰电压的上限是10

当土壤电阻率小于25Ω.m时, 交流干扰电压的上限是4V。

(2) 为了更好的评价交流腐蚀发生的可能性, 同样应按下表给出的因素进行评价:

也也就就是是说说, , 国国外外标标准准同同样样给给出出了了电电压压、、与与电电流流密密度度相相结结合合, , 并并以以电电压压为为先先的的标标准准。。

二、交流干扰电参数解析及它们对交流腐蚀速率的作用

纵观上述国内外的交流腐蚀评价的相关标准, 我们发现:要想进行交流腐蚀程度的评价, 都必须进行对交流干扰的相关的参数进行测量, 这些参数最基本的应包括:交流干扰电压、交流电流密度、直流电流密度、管道沿线的土壤电阻率等。其中, 国内标准中给出的方法, 是通过计算来得到相关的交流电流密度值, 但需要在交流干扰电压有效值的平均值的基础上进行, 还同时考虑到干扰点的土壤电阻率。

研究发现:实际上, 影响到交流干扰产生和交流干扰速率的因素, 除了干扰源方面的因素 (高压交流输电线的电压、以及与之距离等) 外, 还应该包括:管道的土壤的结构、地下水位的高低、交流电压的频率、发生交流腐蚀处的管道涂层的表面积的大小、以及该处的阴极保护的直流电流的密度的大小等等。这可从国外的标准 (表1) 给出的, 通过埋地的腐蚀检测片测取该点的交、直流电流密度值之比, 来评价交流腐蚀产生的可能性得到证实, 也就是说:交流干扰的可能性将随着阴极保护电流密度的增加而变小。

因此, 通过检测和评估, 一旦在管道的交流腐蚀严重的部位采取了减缓的措施, 其长期的维护和监控是不可缺少的。因为随着时间的推移、土壤的状况、地下水的高低、涂层缺陷处的表面的电化学环境, 包括维系管道的阴极保护的电流密度值等, 都将随时影响到交流腐蚀的速率。

三、管道腐蚀检查片对交流干扰测试的重要性

国家标准GB/T50698—2011在第“4.4.3防护效果评定测试应遵循下列原则”规定了:“应在安装检查片的测试点应进行交流电流密度的测量”, 而且在A.3交流电流密度的测试中强调了测试时应安装检查片, 这种检查片可以“使用裸露面积为100mm2的便携式棒状探头”。

在交流干扰的测试中, 腐蚀检查片具有很重要的作用, 之所以采用腐蚀检查片来进行电流密度的测量, 是因为电流密度的测试在实际工程中很难进行, 而如果我们选择与管道采用同样的防腐涂层的腐蚀检查片, 并控制检查片表面的面积为100mm2, 就相当于管道上的具备有已知面积的涂层缺陷点, 因此, 我们只要测得缺陷处的电压和电流强度值, 就可以获得缺陷部位的电流密度。

实际测量时, 我们按图2的方式布置测试电路, 就可以做一系列重要的电参数的测试, 如:交流和直流电流密度、瞬间断电电位Eoff, 金属管道和远方大地之间的过渡电阻等。该种测试方法在最近的十几年来已经在国外的交流检测中广泛应用, 并取得很好的效果。同时, 为了方便测量, 国外还制作了便携式的测试棒 (如图3所示) , 可以用于现场的临时设置的腐蚀检查片, 从而进行交流干扰的测试。相比之下, 国内在交流干扰的检测中, 对腐蚀检测片的使用和重视, 都很欠缺, 有很多管道的用于阴极保护评价的检查片, 或者根本就未设置, 或者已经找不到。

摘要：本文介绍了管道受交流干扰程度的评判依据和交流干扰电参数解析及它们对交流腐蚀速率的作用, 最后, 强调了设立腐蚀检测片, 或便携式腐蚀检测片对交流干扰检测的重要性。

关键词：埋地管道,阴极保护,交流干扰,干扰电压,交流电流密度,检测片