利用SCM測(cè)試高壓線對(duì)埋地管道干擾的影響

張瑞杰

摘 要：此次試驗(yàn)通過對(duì)金麗溫省級(jí)天然氣管道金衢段配套管道工程義烏支線沿線高壓線情況的調(diào)研，運(yùn)用SCM雜散電流檢測(cè)儀簡(jiǎn)單總結(jié)出高壓輸電線路對(duì)埋地管道中雜散電流的影響強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果表明當(dāng)管線與高壓線夾角及距離越小時(shí)，管道中存在的雜散電流強(qiáng)度越大。在雜散電流的作用下，管道會(huì)加速腐蝕，應(yīng)該在雜散電流較強(qiáng)的管段采取排流保護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：埋地管道；高壓線；雜散電流；SCM

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.104

1 概述

本文通過利用SCM雜散電流檢測(cè)儀對(duì)埋地管道、高壓輸電線路實(shí)地測(cè)量所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，歸納義烏支線沿線高壓線路對(duì)埋地管道中雜散電流的影響程度。

2 實(shí)驗(yàn)依據(jù)

麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論。埋地管道作為這一磁場(chǎng)中的導(dǎo)體相當(dāng)于切割磁感線，由此會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，而這些雜散電流會(huì)直接對(duì)管道的防腐層產(chǎn)生破壞性影響。

強(qiáng)電線路與埋地鋼制管道相鄰，強(qiáng)電線路將會(huì)對(duì)鄰近的埋地鋼制管道造成感應(yīng)影響及危險(xiǎn)影響，危及操作人員的人身安全和設(shè)備安全，危及管道的正常運(yùn)行。強(qiáng)電線路的影響主要是通過容性耦合、阻0性耦合和感應(yīng)耦合的方式進(jìn)行的。對(duì)于已建成的埋地鋼制管道交流影響，主要有感性耦合和阻性耦合方式，其中主要是以阻性耦合的方式來對(duì)管道造成腐蝕損害。

阻性耦合主要是發(fā)生在管道臨近強(qiáng)電線路的接地體，由于故障電流很大，幾百安培或幾千安培通過接地體入地，在其周圍形成一個(gè)很強(qiáng)大的電場(chǎng)，它可能產(chǎn)生電弧燒穿管道或擊毀防腐絕緣層、擊穿絕緣接頭或陰極保護(hù)設(shè)備。

3 實(shí)驗(yàn)方法

采用SCM雜散電流檢測(cè)儀，用管地電位連續(xù)監(jiān)測(cè)的方法。針對(duì)雜散電流的無規(guī)律、變化快的特性，該儀器采用了高精度、高速度的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和單片機(jī)系統(tǒng)，可對(duì)模擬電位信號(hào)進(jìn)行高速采集，轉(zhuǎn)換，處理和存儲(chǔ)，既可手動(dòng)測(cè)量，也可自動(dòng)定時(shí)測(cè)量。

SCM雜散電流檢測(cè)儀特性：

（1）快速評(píng)價(jià)從地表至管線間的雜散電流。

（2）精確定出雜散電流的流入點(diǎn)和流出點(diǎn)。

用途：

（1）定位埋地管道上的雜散電流流入點(diǎn)。

（2）定位埋地管道上電流的放電位置。

3.1 測(cè)試與高壓線距離不同時(shí)對(duì)管道的影響強(qiáng)度

共設(shè)置5個(gè)測(cè)試點(diǎn)，分別置于高壓線正下方（A1）、距高壓線10m（A2）、20m（A3）、40m（A4）、80m（A5）處。由三個(gè)測(cè)試版進(jìn)行檢測(cè)，分別設(shè)置不同的時(shí)間段，最終取共有的一段時(shí)間的探測(cè)結(jié)果，將探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行軟件分析，通過對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)反復(fù)進(jìn)行分析及調(diào)試，最終得到的電流差值如表1所示：

通過以上A1至A5的檢測(cè)結(jié)果可以看出，電流差值是在不斷減小的，這說明SCM測(cè)試板與高壓線距離越遠(yuǎn)，受到的雜散電流干擾越小，從而得出當(dāng)管線與高壓線的距離越小時(shí)，管道中存在的雜散電流強(qiáng)度越大。

由洛倫茲力定律可知導(dǎo)體在進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)由于導(dǎo)體與磁感應(yīng)線距離不同產(chǎn)生的感應(yīng)電流便會(huì)不同，現(xiàn)由SCM雜散電流分析軟件所得到的分析結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了高壓線與埋地管道在不同距離處，埋地管道感應(yīng)到的電流強(qiáng)度也不同。

3.2 測(cè)試與高壓線夾角減小時(shí)對(duì)管道的影響強(qiáng)度

測(cè)試在高壓線正下方設(shè)置5個(gè)角度，分別為0°（B1）、15°（B2）、30°（B3）、60°（B4）、90°（B5）。同樣采用3-1中相同的測(cè)試方法對(duì)三塊測(cè)試版設(shè)置不同時(shí)間段，取共有時(shí)間段內(nèi)的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析得到測(cè)試點(diǎn)處感應(yīng)到的電流差值，如表2所示。

通過以上B1至B5的檢測(cè)結(jié)果可以看出電流差值是在不斷減小的，這說明SCM測(cè)試板與高壓線交叉角度越大，受到的雜散電流干擾越小，從而得出當(dāng)管線與高壓線所成夾角越小時(shí)，管道中存在的雜散電流強(qiáng)度越大。

4 結(jié)論

對(duì)埋地油氣管道而言，高壓輸電線路附近的埋地油氣管道中雜散電流較為嚴(yán)重。尤其當(dāng)高壓輸電線路與埋地油氣管道近距離平行時(shí)，埋地輸油管道中雜散電流更為嚴(yán)重。而當(dāng)高壓輸電線路與埋地輸油管道交叉時(shí)，交叉點(diǎn)處管道中雜散電流也較為嚴(yán)重，并且隨著交叉角度的不斷減小而輸油管道中的雜散電流越發(fā)嚴(yán)重。

參考文獻(xiàn)：

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