論雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕及防治

李兆仲 趙海斌

1.川氣安徽管理處 安徽安慶 246000

2.川氣安徽管理處宣城分隊(duì) 安徽宣城 242000

金屬材料在使用過程中由于周圍介質(zhì)的作用和反應(yīng)而產(chǎn)生的損壞現(xiàn)象即被稱為腐蝕[1]。腐蝕會(huì)導(dǎo)致金屬材料的強(qiáng)度、韌性等多項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)受到不利影響，進(jìn)而導(dǎo)致金屬材料的使用效果與使用壽命均發(fā)生明顯變化，嚴(yán)重情況下甚至?xí)霈F(xiàn)泄露、火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重性安全事故。雜散電流是導(dǎo)致長輸天然氣管道腐蝕的一項(xiàng)重要因素，本文將針對(duì)雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕與防治進(jìn)行簡單的分析總結(jié)。

1 雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕原理

1.1 雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕原理

雜散電流指的是未能嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)線路流通并經(jīng)由其他線路流通的電流。相關(guān)研究結(jié)果顯示：雜散電流的來源包括當(dāng)前設(shè)備陰極保護(hù)設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的保護(hù)電流、當(dāng)前設(shè)備外部結(jié)構(gòu)物的等化電流、基于陽極陣列運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的等效電流、附近直流設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的雜散電流等。而雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕原理，正是基于長輸天然氣管道在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中管道在散流于大地中的電流作用下所出現(xiàn)的一種電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象[2]。雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕是基于雜散電流的本身作用，導(dǎo)致其從長輸天然氣管道線路上流出點(diǎn)發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)作用并由此導(dǎo)致長輸天然氣管道局部位置的腐蝕和破壞。結(jié)合當(dāng)前我國范圍內(nèi)雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕情況來看，雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕主要涵蓋交流電流、直流電流、大地中雜散電流的腐蝕三種類型，上述不同類型的雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕也存在不同的行為特征，其中腐蝕效果最強(qiáng)的是交流電流腐蝕與直流電流腐蝕。需要注意的是，雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕具有局部化、集中化的特點(diǎn)，腐蝕現(xiàn)象一旦發(fā)生則很有可能在短時(shí)間內(nèi)形成管道穿孔問題，對(duì)長輸天然氣管道的使用安全造成非常嚴(yán)重的不利影響。

1.2 雜散電流干擾對(duì)陰極保護(hù)的影響

陰極保護(hù)是當(dāng)前世界范圍內(nèi)較為常用的一種電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，也是長輸天然氣管道在建設(shè)和運(yùn)轉(zhuǎn)過程中較為常用的一種防治技術(shù)類型。而雜散電流不僅會(huì)對(duì)長輸天然氣管道造成腐蝕問題，還會(huì)對(duì)其陰極保護(hù)效果造成不利影響。雜散電流對(duì)陰極保護(hù)的影響可以分為交流干擾與直流干擾的影響、交流電干擾對(duì)陰極保護(hù)的影響兩種類型。以交流干擾與直流干擾的影響為例，直流干擾對(duì)陰極保護(hù)的影響主要在于直流電流在流進(jìn)管道的位置其電位較低并由此形成陰極，電流流出的位置其電位較高并由此形成陽極。而由于電流的流出其陽極溶解過程會(huì)加快的情況下，長輸天然氣管道在此時(shí)已經(jīng)基于雜散電流的原因出現(xiàn)腐蝕，此時(shí)管道腐蝕問題也會(huì)加速；交流干擾對(duì)陰極保護(hù)的影響主要在于電流極性會(huì)隨著交流電的振蕩周期不斷作用在管道上，由此對(duì)長輸天然氣管道的使用穩(wěn)定性和安全性造成不利影響[3]。

2 長輸天然氣管道雜散電流腐蝕的防護(hù)

2.1 雜散電流的防護(hù)

長輸天然氣管道使用過程中針對(duì)雜散電流的防護(hù)措施包括避開當(dāng)前雜散電流的干擾源、加強(qiáng)當(dāng)前管道的陰極保護(hù)效果、增加管道的均壓線、修復(fù)已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕的管道腐蝕層、做好當(dāng)前管道的排流防護(hù)效果等多項(xiàng)措施。以管道排流防護(hù)措施為例，工作人員可以通過對(duì)接地體的有效使用將管道上的雜散電流進(jìn)行有效排除，促使雜散電流對(duì)長輸天然氣管道造成的種種干擾；以避開雜散電流的干擾源為例，工作人員要對(duì)當(dāng)前長輸天然氣管道路線上的雜散電流源進(jìn)行全面調(diào)查并改變以往的敷設(shè)計(jì)劃路線，確保管道安全的同時(shí)盡可能的避免強(qiáng)烈的雜散電流干擾源。

2.2 直流干擾排流的防護(hù)

工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)前長輸天然氣管道的實(shí)際情況選擇合適的直流干擾排流防護(hù)方法，一般來說直流干擾排流的防護(hù)方法包括直接排流、急性排流、強(qiáng)制排流、接地排流四種類型，不同類型的直流干擾排流防護(hù)方法應(yīng)用條件要求存在差異且經(jīng)濟(jì)適用情況各不相同。同時(shí)工作人員必須做好排流點(diǎn)的選擇工作，以獲得最佳排流效果作為排流點(diǎn)的選擇目標(biāo)。工作人員要結(jié)合當(dāng)前長輸天然氣管道直流干擾的實(shí)際情況做好排流保護(hù)計(jì)算工作，最終針對(duì)當(dāng)前排流保護(hù)方法的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)定和調(diào)整[4]。

2.3 交流干擾電流的防護(hù)

交流干擾電流的排流防護(hù)方法分為直接排流、隔直排流、負(fù)電位排流三種類型。其中直接排流是將遭受交流干擾的長輸天然氣管道與地床進(jìn)行有效連接，利用地床材料的特性達(dá)到相應(yīng)的干擾防護(hù)效果，具有排流效果明顯、操作工作簡單的優(yōu)點(diǎn)；隔直排流則是在當(dāng)前被交流干擾的長輸天然氣管道與地床之間設(shè)置阻隔直流的元件設(shè)備，該種方法適用于已經(jīng)接受陰極保護(hù)措施的長輸天然氣管道；負(fù)電流排流則是在干擾管道與陽極之間采取導(dǎo)線連接的方法，以此為長輸天然氣管道提供陰極保護(hù)效果[5]。

3 結(jié)語

綜上所述，雜散電流對(duì)長輸天然氣管道的腐蝕對(duì)長輸天然氣管道使用過程中的安全性和穩(wěn)定性造成非常嚴(yán)重的不利影響，工作人員要結(jié)合當(dāng)前雜散電流與長輸天然氣管道的實(shí)際情況，選擇合理方法綜合防護(hù)雜散電流，并積極解除雜散電流擴(kuò)散過程中直流干擾與交流干擾，確保長輸天然氣管道的使用壽命和使用效果不會(huì)受到不利影響。