利用SCM测试高压线对埋地管道干扰的影响

    张瑞杰

    摘 要：此次试验通过对金丽温省级天然气管道金衢段配套管道工程义乌支线沿线高压线情况的调研，运用SCM杂散电流检测仪简单总结出高压输电线路对埋地管道中杂散电流的影响强度。测试结果表明当管线与高压线夹角及距离越小时，管道中存在的杂散电流强度越大。在杂散电流的作用下，管道会加速腐蚀，应该在杂散电流较强的管段采取排流保护措施。

    关键词：埋地管道；高压线；杂散电流；SCM

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

    1 概述

    本文通过利用SCM杂散电流检测仪对埋地管道、高压输电线路实地测量所得数据进行对比分析，归纳义乌支线沿线高压线路对埋地管道中杂散电流的影响程度。

    2 实验依据

    麦克斯韦的电磁场理论。埋地管道作为这一磁场中的导体相当于切割磁感线，由此会产生感应电流，而这些杂散电流会直接對管道的防腐层产生破坏性影响。

    强电线路与埋地钢制管道相邻，强电线路将会对邻近的埋地钢制管道造成感应影响及危险影响，危及操作人员的人身安全和设备安全，危及管道的正常运行。强电线路的影响主要是通过容性耦合、阻0性耦合和感应耦合的方式进行的。对于已建成的埋地钢制管道交流影响，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来对管道造成腐蚀损害。

    阻性耦合主要是发生在管道临近强电线路的接地体，由于故障电流很大，几百安培或几千安培通过接地体入地，在其周围形成一个很强大的电场，它可能产生电弧烧穿管道或击毁防腐绝缘层、击穿绝缘接头或阴极保护设备。

    3 实验方法

    采用SCM杂散电流检测仪，用管地电位连续监测的方法。针对杂散电流的无规律、变化快的特性，该仪器采用了高精度、高速度的模/数转换器，大容量数据存储器和单片机系统，可对模拟电位信号进行高速采集，转换，处理和存储，既可手动测量，也可自动定时测量。

    SCM杂散电流检测仪特性：

    （1）快速评价从地表至管线间的杂散电流。

    （2）精确定出杂散电流的流入点和流出点。

    用途：

    （1）定位埋地管道上的杂散电流流入点。

    （2）定位埋地管道上电流的放电位置。

    3.1 测试与高压线距离不同时对管道的影响强度

    共设置5个测试点，分别置于高压线正下方（A1）、距高压线10m（A2）、20m（A3）、40m（A4）、80m（A5）处。由三个测试版进行检测，分别设置不同的时间段，最终取共有的一段时间的探测结果，将探测数据进行软件分析，通过对检测数据反复进行分析及调试，最终得到的电流差值如表1所示：

    通过以上A1至A5的检测结果可以看出，电流差值是在不断减小的，这说明SCM测试板与高压线距离越远，受到的杂散电流干扰越小，从而得出当管线与高压线的距离越小时，管道中存在的杂散电流强度越大。

    由洛伦兹力定律可知导体在进入磁场时由于导体与磁感应线距离不同产生的感应电流便会不同，现由SCM杂散电流分析软件所得到的分析结果进一步验证了高压线与埋地管道在不同距离处，埋地管道感应到的电流强度也不同。

    3.2 测试与高压线夹角减小时对管道的影响强度

    测试在高压线正下方设置5个角度，分别为0°（B1）、15°（B2）、30°（B3）、60°（B4）、90°（B5）。同样采用3-1中相同的测试方法对三块测试版设置不同时间段，取共有时间段内的检测数据进行整理分析得到测试点处感应到的电流差值，如表2所示。

    通过以上B1至B5的检测结果可以看出电流差值是在不断减小的，这说明SCM测试板与高压线交叉角度越大，受到的杂散电流干扰越小，从而得出当管线与高压线所成夹角越小时，管道中存在的杂散电流强度越大。

    4 结论

    对埋地油气管道而言，高压输电线路附近的埋地油气管道中杂散电流较为严重。尤其当高压输电线路与埋地油气管道近距离平行时，埋地输油管道中杂散电流更为严重。而当高压输电线路与埋地输油管道交叉时，交叉点处管道中杂散电流也较为严重，并且随着交叉角度的不断减小而输油管道中的杂散电流越发严重。

    参考文献：

    [1]胡士信.阴极保护工程手册[M].北京：化学工业出版社，1999.

    [2]梁成浩，王杰，蒋晔良，杂散电流腐蚀与防护[J].化工腐蚀与防护，1994（01）：4-8.