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深圳市埋地钢质燃气管道杂散电流腐蚀控制研究 深圳市燃气集团股份有限公司 安全技术部 经理 刘建辉 二○○九年十二月 2009年燃气技术与设备研讨会 目 录 §1 杂散电流的产生与危害 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 §3 国家规范对杂散电流控制的要求 §4 深圳市埋地钢质燃气管道杂散电流腐蚀控制工作进展 §5 国内外其他城市情况 §6 目前工作中存在的主要困难及建议 §1 杂散电流的产生与危害 杂散电流（Stray Current）分类 序号 类别 来源 腐蚀危害 1 直流电流 直流电气化铁路、直流电解设备、阴极保护系统中的阳极地床 对埋地钢结构危害巨大 2 交流电流 交流电气化铁路、高压输电线路电压波动 一般为直流腐蚀量的1% 3 自然地电流 地磁场的变化 一般情况下只有约2μA/m2，从腐蚀角度看，并不重要。 §1 杂散电流的产生与危害 直流电气化铁路杂散电流影响管道示意图 阴极区 列车 牵引变电所 钢轨 y x 交变区 阳极区 §1 杂散电流的产生与危害 埋地钢质燃气管道 外加电流阴极保护系统杂散电流影响管道示意图 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 2008年7月-12月委托专业机构进行杂散电流测试，完成《深圳市埋地钢质燃气管道杂散电流腐蚀控制预备性测试研究报告》。 §1 杂散电流的产生与危害 理论上，当燃气管道受到杂散电流电化学腐蚀时，金属腐蚀量和电量之间满足法拉第定律： m=Kit, 式中m-金属腐蚀量，g； K-金属的电化学当量，g/(A·h),铁取1.047 g/(A·h), I-杂散电流，A; t-时间，h。 经过计算，1A的直流电流1年可使钢铁腐蚀9.13kg。 杂散电流在流出点造成腐蚀，通常发生在管道防腐层破损处，即集中在局部，因而会引起强烈的坑蚀，导致很快穿孔。 实际案例中，辽河油田到鞍山化肥厂的天然气管道在投产14个月后就出现多起杂散电流引起的腐蚀穿孔事故，被迫长时间停产，开挖大修。 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 下表为深南-科苑立交、沙河立交、白石洲管地电位24小时连续测试数据 测试点 正电位 V 负电位 V 自然 电位V 正向 偏差V 稳定时间段（干扰极小） 国家标准 V 科苑立交 -0.920 -1.137 -1.018 0.094 23：30～06：16 正向偏差0.2为强烈干扰 沙河立交 4.994 -5.489 -1.043 6.037 00：01～06：22 正向偏差0.2为强烈干扰 白石洲 4.156 -5.457 -1.510 5.665 23：48～06：29 正向偏差0.2为强烈干扰 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 下图为深南-科苑立交、沙河立交、白石洲管地电位24小时连续测试曲线叠加 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 下图为地铁续建工程开通前、后燃气管道科苑路测点管地电位-时间变化曲线 发现新开通的地铁对管线造成新的干扰，原有的阴极保护系统不能正常工作。 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 下图为园博园测试点管道电流（蓝）、管地电位(粉)24小时连续测试曲线 §2 深圳市埋地钢质燃气管道受杂散电流干扰现状 综合其他检测结果，《测试研究报告》中的主要结论有： （1）干扰范围广：特区内南山科苑路以东，罗湖爱国路-沿河路以西。 （2）干扰强度大：局部地区管道管地电位指标平均正向偏移2200mv。 （3）干扰源：该杂散电流干扰规律与地铁的运行规律密切相关，地铁电流外泄应该是引起杂散电流的主要原因。 （4）其他埋地金属构筑物（如供水管道等）互干扰。 上述测试结果仅是在地铁1号线、4号线沿线附近的情形。 在地铁将来多条线路开通后，可能更大区域的埋地钢质燃气管道将遭受强烈的杂散电流干扰腐蚀。 §3 国家有关规范对地铁杂散电流控制的要求 国家标准： 地铁： CJJ49－92《地铁杂散电流腐蚀防护技术规程》 燃气： CJJ95-2003《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》， SY/T0017-2006《埋地