城市地铁杂散电流对埋地输油管道的危害.docx

城市地铁杂散电流对埋地输油管道的危害刘文权(中国航空油料有限责任公司华东分公司，上海 200335)摘要：本文介绍了城市地铁杂散电流的产生原理、对埋地输油金属管道的危害，并结合上 海航油管道的案例介绍了杂散电流干扰检测方法。关键词：地铁杂散电流输油管道危害中图分类号：TE988文献标识码：ADOI：10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2014.11.029.04Interference Corrosion Hazards of Subway Stray Currents on buried Jet Fuel Metal PipelineLIU Wen-quan(China National Aviation Fuel Corporation Limited Liability Company in East China,Shanghai 200335, China) Abstract: This paper introduces the generation principle，interference corrosion hazards of subway stray currents on buried jet fuel metal pipeline. And take jet fuel pipeline in Shanghai as an example,introduces stray current interference detection method.Key words: subway; stray current; buried metal pipeline; Interference corrosion hazards0引言随着我国城市化进程的加快，城市轨道交通迎 来迅猛发展时期，截至2014年，我国累计有19个城 市建成投运城轨线路87条，运营里程2539公里。目 前上海轨交全网运营线路总长增至567公里，运营规 模列世界第一，近期规划路达到660公里，远期规划 线路则达到970公里。在地铁带来便捷生活的同时， 由地铁产生的杂散电流干扰问题也日益严重。我国地铁一般采用直流供电牵引方式，一种是 直流750V，另一种是直流1500V。在这种供电方式 当中，列车直流牵引系统采用正极接接触网，而走 行轨兼作负回流线。虽然走行轨与道床之间采取了 绝缘措施，但是随着地铁运营时间的推移，由于受 到如潮湿、污染等环境因素的影响，使地铁车站以 及区间隧道中的轨、地绝缘性能降低或先期防护措 施失效，会造成一定量的杂散电流泄漏到土壤中，技 术该杂散电流也称地铁迷流[1]。 如果在杂散电流干扰区域存在埋地金属管道，该管道就会因杂散电流的干扰产生电化学腐蚀，继 而影响管道的安全运行。而在城市中由于地下管网 建设路径受限，不可避免的存在与地铁并行交叉的 情况。以中国航空油料有限责任公司华东公司(简称 中国航油华东公司)上海本部的航油管道为例，该管 道长约50km，管道分别与上海地铁1#线、8#线、9# 线、10#线及12#线存在交叉并行，并与磁悬浮铁路 存在并行，管道存在着较为严重的杂散电流干扰。1地铁杂散电流的产生原理地铁采用直流电力牵引，正极接接触网，负极 为走行轨，电流从直流变电所正极流出，经架空接 触线、列车、钢轨，最后流回变电所负极，形成完 整回路，见图1。由于走行钢轨与道床间不可能完全作者简介：刘文权 (1974－) ，学士，工商管理硕士，从事民用航空油料运输、储存、加注等环节的 安全生产管理工作。全面腐蚀控制29专 论Monograph绝缘，造成部分电流会通过钢轨泄露入大地，形成 杂散电流。如果有金属埋地管道(油气管道)或其它金 属构筑物正处于此电流泄露区，由于管道对地绝缘 并不充分，埋地管道就为杂散电流提供了一个低电 阻通道，杂散电流就会流入管道，对管道造成杂散 电流干扰。杂散电流流入管道的部位为阴极，发生阴极反应，管道得到保护；杂散电流流出管道的部图2地铁杂散电流的简化等效电路LSN?RN?位为阳极，产生氧化反应，管道发生电化学腐蚀。地铁杂散电流所经过的路径可视作为两个串联 的腐蚀电池，即：电池Ｉ：走行轨道(阳极区)+道床、土壤+埋地管 道(阴极区)22管道反应：吸氧反应2H O+O +4e=4OH-(中性、 碱性土壤)2析氢反应2H++2e=H ↑(酸性土壤) 电池Ⅱ：埋地管道(阳极区)+土壤、道床+走行轨道(阴极区)管道反应：Fe-2e=Fe2+技 术总 化 学 反 应 方 程 式 : 4 F e + 3 O 2 + X H 2 O = = = = 2Fe2O3·XH2O图1地铁杂散电流示意图 将地铁杂散电流图简化为等效电路，见图2。 RN：通过负导体(钢轨) 的电阻； RP：通过正