高压输电线路对埋地金属管道的腐蚀影响研究

摘要

快速增长的能源需求促使高压输电线路和埋地油气管道大量建设，能源建设用地越来越紧张，管道与输电线路相邻铺设已不可避免。输电线路会对邻近管道产生交流干扰，引发交流腐蚀问题，并严重影响阴极保护系统的运行。国内对于交流腐蚀现象尚存在一些认知空白，十分需要进行相关研究。
　　 本文选取忠武管道沿线典型腐蚀介质进行室内埋片实验，研究交流干扰对X65管道钢腐蚀及阴极保护效果的影响。在交流干扰现场，以裸露试片模拟管道防腐蚀涂层缺陷，采用试样交、直流电流及电位的在线监测和腐蚀失重等方法研究了高压输电线路交流干扰特征及其对管道阴极保护系统的影响规律。
　　 室内模拟实验结果表明，单纯交流干扰明显加速腐蚀，随交流电流密度增大，试样腐蚀速率呈现显著增加——缓慢增加——再次明显增加的变化规律；腐蚀类型由全面腐蚀逐步向局部腐蚀转变。阴极保护能很好抵抗交流干扰影响，相对保护度达到90％；一定阴极保护电流密度下，腐蚀速率随交流电流密度增加呈指数增长，但调控阴极保护电流密度，可使绝对腐蚀速率满足小于0.01mm/a 要求。
　　 各阴极保护电流密度和最大可承受交流电流密度之间呈现良好线性关系，以此建立了基于电流密度的交流腐蚀风险判据：当 iac＜90 A/m2，且 0.8 A/m2≥ idc>(iac-10)/100 ≥ 0.01 A/m2 时，管道无交流腐蚀风险。
　　 现场试验结果表明，当土壤介质条件基本不变时，电位与电流的变化存在相似性；阴极保护可有效减缓交流腐蚀；单独采用交流干扰电压或交流电流密度来评判交流腐蚀风险是不妥的，而应采用同时考虑交流电流密度和阴极保护电流密度的联合式判据。
　　 对比室内判据作出的腐蚀风险判断和现场实测结果，发现两者结果完全吻合，证实室内判据适应于现场应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 实验部分

3 室内模拟实验结果与讨论

4 现场试验结果与讨论

5 结论

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表和待发表的学术论文