交流干扰对埋地管道阴保系统影响分析

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:anran520
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随着高压/超高压交流输电线路的建立,交流干扰以阻性耦合、磁性耦合和感性耦合的方式广泛存在与埋地管道中。本文针对交流干扰对埋地管道阴保系统影响,在通过文献调研目前交流干扰对阴保系统的影响、研究和评价方法的基础上,通过现场测试、室内电化学实验和浸泡实验、腐蚀形貌分析,探究了阴保和交流电流密度共同作用下的管道和辅助阳极的电位和电化学行为,主要包括以下四个方面。(1)针对现场某实际受交流干扰管道进行了实际测试,土壤电阻率范围为13.82~56.52Ω·m,稳态交流干扰电压范围为1.3~8.4Vvs.CSE,交流电流密度范围为35.10~84.06A/m~2,阴极保护电位范围为-0.605~-1.08Vvs.CSE;通过SCM进行了动态干扰测试,发现当有列车经过时其最大交流电流密度为127.86A/m~2,考虑到列车经过的不确定性,而目前动态排流装置的发展并不成熟,因此采用传统排流设施的有效性和经济性值得商榷。(2)通过现场测试和室内试验对不同阴保和交流干扰条件下的试片电位进行了测试,并阐述了电位异常转变的原因。结果表明,当阴保电位较小时,较大的交流干扰可能引起试片电位的继续负向偏移,当阴保电位较大时,交流干扰却会引起试片电位的正向偏移;对于无阴保条件下,交流干扰会引起试片自腐蚀电位的负向偏移;但是当断开交流干扰后,试片电位迅速增大,甚至正于原来的自然腐蚀电位,然后逐渐回复到原有水平。上述实验现象可通过交流干扰和阴极保护过程中的电子供应和消耗的平衡关系来解释。(3)通过浸泡实验和腐蚀图像分析确定了不同阴保和交流干扰条件下的腐蚀速率和腐蚀形貌发展。结果表明,在AC=50A/m~2时,致密的腐蚀产物可减缓腐蚀反应;但是在阴保或AC=100A/m~2时,其腐蚀速率增大,并且试片表面腐蚀形貌不均匀性增大,由全面腐蚀逐渐向点蚀转变。这主要是由于辅助阳极表面的腐蚀产物的破坏和生成交替进行的。(4)阴极保护(阳极电流)引起辅助阳极腐蚀电位和腐蚀电流密度均增大,表面极化电阻减小;而较小的交流电流密度会形成致密腐蚀产物层减缓腐蚀的发生,表现为腐蚀电位负向偏移、腐蚀电流密度减小和极化电阻增大;而较大的交流电流密度却会破坏腐蚀产物层。总体来说,当阴极保护与交流干扰共同存在时,阴极保护占主导位置,并且主要以促进腐蚀过程为主。
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