摘要：测试管道断电电位，分析评价管道地铁杂散电流干扰规律、干扰程度与范围。对阴保不达标段馈电实验确定排流系统相关参数。在缓解措施实施后，对管道进行测试评价，验证治理效果。探索埋地钢质成品油管道地铁干扰环境下治理措施。
关键词：地铁；直流干扰；通断电电位；测试方法；评价依据
引言
地铁对管道造成的动态直流干扰，影响管道阴保系统正常运行，无法采用瞬间通断法测试管道的断电电位，管道断电电位偏负与最小保护电位在干扰环境下存在实践困难，更严重的是管道阴极保护系统不能正常输出，管道存在严重的杂散电流腐蚀风险。
某成品油管道63#桩附近与某城市地铁交叉，在42#-61#段与地铁靠近伴行。参考标准对该管道测试评价，设置临时强排系统进行馈电实验，制定缓解方案，之后测试评价管道阴保有效性，探索埋地钢质成品油管道地铁干扰环境下治理措施。
1 检测方法
1.1 干扰规律测试
按GB/T 21246采用便携式饱和硫酸铜参比电极和万用表测量管道测试桩10min内的通电电位，并记录最大、最小及平均值以及测试桩周边环境和地貌情况。
1.2阴保有效性测试
受杂散电流干扰区域或无法同步瞬间中断保护电流的管道，须采用极化探头断电法测量断电电位。由于管道断电电位随外界干扰存在一定的波动性，管道断电电位均满足负于最小保护电位准则实践困难。参照标准AS2832.1牵引直流杂散电流干扰测试评价方法，需要采用数据记录仪与试片测试记录至少20小时管道断电电位，采集频率至少为每分钟4组数据。
1.3 馈电试验
据地铁杂散电流回流规律分析，杂散电流干扰最为严重的管道为地铁供电所负极或车辆段附近管道，在63#测试桩进行馈电试验。
馈电实验中，恒流模式下，每小时增加1A，从5A调至8A；恒位模式下，每小时负向调节100mV，从-1200mVCSE调至-1500mVCSE。测试管道馈电过程中的断电电位。
2 结果分析
2.1 检测数据分析
为了解地铁对管道的干扰程度和干扰范围，对全线68个测试桩处的通电电位进行测试。测试时间为10分钟，记录测试期间的通电电位最大值、最小值、平均值，数据如下：
图2.1管道通电电位图
根据图2.1数据分析，63#处管道通电电位波动幅度最大，达-9VCSE～+5VCSE。沿管道至起始方向，测试桩管道通电电位波动逐步减小，至1#附近管道通电电位基本不再发生波动。
2.2 阴保有效性测试评价
测试了管道24h断电电位，通断周期为：通12s，断3s，63#测试24h通断电电位数据如下图。
图2.2 63#测试桩处管道通断电电位图
结果显示，63#测试在00:10-05:20期间断电电位平稳，均负于-0.85VCSE，昼间波动严重，通电波动范围为-8VCSE～+11VCSE，管道通电电位波动情况与地铁运行时间一致，断电电位存在偏正于-0.85VCSE的情况。标准GB5099动态干扰环境下，管道断电电位存在波动，管道电位偏负与最小保护电位要求较为苛刻，现场实践性不强。参考AS 2823.1 受直流牵引电气化铁路电流的影响下，对58#-64#段管道进行24h通断电电位进行测试评价，63#数据如下：E>-0.85 VCSE占比45%，E>-0.80 VCSE占比42%，E>-075 VCSE占比34%，无E>0。
数据显示，63#靠近地铁6号线车辆段，遭受严重动态直流杂散电流干扰，管道断电电位存在波动，较最小保护电位正向偏移时间占比大于5%，不满足标准AS 2823.1要求，管道阴保不达标，存在严重的直流杂散电流腐蚀风险。
2.3缓解措施
考虑现场条件，在62#旁安装一处强制排流系统，在63#测试桩设置一组镁阳极排流系统，利用极性排流器串联管道与排流地床。现场测试数据如下：E>-0.85 VCSE占比3.64%，E>-0.80 VCSE占比1.24%，满足标准要求。但夜间无杂散电流干扰情况下，由于强排系统为恒流模式输出，造成全线管线阴保电位偏负，需采取进一步措施。
3 结论与建议
1)管道的通断电电位昼间波动较大，夜间稳定，与地铁运行时间一致；管道远离地铁交叉段，管道的通断电位波动逐渐减小，表明直流杂散电流干扰是地铁运行造成的；
2)据馈电实验知，62#测试桩附近管道设置强制排流系统,63#测试桩设置牺牲阳极系统，测试结果显示，管道阴保有效性满足标准要求；
3)地铁直流杂散电流干扰造成管道通断电电位发生波动，标准GB 50991阴保有效性的评价准则的实践存在难度，参考标准AS2823.1，采用数据记录仪+试片测试管道通断电位测试评价干扰下管道的阴保有效性具有较好的操作性。同时阴保智能桩的推广应用为动态直流杂散电流干扰下管道日常测试评价提供了设备基础；
4) 昼间管道遭受严重的杂散电流干扰，需大电流对管道干扰进行保护。夜间管道无干扰时，强排系统输出的电流会使管道全线电位偏负，故定时切换输出模式十分必要。
参考文献
[1]GB/T 21246-2007 埋地钢制管道阴极保护参数测量方法[S].
[2]GB/T 21448-2008 埋地钢质管道阴极保护技术规范[S].
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[4]袁厚明.地下管线检测技术[M].北京:中国石化出版社,2006:393-410.
论文作者:王翼
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月41期
论文发表时间:2019/9/11
标签：管道论文; 电位论文; 测试论文; 干扰论文; 电流论文; 地铁论文; 评价论文; 《知识-力量》2019年10月41期论文;