Page 115 - 腐蚀与防护2024年第十一期

第45卷 第11期 腐蚀与防护 Vol.45 No.11

2024年11月 CORROSION &PROTECTION November2024
DOI : 10.11973 / fs y fh220465
应用技术

电流动态波动对管道腐蚀速率的影响

段丙权 , 王磊磊 , 李海坤 3 , 4 , 韩昌柴 , 刘震军 3 , 4 , 李正敏 3 , 4 , 刘 勇 2
2
2
1

( 1. 中国石油管道局工程有限公司国际分公司, 廊坊 065000 ; 2. 国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司, 上海 200122

3. 中国石油天然气管道科学研究院有限公司, 廊坊 065000 ; 4. 油气输送安全国家工程研究中心, 廊坊 065000 )
摘 要: 为评价动态直流杂散电流干扰给管道造成的腐蚀风险, 在管道沿线埋设自腐蚀检查片和阴极
保护检查片, 并对检查片的自腐蚀电位、 阴极保护( 通 / 断电位)、 腐蚀速率及埋设点土壤电阻率进行
测试。通过对比腐蚀速率与土壤电阻率之间的相关性和腐蚀速率与阴极保护参数的相关性, 讨论了
电流波动对腐蚀速率的影响。结果表明: 依据腐蚀速率的土壤腐蚀评价结果总体高于依据土壤电阻
, 评
率的评价结果; 直流杂散电流动态波动增大了腐蚀速率; 定义了动态杂散电流波动强度参数I f
; 通过塔菲尔公式并依据极化
价区段动态直流杂散电流波动对阴极保护有效性影响幅度约为0.06I f
计算了总当量腐蚀电流, 该电流与实测腐蚀速率之间皮尔逊相关性系数高达0.97 。用
电位差和I f
之和可以评价动态直流杂散电流干扰下管道阴极保护的有效性。
极化电位差与0.06 I f
关键词: 动态杂散电流; 波动; 管道; 检查片; 阴极保护; 腐蚀速率
中图分类号: TG172 文献标志码: A 文章编号: 1005-748X ( 2024 ) 11-0107-07

随着国民经济的快速发展, 我国油气管道、 电力 法准确评价动态直流杂散电流干扰影响因素及干扰
线路和动力牵引系统( 包括电气化铁路) 的里程与日 强度与管道腐蚀严重程度的对应关系 [ 17 ] 。
俱增。但受地理位置的限制, 油气管道与电力线路、 埋设检查片是评价管道腐蚀风险最直接的办
动力牵引系统不可避免地出现并行敷设的情况, 彼此 法 [ 18-19 ] 。经统计分析可知, 阴极保护度与管道真实
会产生干扰和影响 [ 1-4 ] 。尤其是在列车加速和刹车阶 保护电位之间有一定相关性 [ 20 ] 。为此, 作者在部分
段, 地电位梯度明显超过标准限值 [ 5-6 ] , 电气化铁路产
管道沿线埋设了自腐蚀检查片和阴极保护检查片,
生的杂散电流可使管道电化学腐蚀速率达到自然腐 并测试埋设点的土壤环境情况和阴极保护电位, 以
蚀速率的几倍到十几倍 [ 7-8 ] , 易引发管道泄漏 , 具有
[ 9 ]
探索管道实际受保护状态的评价方法。
极大的危害性, 日益引起人们的重视 [ 10 ] 。
针对直流杂散电流干扰的判断和评价方法, 多 1 试 验
个标准都做了相关规定, 即管道断电电位应达到阴
按照 SY / T0029-2012 《 埋地钢质检查片应用
极保护准则 [ 11-13 ] , 但对于动态直流杂散电流干扰情
技术规范》 选取 50mm×100mm 规格的检查片。
况下管道阴极保护有效性的评价准则, 各标准均没
检查片材料为管道工程用 X70钢, 将线切割加工后
有涉及 [ 14 ] 。在 RPRCI 的一份报告中曾经讨论了采
检查片表面磨光, 采用中号钢字模对检查片打码编

用-850mV 通电电位评价阴极保护的有效性 [ 15 ] ,
号。将检查片用丙酮脱脂 - 无水乙醇脱水清洗, 吹干
但该评价准则不能用于动态杂散电流干扰情况。持
再放入干燥器内干燥24h后称量。安装绝缘导线、
续波动的直流杂散电流会对管道 / 土壤界面双电层
挂编号牌。用易清除的耐水密封材料覆盖检查片编
产生充放电效果, 而且在受到严重干扰的地区, 很难
号、 导线连接处和多余的裸露面, 使得试片的裸露面
从日常测试中获得准确的断电电位 [ 16 ] , 因此难以评
积为2cm×5cm 。
价管道实际受保护状态。业内对动态直流杂散电流
检查片包括自腐蚀检查片和阴极保护检查片各
干扰的检测与评价已进行了大量研究, 但至今仍无
3片, 将其分别埋设在华南某管道测试桩附近管道
两侧, 裸露面背向管道, 在检查片上部设置铜 / 硫酸
收稿日期: 2023-08-01

通信作者: 李海坤( 1978- ), 高级工程师, 硕士, 从事管道腐 铜参比电极( CSE )。埋设 24h 后测量检查片的自
腐蚀电位; 采用数据记录仪测量阴极保护检查片的
蚀与防护工作, 18131643601 , lihk78@126.com
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