广西某输油管道受地铁直流杂散电流干扰的分析及治理
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摘 要：本文通过实际项目中对受地铁直流杂散电流干扰的管道的检测和治理，简述了地铁直流杂散电流对埋地钢质管道的一种干扰的模式和治理方案。
关键词：地铁;直流杂散电流;埋地钢质管道
1 地铁直流杂散电流的干扰模式和特点
城市轨道交通的供电系统由变电所、接触网（接触轨）和回流网三部分构成。牵引网的馈电方式分为架空接触网和接触轨两种基本类型。
无论采用何种供电方式，地铁的走行轨或专用回流轨都是组成牵引电流回路的一部分。虽然《城市轨道交通直流牵引供电系统》GB/T 10411规定了走行轨上任意一点对地电位差不应大于90V，走行轨对地电阻值分段测量时每公里不小于15Ω，但是，仍会有部分牵引电流从走行轨上进入附近土壤当中。此时，如果附近存在埋地的钢质管道，电流就会经由管道防腐层的缺陷或破损点进入管道当中，并在牵引变电所附近管道防腐层的缺陷或破损点处流出管道，回到地铁的走行轨中。
2 本项目中对杂散电流干扰的检测和分析
2.1 项目概况
本项目管道位于广西境内，起于北海市，止于百色市，全长约450km。经管道管理部门反映，南宁段管道电位存在波动，腐蚀风险较高，影响管道安全运营，因此需对管道干扰情况进行检测，并制定合理的干扰防治措施。
2.2 检测结果及分析
检测人员根据管道管理部门现场人员的反馈，首先利用uDL2对南宁输油站出站管道绝缘法兰外侧管道进行了48h的连续监测。监测结果发现，管道的电位波动非常的规律，基本都开始于每天的凌晨6点，结束于每天晚上的12点左右。根据以往项目的经验，此波动规律非常符合地铁干扰的模式。因此，现场人员对周边的地铁线路分布和运行时段进行了调研。调研结果显示，本项目管线在南宁输油站与南宁地铁1号线交叉1次，且附近地铁站的运行时段与管道电位波动的时段非常的吻合，由此基本可以断定本项目管道的干扰源为南宁地铁1号线。
根据南宁输油站电位波动的情况，检测人员对南宁站上下游的管道电位进行了24h的连续监测。结果发现，北海—南宁段的166～195和南宁—百色段的024～035段极化电位在-0.60～-1.25之间，未达到-0.85V的保护要求。据此可以初步推断此两段管道为地铁直流杂散电流的流出位置。另外，根据管理单位反馈，北海—南宁段的191～193段以及南宁—百色段的024、027和035附近在上一次外防腐层破损点检测过程中检出漏点数量相对较多，且尚未进行破损点修复。这些破损点相对集中的位置基本与管道电位达不到保护的位置重合，很好的印证了此两段管段为杂散电流流出位置的判断。
3 直流杂散电流的治理措施
3.1 直流排流措施简介
直流杂散电流的排流方法一般分为直接排流、极性排流、强制排流和接地排流四种：
①直接排流是用电缆将管道与电气化铁路的铁轨或负回归线实现电连接，这是一种常用的、有效的排流法;
②极性排流法具有单向导电性，只允许杂散电流从管道排出，而不允许杂散电流进入管道，能防止逆流;
③强制电流法的原理类似于阴极保护技术。它在管道与铁轨之间安装一个整流器，可起到电位控制器的作用;
④接地排流法是将电缆连接到一个埋地辅助阳极上，将杂散电流从管道排除到阳极上，经过土壤再返回铁轨。
3.2 本工程直流排流措施的选择
在实际应用过程中，受与地铁运营方协调难度、管道与地铁的相对位置关系、管道所在地区供电限制及征地等诸多因素的影响，前三种排流方式实施难度较大，应用非常受限。因此，接地排流是目前应用最广泛的排流措施。
出于本工程管道沿线土壤电阻率及工农关系的考虑，本工程需在北海—南宁段的166～195段和南宁—百色段的024～035段每公里设置一组牺牲阳极，每组牺牲阳极设置16支镁牺牲阳极。
3.3 排流效果的评价
在牺牲阳极施工完成后，现场检测人员又对管道沿线测试桩进行了24h连续监测，监测结果发现，排流措施实施后，干扰段管道断电电位整体有所改善，保护率提高;北海—南宁段电位基本都达到了-0.85V的保护要求，但南宁—百色段的024～035段的024、026、027、034、036处依然未达到保护要求。现场检测人员对这5处管道的接地电阻进行了测试，发现阻值均在1～2Ω之间，说明此段管道防腐层破损点较多，因此建议管道管理单位尽快进行管段防腐层修复，待修复完成再根据管道沿线电位情况考虑是否增加排流措施。
4 结论
通过对本输油管道受地铁杂散电流干扰的检测分析及治理过程，主要结论有：
①当管道与地铁只接近或交叉1次时，接近或交叉的位置往往会成为地铁杂散电流流入或流出管道的位置，但杂散电流由管道返回铁轨的位置与管道防腐层的状况密切相关，防腐层破损点较多的位置往往会成为杂散电流流入或流出的通路;
②杂散电流的治理往往是一个动态的过程，在设置排流措施的同时应对防腐层破损点进行检测和修复，并且需要根据防腐层修复后造成的杂散电流流向的改变适当追加排流措施。
参考文献：
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