轨道交通杂散电流对埋地燃气管道应用的影响,本文是关于轨道交通相关论文参考文献范文与杂散电流和燃气管道和轨道交通类硕士论文开题报告范文.
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摘 要：在城市地下,轨道交通在运行中非常容易导致杂散电流产生,这些杂散电流如果没有进行有效的管理监测,很可能会对埋地燃气管道造成较大的影响.文章分析了杂散电流对埋地燃气管道的影响,杂散电流会对埋地燃气管道产生较明显的腐蚀,再结合实际情况,对埋地燃气管道检测预防杂散电流腐蚀的措施进行探讨.
关键词：轨道交通；杂散电流；埋地燃气管道；管道腐蚀；监测防护 文献标识码：A
中图分类号：TE988 文章编号：1009-2374（2016）32-0095-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.32.047
城市轨道交通的运行离不开电力,需要通过有效的供电来实现对交通车辆的牵引,并且在进入新世纪后,经济科学不断进步,在电气工程中逐渐引入了自动化技术.城市轨道交通正朝着机电一体化、机械功能多元化、控制智能化的趋势发展,但这也在无形中加大了对埋地燃气管道监测的难度.关于埋地燃气管道的监测,一直是一个较为重要的内容.日常的检查中都需要做好十分详细的检查工作,比如要检查地面上有无土壤塌陷、滑坡、下沉、人工取土、垃圾堆积、重物堆积等情况.检查完了地面上的情况后,还要检查管道是否裸露、管道沿线是否有燃气异位、防腐层有无脱落、腐蚀等情况,而导致地埋燃气管道腐蚀的原因较多,不仅受到天气、水汽、温度、环境等的影响,地下的杂散电路也是导致其出现腐蚀的主要原因之一.
1 杂散电流对埋地燃气管道的腐蚀
1.1 杂散电流的来源和性质
杂散电流是沿规定路径之外的途径流动的电流,它在土壤中流动,且与被保护管道系统无关.该电流从管道的某一部位进入管道,沿管道流动的一段距离后,又从管道流入土壤,在电流流出部位,管道发生腐蚀,这样的情况便形成了一种杂散电流腐蚀.人们在生活中能够遇到的杂散电流主要有：（1）外加电流阴极保护系统；（2）DC电车系统；（3）DC开矿以及焊接系统；（4）高压DC、AC传输线路.杂散电流在生活中许多地方都有体现,在为人类的生产生活提供便利的同时,也对埋地燃气管道的运行产生了一定的威胁,一旦埋地燃气管道受到腐蚀,出现了漏洞,严重的可能会酿成恶性事件,因此需要高度重视对杂散电流腐蚀埋地燃气管道的监测.杂散电流的性质主要分为两种,动态杂散电流和静态杂散电流.动态杂散电流是指杂散电流的大小和方向随时间发生变化；静态杂散电流则是指杂散电流的大小和方向始终不会发生变化,处于静止的状态.通常情况下,杂散电流流入部位,管道得到保护,过大的杂散电流流入会造成管道局部过保护,但是如果电位过负,很可能会导致管道表面析出大量氢而造成防腐绝缘层损坏,进而导致腐蚀的发生,并且随着时间的推移,腐蚀的程度也会不断增加.同时,杂散电流流出的部位,管道以铁离子的形式溶入周围介质中,因而管道受到腐蚀.有学者认为可以通过测量管道电位变化情况,并与历史数据相比较,通过比较的结果来分析埋地管道是否受杂散电流的影响.
1.2 杂散电流的分类
杂散电流主要分为三种类型：直流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流,每种电流的特征都有所不同.通常情况下,直流杂散电流腐蚀干扰的判断标准：管地电位偏移判断标准：当管地电位正向偏移值小于20mV时,杂散电流的程度比较弱；当管地电位正向偏移值在20～200mV之间时,杂散电流程度适中；当管地电位正向偏移值大于200mV时杂散电流的程度比较强.
同时,关于地表土壤电位梯度判断指标显示：当土壤电位梯度小于0.5mV/m时,杂散电流的程度比较弱；当土壤电位梯度在0.5～5.0mV/m之间时,杂散电流的程度适中；当土壤电位梯度大于5.0mV/m时,杂散电流的程度比较强.此外,如果管道上的任何一处测量电位值正向偏差到100mV时或者被保护管道附近的土壤中测量的电位梯度大于2.5mV/m的时候,就应该及时地对管道进行阴极保护的防腐蚀措施.
1.3 杂散电流腐蚀埋地燃气管道的机理
轨道交通在运输的过程中,会不断产生一些杂散电流,而这些杂散电流会与土壤和附近的管道之间发生反应.在埋地燃气管道设施中,如果长时间受到杂散电流的影响,杂散电流通过土壤与管道进行接触,并与管道上的铁元素发生化学反应,将铁元素变为亚铁离子和分散的电子,这些电子会进一步对管道造成影响,逐渐对管道形成了腐蚀.而钢质的燃气管道,也是有可能会发生腐蚀的,在水分和电流的作用下,管道外部结构发生化学反应,分解出电子和离子,影响了其防腐功能.
1.4 杂散电流影响因素
轨道交通中的杂散电流,主要受到三个方面因素的影响：一是列车为了开动所需的功率带动的电流（Rl）；二是一种负导体电阻（Rs）,是由负载与变电站之间形成的；三是大地与负导体之间发生作用,产生了电阻（Rn）.因此,要使杂散电流Is减小,可以通过增大Rl、Rs或减小It的方式来实现.一般来说,杂散电流在土壤中流动,且与被保护管道系统无关.从管道的某一部位进入管道,沿管道流动一段距离后,又从管道流入土壤,在电流流出的部位,管道发生腐蚀,因此在这个过程中,要重点注意分析杂散电流的流动情况.
2 埋地燃气管道的杂散电流监测
2.1 杂散电流监测要点
要实现对杂散点的监测,首先要针对电流特点来进行分析,杂散电流大多具有随机性,因此,在进行监测的过程中,可以先将整个城市轨道交通的杂散电流进行统一的管理分析,从参比电极到传感器、通信电缆等.轨道交通所产生的杂散电流,会在很大程度上对附近的燃气管道设施产生影响,针对这一问题,在进行监测时,可以由工控中心来进行监测,并且要保持24h监测不间断,观察分析轨道交通设施中,钢轨对结构钢的电压变化、相关电阻的变化情况等,每天进行详细的记录,并通过曲线图来加以分析其变化趋势,及时做好预防工作.同时,对于具体数据的采集和分析也一定要准确,保障整个监测系统的有效性和真实性,提升杂散电流监测的效率.
2.2 埋地燃气管道防护措施
（1）可以在管道上涂一层环氧煤沥青防腐涂料,环氧煤沥青防腐涂料的涂层致密,吸水性小,耐化介质,耐微生物侵蚀,耐植物根须穿透,使用寿命长,能够达到较好的防腐效果；（2）在管道上构建一层聚乙烯防腐层,通常情况下,聚乙烯防腐层分为两个等级,分别是普通级：≥80μm环氧粉末＋170～250μm胶粘剂＋1.8～3.0mm聚乙烯,加强级≥80μm环氧粉末＋170～250μm胶粘剂＋2.5～3.7mm聚乙烯.使用时可以根据所处位置的易腐蚀程度来进行选择；（3）电极保护法：电极保护法分为外加电源保护法和牺牲阳极保护法,一般来说,外加电源保护法不适用于人口密集的市中心,大多应用在郊区较好,避免对其他地下金属管网及构筑物的影响,外加电源保护法是由直流电源、阳极接地、导线、通电点及测试桩、绝缘法兰等部分组成.而牺牲阳极保护法不需要电源设备,维修简单,输出电流小,对邻近金属管道及其他金属构筑物不产生破环,因此也适于市区近郊管网中应用.
3 结语
轨道交通的使用是人们对交通发展不断的创新和改革的结果,除了要跟紧时代的发展步伐,在技术上保证先进和新颖,以高技术含量的工程来满足社会和人们的需求,对于相关的监测防护措施也是非常有必要的.但从目前的情况来看,传统的监测方式还不够完善,在技术上的监测力度不够,很可能会出现疏漏,往往造成埋地燃气管道受到腐蚀的情况.埋地燃气管道受到腐蚀,对人们来说也是一种较大的威胁,很可能会突然发生危险事件,危及人们的生命安全.因此,在对埋地管道进行监测时,需要从多个角度来进行分析,其中关于杂散电流的监测是一项重要的内容.杂散电流伴随轨道交通而分布在地下设施中,由于电流的特性,能够通过土壤来进行传播,并逐渐对燃气管道产生腐蚀作用.因此,在进行检测的过程中,需要工作人员在施工设计的时候就要考虑好当地的线路分布情况,同时,还要定期进行检查,在检查的过程中也需要结合相关的电流知识、化学知识等,加以全面的监测.城市的发展离不开轨道交通的建设,而做好杂散电流腐蚀的监测和预防,也成为了非常重要的环节,还需要广大工作者不断加强监测技巧,提升检测力度,实现对杂散电流腐蚀的监测和预防的完善.
参考文献
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（责任编辑：小 燕）
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