埋地钢质管道的交流干扰腐蚀防护研究

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随着国民经济的持续发展,能源需求的增长促使高压输电线路、电气化铁路与埋地油气管道的建设里程与日俱增。由于地理位置的限制,在高压输电线路、电气化铁路与管道的设计和建设过程中,不可避免的出现相邻铺设的情况。高压交流输电线路、交流电气化铁路会对邻近的管道产生交流干扰,引发交流腐蚀问题,威胁管道的运营安全和维护人员的人身安全。  本文分别选取南京沿江地区典型土壤和模拟土壤溶液为腐蚀介质进行室内模拟实验,选用常见管线钢Q235为实验对象,利用埋片法并结合腐蚀形貌观察、失重实验和腐蚀速率计算等手段研究交流电流密度、交流干扰电压、土壤酸碱度和土壤电阻率等因素对管线钢交流干扰腐蚀的影响,并在模拟土壤溶液腐蚀介质环境中研究交流电流密度与交流干扰电压、土壤电阻率三者之间的数学关系,利用实验数据拟合出交流电流密度计算公式。  室内模拟实验结果表明:单纯交流干扰对管线钢有明显加速腐蚀,随着交流电流密度、交流干扰电压的增大,Q235试片的腐蚀速率呈现线性增加的变化规律;随着土壤酸碱度的增大,Q235试片的腐蚀速率呈现先减小再增加的变化规律,酸性土壤和碱性土壤对管道的交流干扰腐蚀的影响作用比中性土壤明显;随着土壤电阻率的增大,Q235试片的腐蚀速率呈现先显著减小再缓慢减小的变化规律,腐蚀速率随着土壤电阻率增加呈指数减小;交流电流密度、交流干扰电压和土壤电阻率对管线钢交流干扰腐蚀的影响效果明显。  针对以交流电流密度为判断指标的埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价方法,结合模拟实验数据拟合出的交流电流密度计算公式,在Visual C#2010平台上,设计了基于交流电流密度的埋地钢质管道交流干扰腐蚀评价软件,用于实际管道的交流干扰腐蚀风险评估。最后,结合埋地钢质管道交流干扰现场检测和调查,提出有效的交流干扰腐蚀防护措施,确保管道的安全运行。
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