锌带排流地床在油气管道高压直流干扰防护中的关键参数及其选取原则

作     者：姜子涛 董绍华 张玉楠 刘冠一 汪麟 董廷涛 JIANG Zitao;DONG Shaohua;ZHANG Yunan;LIU Guanyi;WANG Lin;DONG Tingtao

作者机构：中国石油大学(北京) 北京科技大学 

基　　金：国家自然基金青年基金项目“高压直流干扰电渗—极化协同作用下埋地钢质管道腐蚀机理研究”(编号:52004312) 中国博士后科学基金项目“强极化与电流热效应耦合作用下X80钢损伤机制研究”(编号:2020M670582) 中国石油大学(北京)科研基金项目“高速电气化铁路对埋地管道干扰机理及防护措施研究”(编号:2462019YJRC012) 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2021年第41卷第12期

页      码：117-128页

摘      要：高压直流输电系统接地极单极大地运行时会对附近的埋地管道产生直流杂散电流干扰,进而引发管体腐蚀泄漏,给管道的安全运行带来危害。埋设锌带是一种简单、有效的直流杂散电流防护技术,但由于对其缺乏系统研究,导致关键设计参数及其选取原则尚不明确。为此,利用矩量法求解麦克斯韦方程组的数值模拟计算方法,系统开展了锌带敷设的关键参数研究,包括锌带间距及位置、锌带直径、锌带形状以及锌带与管道连接情况对缓解效果的影响,并在此基础上总结了锌带布置的关键参数及其选取原则。研究结果表明:①采用最大电压法比采用两侧峰值法所需要的缓解锌带数量更少,缓解效果更好,因此推荐在实际工程中采用最大电压法设计锌带位置;②采用近距离锌带地床可以明显提高锌带附近管道的缓解效果;③锌带与管道的相对位置关系对缓解效果影响较小;④直径较小的锌带其性价比较高;⑤增加锌带与管道的连接次数对于缓解效果影响比较小,但却可以防止由于局部腐蚀严重而导致的整体失效问题。结论认为,该研究结果为高压直流干扰下锌带排流位置设计提供了理论依据,为高压直流干扰锌带排流防护的设计提供了指导和借鉴。

主 题 词：高压直流 管道 直流杂散电流 干扰 锌带 排流 模拟计算 干扰防护 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 080706[080706] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0818[工学-交通运输类] 0815[工学-矿业类] 0813[工学-化工与制药类] 082003[082003] 0814[工学-地质类] 

核心收录：

D　O　I：10.3787/j.issn.1000-0976.2021.12.013

馆 藏 号：203106842...