考虑非线性极化时不同土壤电阻率下直流接地极电流对油气管道的腐蚀影响分析

作     者：李雄 陆家榆 曹方圆 白锋 李成榕 LI Xiong;LU Jiayu;CAO Fangyuan;BAI Feng;LI Chengrong

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 

基　　金：国家电网有限公司科技项目(GYB17201600172) 

出 版 物：《电网技术》 (Power System Technology)

年 卷 期：2022年第46卷第12期

页      码：5021-5028页

摘      要：在特高压直流输电工程接地极对邻近油气管道的腐蚀影响分析和防护设计中,准确计算不同土壤电阻率下管道上的电压电流分布至关重要,然而目前计算中缺乏对油气管道金属-土壤交界面非线性极化影响的考虑。通过试验测量和分析,获得了不同土壤电阻率下X80管道钢–土壤交界面的极化特性,为准确计算管道管地电位差和泄漏电流密度奠定了基础。考虑非线性极化的影响,计算获得了不同土壤电阻率下油气管道上的泄漏电流密度和管地电位差分布、直流接地极与油气管道的防护距离,结果表明,随着土壤电阻率的增大,管道泄漏电流密度最大值呈对数函数增大,管道与接地极间的防护距离呈幂函数增大。对不考虑极化和考虑非线性极化时管道上的电压电流分布、管道与接地极间防护距离进行了对比分析,结果表明,不考虑极化时管地电位差被人为确定为零,与实际物理现象不符,导致直流接地极电流对油气管道的腐蚀程度被错误高估,应用于实际工程时将导致油气管道防护成本显著增大。基于实际工程参数的应用分析表明,与考虑非线性极化影响相比,不考虑极化时将错误地提高油气管道的腐蚀防护要求,不必要地增加防护成本,防护距离或防护措施成本增加量高达30%~40%。研究结果可为特高压直流输电工程接地极和油气管道工程的选址以及干扰防护设计提供技术支撑。

主 题 词：特高压直流接地极 油气管道 非线性极化 土壤电阻率 泄漏电流密度 管地电位差 等效年腐蚀速率 防护距离 

学科分类：080802[080802] 0808[工学-自动化类] 08[工学] 

核心收录：

D　O　I：10.13335/j.1000-3673.pst.2022.1888

馆 藏 号：203115644...