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摘要：伴随着我国当前社会经济的不断发展和进步，我国对油气管道的建设和运输也越来越多，建设的范围也相对较大，由此带来的问题也逐渐显现出来。对于阴极保护系统的不断使用，管道在受到电流的侵袭和腐蚀之后其质量也会变得越来越差。直流杂散的电流对于当前油气管道的干扰作用非常明显，且其干扰的范围也相对较大，因此这也成为了当下油气管道发展过程中亟待解决的问题。
关键词：油气管道；直流；电流干扰
在现阶段的基本运输方式中，最常使用的就是油气管道运输，油气管道的运输形式相对比较灵活，可以在公路，水运和空运进行运输。油气管道的运输也有着一定的固定形式，可以直接由生产地运输到某个地方，属于一种流动性的运输形式。同时油气管道不但可以运输气体还可以运输液体。眼下大众生活中常用的天然气和煤气都是通过埋在地下的油气运输管道来进行运输的，以当下需要对也油气运输管道在运输中存在的弊端进行改善。
1.油气管道运输的优势和弊端
针对现阶段的发展形式来进行分析，在对东西方向进行运输的时候，都是以管道运输的形式为主要运输手段。同时国家对于管道运输建设也给予了高度重视，不但要将管道运输形式进行合理建设，也要将其进行系统的规划。在形成体系化之后，也就可以对一些实时监控的路段运输情况进行相应的解决和处理，不断推动管道运输形式的发展和进步。管道运输形式的运输量较大，管道运输形式也可以连续性的不间断的进行运输，和其他几个运输方式相比有着不可替代的优势。管道运输也不会受到天气和地势等一些外部因素影响。其次管道运输形式的流通量大部分都是在地下进行深埋，在这种情况下也就降低了对于土地的占地面积。经过运输系统的建设实践来进行证明，绝大多数的运输管道都是在地下进行深埋，不会显露在地表。因此这种管道运输形式不会占据土地面积，在进行道路运输和建设的过程中，管道运输的优势也非常明显，因此在日后的发展过程中也应该基于管道运输的优势来进行发展，推动我国东西方资源的平衡。
管道运输建设的施工周期相对较短，投入成本也相对较低，一些公路铁路的开通和建设施工时间比较长，且费用比较昂贵，建设过程比较复杂需要一些具有经验的施工人员。且铁路和公路的运输也非常容易受到一些外界因素的影响，像是天气和地形等。在对我国东部进行铁路和公路建设的时候，地势相对比较平坦，但是在对西部展开公路铁路建设的时候，则需要克服一些困难。像是山地的高度落差和一些实际建设中存在的困难等，在建设完成之后也会为以后的运输埋下一定的安全隐患。管道运输的耗能少，效益高，由于管道运输主要是对一些资源进行运输，因此在进行合作运输的时候，大多都是长期稳定的运输，和其他运输方式相比可靠性更强。管道运输的线路是固定的，因此也不适合小型的资源运输，比公路运输的灵活性稍差，但是当前可以通过有效的资源集中以及小范围进行配送来解决这一问题。
2.对于直流杂散电流的划分
首先，处于直流干扰源头附近的管道，应该实行干扰源侧和管道两侧的调查和测量，假如管道中存在一个部位的电位发生了一定的偏移或是管道周围一些土壤的电位梯度达到了0.5mV/m的时候，那么就可以对其进行直流干扰的确定。管道运输中的直流干扰标准主要是按照电位的正向偏移位置来展开判断的，在管道和其周围土壤电位差和自然电位偏移不方便进行测量的时候，可以使用一些相邻的电位梯度来进行杂散电流强弱的判定。（如图）在管道上某个部分管地电位和自然电位的正向偏移100mv或是管道周围土壤电位梯度大于标准值的时候，那么管道就需要采取有效的方式来对其进行有效防护。
表2杂散电流强弱的判定
3.直流杂散电流的干扰形式
3.1钢制管道直流腐蚀判断
直流杂散电流的腐蚀性能和杂散电流之间的强度以及密度有着一定的关系，其次当前一些不同材质对于电流的耐受性也不相同，伴随着杂散电流强度的不断增加，这时管道的外部涂层也会逐渐对破损，会加速管道的腐蚀速率和腐蚀深度。对管道腐蚀强度增大的时候，主要是内部夹杂的电流强度以及涂层破损程度是产生管道腐蚀的两个因素，杂散电流腐蚀穿孔也就是在相对较小的面积上形成较大的电流密度，在杂散电流的干扰下，对于对Q235钢材的腐蚀最为严重[1]。
3.2阴极保护对管道的干扰原理以及直流输电路的接线方式
当前埋在地下的管道受到直流杂散电流干扰，从距离干扰源较近的一侧在管道防腐层破损处或是管道接地电阻较小的管道段路进行流入，之后再从较远距离的干扰源在管道防腐层和破损部位流出。杂散电流流入管道之后，管道的电位负向开始偏移，在这种情况下经常会导致阴极保护不能达到相应的效果，同时杂散电流流出的管道部位会受到一定的腐蚀。直流输电设施和相邻的一些管道阴极保护系统杂散电流出现的情况会存在一些不同之处。管道在进行铺设的时候会和一些相邻管道或是一些同沟进行铺设，同时其他管道在具有阴极保护的时候会对当前的管道产生一定的直流杂散干扰，尤其是接近一些外加电流和阳极地床附近管道的时候，对其产生的干扰最为严重。杂散电流主要是从管道远端流出，杂散电流的流入管道段路朝着负向进行偏移，在大多数情况下，干扰源管道的通电电位比较近，这也会致使管道的阴极保护无法有效投入，假如硬性实施阴极保护的话，就会由于两个管道不同的阴极保护导致供电差异从而让管道电位波动干扰程度。在和阳极地床远离的时候，和管道相近的干扰相对较小，大部分管道也开始朝着正向进行偏移，这也增加了管道的腐蚀程度[2]。
在对实际管道进行治理的过程中，需要远离其他管道，其距离不应该小于十公里，在不同系统下，对于阳极距离较近的时候是无法进行避免的，因此运营方可以对其使用阳极地床和管道进行联合保护。管道在进行平行铺设的时候应该对国家一些标准进行要求，其距离不应该小于2倍，同时也应该对管道进行有效的防腐绝缘，在管道交叉的时候应该加强绝缘的强度。站内在对管道进行保护的时候需要采用接地网和锌包钢等进行接地，避免接地网系统对阴极保护电流进行消耗。直流输电路主要包含几种接线方式，单级，同级，双极线路。在进行单级线路和同级线路接地的时候，线路的电流会全部通过接地的电极流入到大地中，单级接线的时长主要是通过接地电极的电流来进行传输，同级接线的时候主要是两条线路进行传输电流的和。在采用双极接线的时候，长期经过接地极的是线路中一些不平衡电流，这种电流属于正常电流传输的百分之四左右。但是假如出现一方发生故障的时候，发生故障一方就会退出运行，从而转为单级接线的工作形式，在这种时候可以持续几十天的时候，如果要在故障的情况下保证传输功率的稳定性，那么就需要在短期超负荷运行下进行，在运行的过程中通过接地极的电流也会逐渐增大[3]。
3.3直流输电对地下管道的影响
双极在运行的过程中，长期通过接地极的主要是针对一些不平衡的线路电流，其正常情况下是线路传输的百分之二左右，这个时候对于管道的影响还比较弱，但是对极地附近五十公里内的管道还是产生了较为强烈的影响。假如发生了一级故障退出运行的时候，那么就可以转为单级接线的工作形式，还可以通过对接地极的电流传输为全级线路的电路来进行电流传输，电流传输的时间相对较长。时单级运行的时候直流输电对于管道的影响是非常剧烈的，产生的影响范围也非常的广泛，尤其是对于一些极地十公里范围内的管道，可以让范围内的埋地管道在数十天内造成腐蚀。中石化就曾发生过这种直流杂散电流干扰的情况，在对现场进行勘察检测之后已经无法投运，恒电位仪在关机状态下管道的位置已经达到了对-2v。其次杂散电流的流出和管道阴极保护都产生了正向偏移，且偏移数值非常大。因此当前需要对其进行相应的治理，管道需要和直流输电系统保持一定距离，距离要大于一百公里。其次管道受到当前的直流输电影响，也需要对管道进行相应的分段保护，并保持其跨度在十公里以内。同时还要提升对管道防腐蚀层的对绝缘，管道需要进行相应的增强，还要提升其厚度和强度，并使其满足当前的质量标准。在杂散电流流出的时候，需要对管道进行阴极保护，在杂散电流流出的管道段进行阴极保护站的架设。最后还要提升与电力部门的有效沟通，建立相对合理的联防机制，确保信息畅通，直流输电系统在出现故障的时候还需要设施相应的应急预案，来对输电系统的稳定运行奠定基础[4]。
4.结语
综上所述，在油气管道运输的时候进行阴极保护系统属于一种比较合理的防腐蚀手段，同时在进行管道运输的过程中，也可以使用钢套管的保护方式来对油气管道进行外部防护。降低了油气管道因为阴极保护失效导致油气管道的腐蚀，从而对管道的正常运行产生不良影响。目前通过相应的有效研究也提出了相应的管道性能解决方式，这种方式可以在一定程度上对阴极保护系统失效的问题进行处理，也能为油气管道的安全运输奠定基础。
参考文献：
[1]高宝成.输油管道动态直流杂散电流干扰测试与分析[J].科技视界，2018（2）：46-47.
[2]覃慧敏，都业强，吕超，等.埋地管道动态直流杂散电流干扰评估及防护技术的研究现状[J].腐蚀与防护，2018，39（6）.
[3]李明，董列武，谢成，等.输油管道杂散电流检测评价与防护实践[J].材料保护，2017，50（2）：91-95.
[4]张超.强制排流器在消除埋地金属管道杂散电流干扰中的应用[J].石油库与加油站，2017，26（3）：4-7.