杂散电流检测仪用于埋地钢质管道杂散电流检测中对策探讨

杂散电流检测仪用于埋地钢质管道杂散电流检测中对策探讨

李广成

海南民生公用管道检验有限公司    海南省海口市      5700000

摘 要：近年来，城市轨道交通迅猛发展，泄漏到大地中的杂散电流会加速埋地钢制管道的腐蚀，而直流杂散电流的波动特征给阴极保护电位的测试及有效评价也带来困难，直接影响阴极保护系统安全运行及埋地输气管道的使用寿命。城市轨道交通自建成投运以来对埋地钢质管道产生直流杂散电流干扰影响，根据对其阴极保护系统日常运行监测，分析干扰源工作时间，波动特征，分布区间，排查杂散电流流入流出区间，并采取有效的排流措施。所以，对杂散电流进行检测是非常必要的。本论文着重于研究杂散电流检测仪用于埋地钢质管道杂散电流检测中的对策。

关键词：杂散电流检测仪；埋地钢质管道；杂散电流；检测；对策

引言：

非指定的电路上有电流流动，即为杂散电流。杂散电流的强度不定，方向上没有变化规律。杂散电流主要源于两种电流，即静态干扰电流和动态干扰电流。杂散电流主要包括两种，即直流杂散电流和交流杂散电流。为了避免杂散电流对管道造成不良影响，就要采用相应的措施，这就需要使用杂散电流检测仪实施杂散电流检测^[1]。

一、杂散电流仪

（一）杂散电流检测仪所具备的特点

如果在钢质管道上有杂散电流流动，就会对管道质量造成不良影响。使用杂散电流检测仪对管道上的杂散电流进行检测，对干扰的电流大小以及流动的方向造成一定的干扰。通过观察杂散电流检测仪所检测的检测图和外防腐层检测仪PCM+与A字架对埋地管道外防腐层破损点的检测可以明确管道上有杂散电流流入的大概位置，缩小杂散电流流入的区域。根据检测图所展示的信息，就可以在已经确定的地点或者区域采取相应的技术措施处理这方面的问题，由此使得杂散电流对钢质管道的不良影响减小或消除。在采用这种措施的时候，发挥杂散电流检测仪的作用，还可以对采取措施的效果予以评估。另外，使用杂散电流检测仪还可以来测量管地电位，在这项操作中还需要发挥参比电极的作用，对管地电位详细记录，明确随着时间的变化而产生的规律，根据电位的分布情况对杂散电流的干扰问题做出判断^[2]。

使用SCM智能感应器可以分析静态杂散电流，在实时检测的过程中对产生的数据进行分析。在检测动态杂散电流的时候，可以采用自动监测方式，做到48 小时不间断监测，而且对于监测所获得的数据予以存储。

（二）杂散电流检测仪的构成

杂散电流检测仪主要的构成期间为SCM智能感应器、灵敏探杆、智能信号发送器、笔记本电脑、数据浏览软件和SCM智能感应器控制软件。具体如下。

1. SCM智能感应器

在目标管道上方的地面上放置SCM智能感应器被并激活，智能传感器就可以将管道上流动的杂散电流检测出来。SCM智能感应器通过对干扰电流的极性以及电流的大小进行测量，就可以对其流入的位置做出准确的判断，还可以明确电流流动的方向以及在管中流出的位置^[3]。将便携式计算机安装在SCM智能感应器上，安装控制软件，使得信息向便携式计算机实时传输，此时在笔记本电脑的应用程序就会有一个粗箭头显示出来，查看箭头的方向与智能传感器上所显示的红色箭头是否相同，就会显示出电流的大小。

2. 灵敏探杆

在对幅值比较低的电流进行测定的过程中或者在城市中测定的时候使用敏感探杆，可以直接将其插入到管线上方的地面，而不是与单片机智能传感器连接，这样做的有优势在于，其可以对避免受到平行管道或者载流管道的磁干扰，也不会受到往来车辆的影响。

3. 智能信号发送器

对特定外部阳极床进行测量以及对设施运行过程中所产生的静态杂散电流进行测量的时候，主要的目的是了解杂散电流干扰问题。智能信号变送器需要采用串联的方式连接到阴极保护电源上，或者采用同样的方式连接到阴极保护电源组上。智能信号发送器运行中会传输独特的电流信号，用于调制阴极保护电源，使得杂散电流被有效识别。智能变送器的设置包括四种，都是可选设置，而且各个设置识别信号的能力都有所不同。值得注意的是，四个智能信号发射器可以对外部阴极保护电源产生的杂散电流进行评估，包括电流的大小以及电流的流动方向都能够明确^[4]。

4. SCM智能感应器控制软件

SCM智能感应器控制软件所发挥的功能主要体现在三个方面：其一，对SCM智能感应器的配置；其二，对SCM智能感应器运行中所产生的信号信息予以查看；其三对SCM智能感应器获得的检测数据予以查看。

5. 数据浏览软件

数据浏览软件可以对单片机智能传感器建立的数据记录文件进行查询，并对数据详细分析。数据存储在单片机智能传感器的Smart Medias卡上。在对数据信息进行采集的时候，可以将Smart Medias卡从单片机智能传感器中取出，插入到便笔记本电脑中，笔记本电脑采集数据并对数据信息进行分析

^[5]。多张卡片的结果都可以在同一屏幕上同时读取，在对动态杂散电流检测结果进行分析的时候，这项工作是非常重要的。

6. 笔记本电脑

在进行杂散电流检测中，普通的笔记本电脑就可以使用，其运行速度符合测量系统的要求。此外，用于测量的笔记本电脑中需要将杂散电流检测软件安装好。最好笔记本电脑有pc mica插槽，可以用户读取Smart Medias卡。这样，才能对smart Media卡中所存储的杂散电流数据进行读取和下载。

二、测试埋地钢质管道杂散电流中应用杂散电流检测仪的策略

测试埋地钢质管道杂散电流中应用杂散电流检测仪，可以对管地电位连续监测，还可以对管中的电流变化情况进行监测，随着时间的变化，总结电流流动的规律。在对城市天然气管网检测杂散电流的时候，条件允许将数据采集的时间设定为48个小时，每间隔0.0468秒就进行一次数据采集。

重庆市某轨道交通2014年开始投运，与某天然气公司的埋地钢质次高压天然气管道并行约700米，定期检验发现有杂散电流干扰，A处为该管道的阴极保护测试桩，在该处进行杂散电流监测，其对管地电位有一定的影响，使其频繁波动，有轨道交通经过就会振荡一次，而且震荡的幅度非常大，这就意味着这个部位受到杂散电流的严重干扰^[6]。(图1管地电流数据分布图)

图1：管地电流数据分布图

将Smart Medias卡所存储的数据下载，运行分析软件，就可以分析杂散电流的情况。当轨道交通通过的时候会产生剧烈的剧烈，且轨道交通的时刻与电位波动相关，轨道交通通过时信号的幅度有所增大，轨道交通前进的方向也对天然气管道的保护电位产生影响，可以证明此时管道有杂散电流。

结束语：

通过上面的研究可以明确，对钢质管道杂散电流进行检测，使用杂散电流检测仪可以获得准确的结果，而且还能够掌握杂散电流影响的严重程度，基于此将控制对策出来，防止杂散电流腐蚀管道，造成严重的后果。

参考文献：

[1] 于明涛. 杂散电流对埋地钢质管道干扰的影响及分析[J]. 河南科技, 2018, 660(34):50-51.

[2] 张贺宏, 张智, 王玮. 电气化铁路杂散电流对埋地钢质管道的腐蚀及防护[J]. 化工管理, 2017(31):125-126.

[3] 张培洲. 广西某输油管道受地铁直流杂散电流干扰的分析及治理[J]. 中国化工贸易, 2019, 11(11):14-14.

[4] 唐德志, 陈宏健, 杜艳霞,等. 地铁杂散电流干扰下埋地金属管道镁阳极排流技术研究[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2018, 30(06):577-584.

[5] 王万兴. 埋地管道在ECDA过程中杂散电流干扰下阴保电位的校正方法[J]. 全面腐蚀控制, 2018（02）：78-79.

[6] 叶金荣. 埋地钢质管道直流杂散电流干扰排查及其处置措施的应用[J]. 化工管理, 2019(21):135-136.