Page 171 - 城镇燃气管道检测与评估技术规程

第三章 城镇燃气管道阴极保护

助阳极上，再经过土壤回到地铁轨道上。接地排流法需要埋设辅助阳极，还要定
期更换，操作相对复杂，成本较高，且排流效果与其他方法相比并无显著优势。
本工作通过比选不同排流方法的优缺点，分析试验段现场测试数据及管道运

行环境，结合各种排流方法的适用条件，推荐选择极性排流和强制排流相结合的
方式。此外，对传统强制排流方法进行了改进，传统强制排流器的整流环一般将
管道上的杂散电流排放到地铁轨道上，为了不对地铁和乘客安全造成影响，通过
连接深井阳极地床，既可以把管道上的杂散电流排走，又可以减少排流过程对地

铁系统的影响。
地铁系统产生的杂散电流和埋地钢制管道的阴极保护系统都属于电场相关的
问题，可以通过数值模拟技术研究分析地铁、管道、土壤、牺牲阳极等排流节点
上的电位和电流密度分布，根据云图的展示分析，进行排流方案优化。本工作综

合管线情况、土壤环境、牺牲阳极埋设位置及相关参数，对管线进行数学建模。
一般来说，对于已经达到稳态（即不随时间而变化）的阴极保护系统，电位的分
布情况可以用拉普拉斯（Laplace）方程来描述。基于模拟分析了极性排流和强
制排流相结合的排流效果，优化了深井阳极地床的数量及安装位置，避免了直接

盲目施工造成工程浪费。
（二）套管对埋地燃气管道阴极保护电流屏蔽的探讨
在对管道进行施工的时候，套管已经受到了较为广泛的关注，运用套管，能
够防止燃气管道被挤压破坏。与此同时，还可以为日后的维护运行奠定坚实的基

础。套管可以起到较为显著的支撑作用，以便于防止外力对管道进行破坏。管道
在进行穿越的时候，大多数会通过在套管和管道之间运用绝缘的垫片来阻止二者
之间出现短路的状况。加之，为了能够较好地防止地下的水进入套管之中，在套
管的两端经常会运用黏结剂、沥青等材料进行堵封。 虽然套管对管道起到了较

好地保护与支撑作用，但是针对管道来讲，采用套管进行保护会给其带来较大的
影响，导致套管内要管道出现腐蚀失效，腐蚀等问题频发。对此，相关的技术人
员必须积极的探究套管对埋地燃气管道阴极保护电流屏蔽，从而为日后的防腐工
作探明道路，保障管道具有较强的安全性。

1. 管道的腐蚀原理与阴极保护的原理
（1）管道的腐蚀原理
金属被腐蚀主要分为电化腐蚀以及化学腐蚀两种。电化腐蚀作为较为普通的

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