The invention discloses a protection method for stray current corrosion of metal pipes. At present, the stray current caused by the grounding electrode of the HVDC system causes the metal pipeline to corrode. The technical scheme of the invention includes: using BP neural network prediction of stray current on buried metal pipeline, the stray current density; analysis of the relationship between the stray current and potential gradient of soil, the distribution model of induction electric field is established based on the stray current; according to the laboratory simulation test and the actual situation, the exhaust flow location of the impressed current cathodic protection method, select the best discharge position; flow calculation using the correlation formula, combined with the applied current discharge test to determine the size of the flow line; the metal pipe selected several evaluation, the evaluation of the drainage protection effect according to the actual situation of the. The invention can effectively reduce the corrosive influence caused by stray current caused by the grounding electrode of the direct current transmission system.
【技术实现步骤摘要】
一种金属管道杂散电流腐蚀防护方法
本专利技术涉及高压直流输电系统接地极附近的金属管道防腐蚀,具体地说是一种基于外加电流阴极保护法的金属管道杂散电流腐蚀防护方法。
技术介绍
随着国家西电东送战略实施,我国已经建成多条高压/特高压直流输电线路,在其送端和受端换流站分别设有接地极。同时,由于我国能源需求快速发展,油气管道项目快速推进,存在在同一走廊中同时有直流接地极和油气管道等多个系统的问题。当特(高)压直流输电系统直流工作电流(如:单极大地回线方式下)或不平衡电流通过直流接地极泄入大地时,将引起附近土壤中各点电位变化,埋地金属管道若处于不同电位的土壤介质中,将在管道上形成纵向电流,影响管道阴极保护系统的正常运行,并在电流离开金属的地方发生阳极腐蚀反应,导致金属管道的电化学腐蚀。我国现有的金属管道大部分只采用了防腐涂层而未采取阴极保护措施。由于高压直流输电系统接地极引起的杂散电流使得金属管道受到腐蚀,容易使得管道发生腐蚀穿孔,造成泄露的事故,由此引起供气的暂停和道路的开挖,给城市建设带来不变。更为严重的是,一旦泄露极易造成燃烧和爆炸事故,对人们的生命财产造成严重的威胁。随着城市的快速发展,对燃气石油等产品的供应的安全性、可靠性要求越来越高,需要在涂覆绝缘层的基础上采取更进一步的保护措施进行金属管道的防腐蚀工作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有金属管道未采取阴极保护措施技术存在的缺陷,提供一种基于外加电流阴极保护法的金属管道杂散电流腐蚀防护方法,以有效的减少因为直流输电系统接地极导致的杂散电流所带来的腐蚀影响,延长金属管道的使用寿命,增加管道运输 ...
【技术保护点】
一种金属管道杂散电流腐蚀防护方法,其包括以下步骤:步骤一,使用BP神经网络对埋地金属管道内的杂散电流进行预测,得到其杂散电流的密度;步骤二,分析杂散电流与土壤电位梯度的关系,基于感应电场建立杂散电流的分布模型;步骤三,根据实验室模拟试验和现场的实际情况,选择外加电流阴极保护法的排流点位置,选取最佳排流位置;步骤四,利用相关公式计算排流量,结合现场外加电流的排流试验后确定排流量大小;步骤五,在金属管道上选取若干评价点,根据现场的实际情况对排流保护效果进行科学评价。
【技术特征摘要】
1.一种金属管道杂散电流腐蚀防护方法,其包括以下步骤:步骤一,使用BP神经网络对埋地金属管道内的杂散电流进行预测,得到其杂散电流的密度;步骤二,分析杂散电流与土壤电位梯度的关系,基于感应电场建立杂散电流的分布模型;步骤三,根据实验室模拟试验和现场的实际情况,选择外加电流阴极保护法的排流点位置,选取最佳排流位置;步骤四,利用相关公式计算排流量,结合现场外加电流的排流试验后确定排流量大小;步骤五,在金属管道上选取若干评价点,根据现场的实际情况对排流保护效果进行科学评价。2.根据权利要求1所述的金属管道杂散电流腐蚀防护方法,其特征在于,所述的步骤一中,使用BP神经网络预测杂散电流时,将检验样本进行归一化处理,使用3层BP神经网络结构,训练函数采用Traingddm,学习函数为Learngdm,输入层与隐层采用Tansig为传递函数,隐层与输出层之间采用Logsig传递函数,设定学习率为Ir=0.1,动量参数为mc=0.9,训练误差goal=0.0001。3.根据权利要求1或2所述的金属管道杂散电流腐蚀防护方法,其特征在于,所述的步骤一中,将直流输电系统的接地极埋地深度h1、接地极电流I、直流输电电压U、金属管道埋地深度h2、管线涂层破损率θ和管道与接地极水平净距离D,作为BP神经网络的输入参数,输出值为埋地金属管道内杂散电流量。4.根据权利要求3所述的金属管道杂散电流腐蚀防护方法,其特征在于,所述的步骤二中,利用金属管线模拟金属管道,使用四参比电极测量法测量平行于和垂直于金属管线的表层土壤电位梯度。5.根据权利要求4所述的金属管道杂散电流腐蚀防护方法,其特征在于,所述的步骤二中,假设在稳定状态下,金属管线的材料和粗细均匀,则通电导体在距离其垂直距离为D的p点产生的感应电场为:其中,q为通电导体表面电流元的电荷量,r为p点到电流元的直线距离,x为p点到电流元的水平距离,E为感应电场强度,ε为土壤介电常数,λ为通电导体表面线电荷平均密度,θ为r与x的水平夹角,D为P点到通电导体的垂直距离;根据高斯定理和静电场公式,有:
【专利技术属性】
技术研发人员:祝郦伟,何为,杨帆,沈晓明,钱洲亥,金冬春,胡家元,陈建伟,周海飞,刘敏,
申请(专利权)人:国网浙江省电力公司电力科学研究院,国家电网公司,重庆大学,杭州意能电力技术有限公司,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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