直流雜散電流會(huì)導(dǎo)致較為嚴(yán)重的腐蝕，其集中產(chǎn)生在電阻小、易放電的局部位置，例如涂覆層破損、剝落的缺陷部位、尖角邊棱突出處。由于雜散電流的強(qiáng)度一般都很大，從而使金屬溶解量大大增加，并可使被干擾體系在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生點(diǎn)蝕穿孔，甚至誘發(fā)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在我國(guó)較長(zhǎng)的東北原油管道系統(tǒng)，有埋地鋼制管道2000余公里，其中受到直流干擾的管段約5%。

雜散電流腐蝕穿孔在腐蝕事故中占相當(dāng)大的比例，東北原油管道系統(tǒng)運(yùn)行40余年來(lái)，共發(fā)生腐蝕穿孔事故40起，其中80%是由于雜散電流腐蝕造成的。穿越某石棉礦區(qū)的管道，埋地三年就發(fā)生了雜散電流腐蝕穿孔，腐蝕速率2.0～2.5mm/a；穿越某直流電氣化鐵路密集地區(qū)的管道，埋地僅半年就發(fā)生了腐蝕穿孔，腐蝕速率1～10mm/a。雜散電流腐蝕速率比自然腐蝕速率大許多倍，所以防止雜散電流干擾腐蝕，在管道防腐保護(hù)中占重要的地位。隨著電氣化鐵路、輸電系統(tǒng)等建設(shè)飛速發(fā)展，導(dǎo)致雜散電流干擾腐蝕的可能性和危害程度不斷增加，雜散電流腐蝕的防護(hù)也就變得越加迫切和重要。

油氣管道直流干擾原理及類(lèi)型

埋地管道的直流雜散電流干擾主要來(lái)自于其附近的直流電氣化鐵路系統(tǒng)、直流電焊機(jī)等電力傳輸系統(tǒng)或某些工業(yè)電氣設(shè)備以及外部的陰極保護(hù)系統(tǒng)。

埋地金屬受雜散直流干擾可分為：動(dòng)態(tài)雜散干擾、穩(wěn)態(tài)雜散干擾。

動(dòng)態(tài)雜散電流是指大小或方向改變的雜散電流，其形成有人為因素，也有自然環(huán)境中本來(lái)就存在的。其來(lái)源有：運(yùn)輸系統(tǒng)；采礦；直流電焊機(jī)；電力傳輸；工業(yè)設(shè)備（如生產(chǎn)鋁和氯的設(shè)備）；地電流。

地電流是自然發(fā)生的雜散電流，它是由于太陽(yáng)風(fēng)（太陽(yáng)發(fā)出的高能粒子）、地球磁場(chǎng)和地球表面的金屬結(jié)構(gòu)物之間交互作用而產(chǎn)生的。所產(chǎn)生的電流大小和方向均隨時(shí)間發(fā)生變化。一般來(lái)說(shuō)，在太陽(yáng)黑子活動(dòng)頻繁時(shí)易產(chǎn)生地電流。地電流的檢測(cè)是很困難的，它造成腐蝕也還沒(méi)有得到最終證實(shí)。

人為因素的雜散電流源，有直流電焊機(jī)、采礦活動(dòng)和直流電氣化鐵路系統(tǒng)。圖1表示直流電氣化鐵路引起的雜散電流，一般稱(chēng)為雜散牽引電流。

圖1 直流電氣化鐵路引起的動(dòng)態(tài)雜散電流說(shuō)明

靜態(tài)干擾電流又稱(chēng)為穩(wěn)態(tài)干擾電流，是指電流值的大小和地理通路維持固定不變的雜散電流，如高壓直流電（HVDC）的接地極和陰極保護(hù)系統(tǒng)。圖2描述了陰極保護(hù)系統(tǒng)對(duì)外部管道可能產(chǎn)生的干擾。

圖2 陰極保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生的靜態(tài)雜散電流干擾

根據(jù)干擾源與埋地金屬管線埋設(shè)分布分為三大類(lèi)。

（1）陽(yáng)極干擾

當(dāng)一支外部非保護(hù)管道穿越陽(yáng)極地床周?chē)碾妷郝┒窌r(shí)，在其電位梯度的影響下就會(huì)發(fā)生陽(yáng)極干擾的雜散電流腐蝕。如圖3所示，雜散電流將在管道中流動(dòng)，在離陽(yáng)極床較遠(yuǎn)的管道表面防腐層缺陷處流出。正是在這些電流排放區(qū)將會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的金屬陽(yáng)極溶解，即雜散電流腐蝕，這種腐蝕破壞現(xiàn)象屬于陽(yáng)極干擾。

圖3 與陰極保護(hù)管道平行埋設(shè)的外部管道穿越陽(yáng)極地床周?chē)a(chǎn)生的雜散電流干擾（陽(yáng)極干擾）

（2）陰極干擾

所謂陰極干擾指埋地的外部管道與受陰極保護(hù)管道垂直相交的埋設(shè)，在其接近區(qū)域使外部管道發(fā)生雜散電流腐蝕的現(xiàn)象。如圖4所示，與陰極保護(hù)管道交叉埋設(shè)的一支外部管道穿越陽(yáng)極床電壓漏斗。而在交叉部位之外的較大范圍管道汲取電流，在與陰極保護(hù)管道相交處流出，進(jìn)入土壤或進(jìn)入陰極保護(hù)管道。這種雜散電流腐蝕現(xiàn)象稱(chēng)為陰極干擾。而在接受電流的廣泛管段區(qū)域，將使管道電位負(fù)移，對(duì)于這一部分管段來(lái)說(shuō)，由于接受的是負(fù)電流而受到陰極保護(hù)，如汲取電流過(guò)多，也可能會(huì)產(chǎn)生破壞性的過(guò)保護(hù)作用。

圖4 與陰極保護(hù)管道垂直埋設(shè)的外部管道穿越陽(yáng)極地床周?chē)a(chǎn)生的雜散電流干擾（陰極干擾）

（3）混合干擾

陽(yáng)極干擾和陰極干擾聯(lián)合作用的情況，稱(chēng)為混合干擾。如圖5所示，在外部管道緊靠陽(yáng)極地床的部位，汲取了大量電流，由于雜散電流影響使管地電位顯著負(fù)移。在緊靠陰極保護(hù)管道處區(qū)域流出，使此處管地電位正移，雜散電流在此處流出而導(dǎo)致金屬陽(yáng)極溶解腐蝕。這種混合干擾的腐蝕破壞要比單獨(dú)的陽(yáng)極干擾或單獨(dú)的陰極干擾嚴(yán)重得多。

圖5 與陰極保護(hù)管道交叉埋設(shè)的外部管道穿越陽(yáng)極地床周?chē)a(chǎn)生的雜散電流干擾（混合干擾）