[发明专利]一种金属管道杂散电流腐蚀防护方法

摘要

本发明公开了一种金属管道杂散电流腐蚀防护方法。目前，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。本发明采用的技术方案包括：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；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；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；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；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。本发明可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。

主权项

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；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；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：上式中，α为P点到导体表面正电荷边界的x方向夹角；β为P点到表面正负电荷交界处的x方向夹角；γ为P点到导体表面负电荷边界的x方向夹角；R′为导体电阻；I为导体内稳恒电流；D为P点到通电导体的垂直距离；Ex‑：表面负电荷产生的x方向上的电场强度，Ex+：表面正电荷产生的x方向上的电场强度，Ex：表面电荷产生的x方向上的电场强度；Ey‑：表面负电荷产生的y方向上的电场强度，Ey+：表面正电荷产生的y方向上的电场强度，Ey：表面电荷产生的y方向上的电场强度；由此得到杂散电流分布方程，建立杂散电流的分布模型。