強電線路對管道的危害主要有兩方面,一是長期存在著的交流電壓的交流腐蝕影響;二是故障狀態(tài)下瞬間感應(yīng)電壓的危險影響,造成的瞬間高感應(yīng)電壓可能會擊穿絕緣層,擊穿絕緣法蘭,甚至損壞陰極保護設(shè)備,并對操作人員的人身安全造成極大的威脅。關(guān)于交流電的腐蝕作用,國內(nèi)外已經(jīng)有數(shù)十年的研究歷史,提出的基本論點是交流電流將加速金屬陽極的溶解過程,對于鋼鐵交流腐蝕效率,一般認為相當直流腐蝕的2%左右,且陰極保護可以抑制交流腐蝕。
交流腐蝕的機理,至今還沒有解決,從理論上講,有成膜理論、整流理論以及電化學理論,但這些理論都有待于在今后的研究工作中進行證實和進一步完善。
交流腐蝕的實質(zhì)問題應(yīng)該是電化學問題,因此交流腐蝕歸根為交流電流影響下的腐蝕原電池作用的結(jié)果,舉例來說,鉑在直流電解時,即使處在陽極電位上,它也不溶解于稀硫酸;在交流電解下也不溶解于稀硫酸,但是在陽極電位上疊加交流后,鉑便溶于稀硫酸了。這里的交流起到了去極化劑的作用。
為了保障埋地金屬結(jié)構(gòu)物免受交流干擾的影響和破壞,使埋地結(jié)構(gòu)物接地是一項有效的排除交流干擾影響的排流措施。通過接地可以直接將感應(yīng)產(chǎn)生的交流電流排除出埋地結(jié)構(gòu)物。但是,它同時對埋地結(jié)構(gòu)物上的陰極保護系統(tǒng)也會產(chǎn)生導(dǎo)致直流保護電流流失的重要影響。因此,在安裝接地排流的同時,應(yīng)在埋地結(jié)構(gòu)物和接地極之間采取隔離直流電的措施,以防止陰極保護電流的流失。在一些主要的隔直措施中,直流去耦器是一種效果很好的排流交流并隔離直流的保護裝置。
對于可能遭受交流干擾影響的埋地金屬管道體系,經(jīng)濟合理地選擇單位長度管道所需接地極數(shù)量和接地電阻,就可以采用接地作為防止交流干擾的防護措施。在埋地金屬結(jié)構(gòu)物施工時,把條狀接地極安置在管溝里是非常方便的。如果土壤電阻率隨著深度增加而減少,選用深接地極是明智的。其優(yōu)點還有,不占用過多的空間,尤其適合施工后的安裝。此外,采用深接地體時,通過接入相應(yīng)長度的接地極,就能獲得理想的接地電阻。在此情況下,特別是在非均質(zhì)土壤時, 好是在安裝接地棒時測量接地電阻,例如每接入一只接地棒就測量一次接地電阻。
通常采用浸鍍鋅鋼作為接地材料,對于深接地體往往采用直徑至少為20mm的組裝鍍鋅棒。采用這些橫截面積的接地體尺寸對于他們的承載的電流負荷是足夠的,只要他們沿著受干擾的軌跡分布。