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強電流線路對管道的危害主要包括兩個方面:一是交流電壓對交流的腐蝕作用長期存在,二是故障狀態(tài)下瞬時感應(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(rèn)為相當(dāng)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(xué)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(xué)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。
當(dāng)管道和強電線路長距離平行接近或者斜接近時,將會產(chǎn)生一個由交變相電流周圍產(chǎn)生磁場作用而在管道上產(chǎn)生的二次交流電壓或電流。也被稱為磁干擾或者磁感應(yīng)。
它的原理就是當(dāng)電流在一條相導(dǎo)線中流動時,在導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生了磁場,這個磁場同時存在于空氣中和鄰近的大地中,對于導(dǎo)線中流動的交變電流來說,它產(chǎn)生的磁場并不是靜止的。這個磁場先在導(dǎo)線周圍變動,然后以交流系統(tǒng)的固有頻率為函數(shù)的速度從導(dǎo)線橫向向外擴展。
如果帶有防腐絕緣層的管道與輸電線路相鄰時,它將處在這些收縮膨脹的磁力線成直角的傳播路徑中。由于這些磁力線不斷的“切割”鋼質(zhì)管道,管道是與相鄰大地絕緣的,而這個大地也是電力系統(tǒng)的。
這個現(xiàn)象也可以用變壓器原理來解釋,架空電力導(dǎo)線是變壓器的初級,空氣和土壤是電磁波傳播媒介,而帶防腐絕緣層的鋼質(zhì)管道則為變壓器的次級。