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管道作为能源输送的动脉,在国民经济发展中发挥重要作用。随着国家能源工业、电力工业、电气化铁路运输系统等快速发展,尤其高压、特高压交流输电工程的建设,使得与之临近并行交叉的埋地管道交流干扰问题日益严重,交流杂散电流干扰问题已成为国内外研究的热点。然而,由于早期研究人员认为直流杂散电流对金属管道腐蚀危害最大,因此,将主要工作放在直流杂散电流,导致交流杂散电流腐蚀干扰研究工作落后于直流杂散电流。针对此问题,结合国内外研究状况开展交流杂散电流危害性研究,取得以下成果: (1)利用CDEGS软件分析了高压输电线路交流电对埋地钢质管道的影响。基于统一广义双侧消去法,利用ROW模块建立的电路模型,研究了高压输电线路正常运行、发生故障、输电线路与管道平行、输电线路与管道交叉等不同状况下交流干扰的作用强度,结果显示:故障情况下交流干扰最严重。为此,采用锌带作为缓解措施进行故障情况下排流,结果证明,缓解措施可有效降低管道内感应电压大小,使其在安全范围内运行。 (2)针对交流杂散电流对埋地钢质管道的腐蚀危害,建立钢质管道交流杂散电流腐蚀室内模拟实验平台,通过失重测试研究了不同交流电流密度与破损面积、交流干扰电压、土壤电阻率以及防腐层等级条件下的腐蚀规律,确定了交流电流密度对埋地管道影响范围指标,通过确定其定量关系,建立了交流杂散电流腐蚀危害性的评价方法。 (3)对比分析整理现有检测方法原理及其局限性,明确不同环境下检测方法适用性,通过自适应滤波软件分离杂散电流交、直流信号,从而获取真实的交流干扰信号,利用快速傅里叶频谱分析变换技术获取交流杂散电流信号特征值分辨交流信号来源,由此可以分辨埋地钢质管道内交流杂散电流干扰源,进而完成交流杂散电流检测、识别分析。 (4)基于交流电流密度数学模型,采用VisualBasic2008作为基本开发工具,SQLServer2008为后台数据库编制交流杂散电流危害性评价软件,可实现基本参数的录入、显示、修改、存储、处理等功能。针对不同干扰源已知与未知两种情况,根据平行、交叉状况计算交流干扰大小,从而进行危害性评估。实例表明,该软件操作简便、分析评价合理,具有一定的实用性。