GB50991-2024埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建、改建、擴建埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護工程的設(shè)計、施工及驗收。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護的術(shù)語、分類、設(shè)計原則、技術(shù)要求、施工要求、驗收要求及安全防護等內(nèi)容。作者：標(biāo)準(zhǔn)特點概述全面性涵蓋埋地鋼質(zhì)管道直流干擾防護技術(shù)全過程，從腐蝕機理、干擾產(chǎn)生、檢測、評估、防護技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計、施工、運行維護、監(jiān)測等方面進行全面闡述?？茖W(xué)性基于科學(xué)研究成果和工程實踐經(jīng)驗，對直流干擾防護技術(shù)進行了深入研究，并提出了科學(xué)合理的標(biāo)準(zhǔn)要求?？刹僮餍詷?biāo)準(zhǔn)內(nèi)容清晰易懂，操作性強，便于工程設(shè)計、施工、運行維護人員理解和執(zhí)行。先進性該標(biāo)準(zhǔn)借鑒了國內(nèi)外先進技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合我國實際情況，提出了更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求。適用范圍城市地下管線本標(biāo)準(zhǔn)適用于城市地下管線直流干擾防護，包括但不限于供水、排水、燃?xì)?、熱力、通信等管線。郊區(qū)地下管線本標(biāo)準(zhǔn)適用于郊區(qū)地下管線直流干擾防護，包括但不限于供水、排水、燃?xì)?、熱力、通信等管線。工業(yè)區(qū)地下管線本標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)地下管線直流干擾防護，包括但不限于供水、排水、燃?xì)狻崃?、通信等管線。農(nóng)村地下管線本標(biāo)準(zhǔn)適用于農(nóng)村地下管線直流干擾防護，包括但不限于供水、排水、燃?xì)?、熱力、通信等管線。規(guī)范性引用文件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)本標(biāo)準(zhǔn)引用了其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以確保一致性和互操作性。適用性引用標(biāo)準(zhǔn)確保了技術(shù)細(xì)節(jié)的可靠性和最佳實踐。參考資料引用的標(biāo)準(zhǔn)提供了額外的信息和背景，以便更好地理解本標(biāo)準(zhǔn)。術(shù)語和定義11.埋地鋼質(zhì)管道埋設(shè)在地下，用于輸送液體、氣體或其他流體的鋼制管道。22.直流干擾由外部直流電引起的電流，流經(jīng)埋地鋼質(zhì)管道，導(dǎo)致腐蝕。33.腐蝕金屬材料與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，造成金屬表面損壞或性能下降的現(xiàn)象。44.陰極保護通過施加直流電，使管道表面成為陰極，抑制腐蝕反應(yīng)，保護管道的一種方法。腐蝕機理概述埋地鋼質(zhì)管道腐蝕是指金屬與周圍環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致金屬表面產(chǎn)生氧化物或其他化合物，從而破壞金屬完整性的過程。腐蝕類型主要包括電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕和生物腐蝕，其中電化學(xué)腐蝕是埋地鋼質(zhì)管道的主要腐蝕類型。腐蝕機理涉及電化學(xué)反應(yīng)過程，包括陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)。陽極反應(yīng)是指金屬原子失去電子，形成金屬離子進入溶液，而陰極反應(yīng)是指溶液中的氫離子或氧氣獲得電子，形成氫氣或氫氧根離子。直流干擾產(chǎn)生機理1電化學(xué)腐蝕直流電流流過埋地鋼質(zhì)管道，形成電位差，促進電化學(xué)腐蝕。2電解作用直流電流在管道周圍的土壤中產(chǎn)生電解作用，加速管道腐蝕。3電磁干擾直流電流產(chǎn)生的電磁場會對管道金屬造成電磁干擾，引發(fā)腐蝕。直流干擾檢測方法電位測量法測量管道表面相對于參考電極的電位，判斷是否存在直流干擾。電流測量法測量通過管道金屬的電流，判斷是否存在直流干擾。電阻測量法測量管道金屬的電阻，判斷是否存在直流干擾。電磁場測量法測量管道周圍的電磁場強度，判斷是否存在直流干擾。直流干擾檢測設(shè)備11.測量儀器電流測量儀、電壓測量儀、電位測量儀、電阻測量儀、直流干擾探測儀等。22.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于采集、存儲和處理直流干擾數(shù)據(jù)，并可與相關(guān)軟件進行連接，進行數(shù)據(jù)分析和處理。33.輔助設(shè)備電纜、探頭、接地線、記錄器、電池、電源適配器等。直流干擾危害評估直流干擾會對埋地鋼質(zhì)管道造成嚴(yán)重危害，包括腐蝕加劇、管道壽命縮短、甚至導(dǎo)致管道泄漏事故發(fā)生。1腐蝕加速管道腐蝕2壽命縮短管道使用壽命3泄漏增加管道泄漏風(fēng)險4安全影響管道運行安全直流干擾防護原則預(yù)防為主以預(yù)防為主，盡可能減少直流干擾源的產(chǎn)生。有效隔離隔離直流干擾源與管道，避免干擾電流進入管道。合理設(shè)計根據(jù)管道材料、環(huán)境條件和直流干擾源情況，選擇合適的防護技術(shù)措施。定期維護定期檢查和維護防護系統(tǒng)，確保其正常運行。防護技術(shù)措施絕緣防護技術(shù)絕緣防護技術(shù)通過在管道外層設(shè)置絕緣層，阻止直流電流流入管道。常用的絕緣材料包括聚乙烯、聚丙烯、橡膠等，可根據(jù)管道環(huán)境選擇合適的材料。犧牲陽極防護技術(shù)犧牲陽極防護技術(shù)利用金屬電化學(xué)原理，犧牲陽極材料，保護管道不受腐蝕。常用的犧牲陽極材料包括鋅、鎂、鋁等，可根據(jù)管道環(huán)境選擇合適的材料。絕緣防護技術(shù)絕緣材料絕緣材料的選擇對于管道腐蝕防護至關(guān)重要。需要考慮材料的電阻率、耐腐蝕性、機械強度等因素。絕緣層厚度絕緣層厚度應(yīng)根據(jù)土壤電阻率、直流干擾電流強度等因素確定。絕緣層完整性確保絕緣層完整性，避免出現(xiàn)破損或缺陷，防止電流泄漏。絕緣層施工采用專業(yè)的施工工藝，確保絕緣層與管道表面緊密結(jié)合，形成連續(xù)的絕緣層。犧牲陽極防護技術(shù)犧牲陽極犧牲陽極材料比管道金屬更易腐蝕，可以主動腐蝕，保護管道金屬。腐蝕原理犧牲陽極通過自身腐蝕，釋放電子，抑制管道金屬的腐蝕。工作原理犧牲陽極通過電化學(xué)反應(yīng)，將管道金屬的腐蝕電流引到自身。鋪設(shè)管線接地技術(shù)接地體接地體材料通常選用低電阻率的金屬，例如銅、鋼或鍍鋅鋼。接地線接地線連接接地體和管線，確保電流能夠快速安全地流入地下。接地裝置接地裝置包括接地體、接地線和接地極，確保管線與大地之間形成良好的導(dǎo)電路徑。接地電阻接地電阻代表了接地體和大地之間電阻的大小，越小越好。電流引出技術(shù)電流引出通過引出線將干擾電流引出到接地系統(tǒng)，有效降低干擾電流在管道上的流動。引出線采用電氣性能優(yōu)良的導(dǎo)線，確保電流引出線的導(dǎo)電性能，確保有效引出干擾電流。接地系統(tǒng)連接到接地系統(tǒng)，通過接地電阻將干擾電流泄放到大地，減少對管道的腐蝕。引出點選擇合理的引出點，確保引出線能夠有效地收集干擾電流，并將其引出到接地系統(tǒng)。管道母線技術(shù)11.概述管道母線是直流干擾防護系統(tǒng)的重要組成部分，為管道提供有效的接地路徑。22.作用它通過連接管道系統(tǒng)和接地系統(tǒng)，有效地降低直流電流在管道上的流動，減小腐蝕風(fēng)險。33.類型管道母線主要包括管道接地母線、陰極保護母線，根據(jù)實際情況選擇。44.設(shè)計設(shè)計應(yīng)考慮母線材料、尺寸、安裝位置，并滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。陰極保護技術(shù)原理陰極保護技術(shù)通過向地下金屬管道施加直流電流，使管道表面成為陰極，從而阻止腐蝕反應(yīng)。犧牲陽極法犧牲陽極法是將電位較低的金屬作為犧牲陽極與管道連接，犧牲陽極被腐蝕而保護管道。外加電流法外加電流法通過直流電源向管道施加電流，使管道成為陰極，從而減緩腐蝕速度。防護系統(tǒng)的選擇系統(tǒng)類型根據(jù)管道類型、腐蝕環(huán)境、干擾源等因素，選擇合適的防護系統(tǒng)類型。例如，對于埋地鋼質(zhì)管道，常見的防護系統(tǒng)類型包括犧牲陽極、陰極保護、絕緣防護等。防護等級根據(jù)管線重要程度、腐蝕風(fēng)險等因素，選擇相應(yīng)的防護等級。通常，對于重要管線，應(yīng)選擇更高等級的防護系統(tǒng)，以確保管線安全運行。防護系統(tǒng)的設(shè)計1確定保護范圍根據(jù)管線長度、埋設(shè)環(huán)境、腐蝕風(fēng)險等因素確定保護范圍。2選擇防護方法根據(jù)防護范圍、腐蝕機理、經(jīng)濟成本等因素選擇合適的防護方法。3設(shè)計防護系統(tǒng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范、施工條件和運行維護要求設(shè)計防護系統(tǒng)方案。4確定防護參數(shù)根據(jù)管線材質(zhì)、土壤電阻率、環(huán)境溫度等因素確定防護參數(shù)。設(shè)計應(yīng)考慮管線材質(zhì)、土壤電阻率、環(huán)境溫度、干擾源等因素，并符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。防護系統(tǒng)的施工施工準(zhǔn)備施工前應(yīng)做好充分準(zhǔn)備工作，包括熟悉圖紙、了解場地情況，以及材料和設(shè)備的準(zhǔn)備?；A(chǔ)施工根據(jù)設(shè)計要求進行基礎(chǔ)施工，確?；A(chǔ)強度滿足防護系統(tǒng)要求。設(shè)備安裝按照設(shè)計要求安裝防護設(shè)備，并進行調(diào)試，確保設(shè)備運行正常。管道連接按照設(shè)計要求連接管道，并進行密封處理，避免漏電。測試驗收施工完成后進行測試驗收，確保防護系統(tǒng)符合設(shè)計要求。防護系統(tǒng)的驗收1外觀檢查檢查管道外觀是否完好，無破損、變形、腐蝕等現(xiàn)象。2功能測試測試防護系統(tǒng)各部件的功能是否正常，如絕緣層、犧牲陽極、電流引出等。3性能評估評估防護系統(tǒng)對管道腐蝕的防護效果，滿足設(shè)計要求。4驗收記錄記錄驗收結(jié)果，并進行簽字確認(rèn)。驗收過程應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進行，確保防護系統(tǒng)質(zhì)量。防護系統(tǒng)的運行維護定期巡檢檢查防護系統(tǒng)各部件的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)故障和隱患。檢查電位儀表檢查陽極接地系統(tǒng)檢查絕緣接地系統(tǒng)數(shù)據(jù)記錄記錄防護系統(tǒng)的運行參數(shù)，以便分析和評估其性能。記錄電位變化記錄電流變化記錄腐蝕速率維護保養(yǎng)定期對防護系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)，延長其使用壽命。清潔維護更換損耗部件修復(fù)故障部件故障處理出現(xiàn)故障時，及時采取措施進行處理，避免對管道造成更大的損害。查明故障原因制定維修方案實施維修工作防護系統(tǒng)的監(jiān)測定期監(jiān)測確保防護系統(tǒng)正常運行，及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題，防止腐蝕發(fā)生。監(jiān)測指標(biāo)包括電位、電流、土壤電阻率等，用于評估防護系統(tǒng)的有效性。監(jiān)測方法現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程監(jiān)控管線腐蝕狀況的評估管線腐蝕評估是保障管道安全的重要環(huán)節(jié)，需要對管道進行定期檢查，評估腐蝕程度，制定相應(yīng)的維護措施。評估內(nèi)容包括：腐蝕類型、腐蝕深度、腐蝕面積、腐蝕速率等，并根據(jù)評估結(jié)果制定管線修復(fù)或更換方案。管線安全狀況的評估定期評估管線安全狀況至關(guān)重要，以確保安全可靠的運營。評估內(nèi)容包括：腐蝕程度、機械損傷、管道泄漏、環(huán)境影響和安全風(fēng)險等。評估項目評估方法腐蝕程度電化學(xué)測試、超聲檢測機械損傷目視檢查、管道探傷管道泄漏氣體檢測、液體泄漏監(jiān)測環(huán)境影響土壤和地下水監(jiān)測管道狀況監(jiān)測技術(shù)11.泄漏檢測利用聲學(xué)、電磁、光學(xué)等技術(shù)，及時發(fā)現(xiàn)和定位管道泄漏點。22.腐蝕監(jiān)測通過電化學(xué)傳感器、超聲波探測器等，實時監(jiān)測管道腐蝕情況。33.應(yīng)力監(jiān)測使用應(yīng)變傳感器、壓力傳感器等，監(jiān)測管道承受的應(yīng)力和壓力變化。44.溫度監(jiān)測安裝溫度傳感器，監(jiān)測管道溫度變化，避免溫度過高或過低影響管道安全。預(yù)警及報警系統(tǒng)實時監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)實時監(jiān)測管道狀態(tài)，如腐蝕速率、電流變化等。異常預(yù)警當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出設(shè)定閾值，系統(tǒng)應(yīng)及時發(fā)出預(yù)警信號。報警功能當(dāng)預(yù)警信號未得到及時處理，系統(tǒng)應(yīng)啟動報警功能。事故應(yīng)急處理預(yù)案1預(yù)警及時發(fā)現(xiàn)事故，確保安全。2隔離切斷泄漏源，防止事故擴大。3救援迅速展開救援行動，防止人員傷亡。4修復(fù)盡快修復(fù)損壞管道，恢復(fù)正常運行。事故應(yīng)急處理預(yù)案是保障管道安全的重要組成部分。預(yù)案應(yīng)明確事故應(yīng)急處理的流程、責(zé)任人、應(yīng)急措施等內(nèi)容，并定期進行演練。標(biāo)準(zhǔn)條文解說條文目的闡明標(biāo)準(zhǔn)的背景、目的、適用范圍和主要