“交流交流”：岸电电缆和海底管道不得不说的故事

新/邻/居新/烦/恼

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岸电是近两年冉冉升起的海油新星，随着清洁的交流电从陆地输送到海上平台，海底管道多了个新邻居——高压电缆。这个新邻居却给海底管道带来不小的困扰，这就是近年来越来越受到关注的交流腐蚀问题。

高压交流输电线路的长距离输送过程中，会对附近的埋地/海底管道造成交流干扰，导致腐蚀穿孔等安全隐患，这种现象被称为交流腐蚀。由于路由限制，高压电缆与埋地/海底管道往往长距离的并行，而电缆与管道并行的距离越长、电缆与管道的间距越近，电缆对管道造成的交流腐蚀就会越严重。

交流腐蚀危害：产生硬币大小的圆盘形腐蚀坑

（资料图）

以秦皇岛和曹妃甸项目岸电项目为例，受路由限制，新建的35kV/110kV 海底电缆沿已有海底管道路径进行敷设。电缆与海管约有7公里平行，其中穿越航道段通过预挖沟方式，管缆近距离敷设，约有1公里管缆之间的最小间距不到1米。

那么长距离管缆并行的情况下，高压电缆如何干扰海底管道呢？

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“稳定”的电

当交流输电线路正常运行时，长距离电缆通过电感耦合、电阻耦合和电容耦合等多种机制对海底管道产生稳态交流干扰。

其中的电感耦合效应在岸电项目中尤为突出，高压输电电缆的不平衡电流会在金属管道上感应出较高的交流电流。感应交流电流会在管道涂层破损点或者薄弱点流出管道，从而造成管道的交流腐蚀。当感应电流较大的时候，甚至有可能引发管道附近作业人员的安全风险。

电感耦合原理图

“暴走”的电

当交流输电线路发生接地故障时，交流线路上的电流幅值会比正常运行时大数倍，大大增加了对附近管道的电感耦合程度，大量短路电流在海水中形成一个强大的电场，此时若有人正好接触管道的金属部分或处于强电场作用范围内，单相接地故障导致的强接触电压或跨步电压会危害人身安全。故障情况下交流高电压严重时还会形成电弧，损害管道涂层和管道基体。

距离产生美和谐保生产

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面对高压电缆新邻居热情的 “交流”，需要采取什么防护措施来保护海底管道呢？

秦皇岛和曹妃甸项目岸电项目首先采集了海底电缆设计资料、附近海管设计运行资料以及环境参数，采用CDEGS交流干扰专业模拟软件对海管所受交流干扰风险进行了仿真计算，建立稳态和故障两种工况下海缆对海底管道的电磁干扰计算模型，预测两种工况下海缆对海底管道的电磁干扰水平。根据相关标准，评估海底电缆对海底管道的电磁干扰风险，控制海缆与海底管道并行段的距离，对受干扰严重位置的海底管段采取了增加牺牲阳极的缓解措施。通过工程师的多次调试，成功缓解了海底管道交流腐蚀和放电击穿风险，保证海底管道的运行安全。