我国资源储备与能源需求存在地区分布不平衡的现象，客观上需要在大范围内进行能源的长距离转移以及优化配置，因此高压直流输电工程和油气管道工程日益得到蓬勃发展。

我国自20世纪80年代引入高压直流输电技术，30多年来建成大容量直流输电工程36个，总容量达120.81 GW，无论从输送容量或是输电距离而言，我国都已成为直流输电第一大国。然而，由于地理环境的限制，埋地油气管道与高压直流电系统会不可避免地发生靠近，甚至存在管道与输电线路共用能源走廊的情况，高压直流输电工程对管道的潜在威胁与干扰腐蚀问题逐渐暴露。

当高压直流（HVDC）输电系统按正常工况双极运行时，不平衡入地电流仅为额定运行电流的1%左右，几十安培的杂散电流虽然对几千米外的管道干扰不明显，但其累计效应不可忽视。

高压直流输电系统在投运初期、年度检修以及故障排查时均采用单极大地返回运行方式，上千安培的电流经接地极流入大地，会对附近的埋地金属管道及构筑物产生明显的杂散电流干扰。相比其他直流干扰，高压直流干扰具有干扰电流更大、管道受干扰强度更高和影响范围更广的典型特征，不仅会造成埋地金属管道腐蚀，还给人员、设备带来严重的安全隐患。

近年来，高压直流接地极放电干扰埋地金属管道的问题受到了广泛关注。在国内建成的直流输电工程中，已经出现了多起接地极放电造成周边埋地金属管道发生严重腐蚀的案例。但是目前关于高压直流干扰对埋地金属管道影响的认识仍存在较大局限性，室内试验与仿真计算结果对现场实际干扰程度的指导尚存在不足，迫切需要从干扰腐蚀机理、危害与影响因素等方面进行深入研究，明确高压直流干扰的检测方法及评价标准，并针对高压直流干扰问题提出有效的防控措施。

1   高压直流干扰腐蚀机理及危害

对金属管道而言，高压直流接地极放电后，大量电流流入大地，因埋地金属管道的电阻相比大地电阻更低，管道的“集流效应”汇集了地中电流，并且直流电流具有稳定、衰减比低的特征，管道内杂散电流会沿管道流动，最终从电阻相对较低的防腐蚀层破损点流出。

管道吸收、传递、释放电流的具体位置取决于管道与接地极的相对位置、电流极性以及所处环境。当接地极阳极放电时，杂散电流从接地极流向土壤，并在近接地极处流入管道，在远离接地极区域流出；相反，当接地极阴极放电时，电流从大地流向接地极，杂散电流从近接地极区域管段流出，在远离接地极处流入。

杂散电流从管道上流出的区域为阳极区，该区域管段发生腐蚀，防腐蚀层存在缺陷的管道还可能发生穿孔，对应的电化学反应如下：

Fe→Fe2++2e-

在中性或碱性环境中，还会发生如下反应：

Fe2++2OH-→Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3

Fe(OH)3不稳定，会转化为赤色腐蚀产物羟基氧化铁（FeOOH）、黑色腐蚀产物水合氧化铁（Fe2O3·3H2O），或经脱水后转化为黄褐色氧化铁（Fe2O3）。

杂散电流流入的区域为阴极区，对应的电化学反应如下：

O2+2H2O+4e-→4OH-

阴极区管段虽不存在腐蚀风险，但局部区域pH升高，当防腐蚀层存在漏点时，在高压直流接地极放电导致的负电位下阴极区会发生析氢反应，碱性电解质会降解聚合物防腐蚀涂层，造成管道防腐蚀层的“阴极剥离”，继而导致管道在后续服役过程中腐蚀加剧，该现象在受阴极保护的管道上更加严重。对于高强度及硬度的管材（如高钢级管材X80钢等），以及焊缝、弯头处受加工工艺影响形成组织劣化的高硬度区，高压直流负向干扰对其氢脆敏感性的影响不可忽视。

此外，在高压直流输电系统实际运行工况条件下，接地极放电极性、持续时间、时间间隔具有不确定性，因此管道的近端与远端都存在腐蚀、防腐蚀层剥离和氢脆等风险。不仅如此，当距离较近的后建接地极进行相同极性放电时，若存在时间重叠，还会对管地电位偏移量产生累加效应。

在人员与设备安全方面，应考虑管道金属电位与所处大地电位的差值导致的人身接触电压。当管道、测试桩电缆等其他与管道电气连通的构件与近地的电位差超过GB/T 3805-2008《特低电压（ELV）限制》规定的稳态接触电压限制（35 V）时，可能会对测试人员造成人身安全伤害。同时，高压直流接地极放电还会造成非等电位连接设备之间电位差过大，且可能影响阴极保护设施的正常运行。

目前已报道的高压直流干扰造成的不同形式的危害包括阀室处绝缘卡套放电烧蚀、测试桩和站场的跨接线烧毁、恒电位仪内部元件烧毁、恒电位仪无法正常运行、固态去耦合器烧毁、极性排流元件损坏、牺牲阳极和排流接地体消耗速率加快以及排流接地体短接片烧蚀等。

2   高压直流干扰下管道受干扰程度的影响因素

高压直流接地极放电条件的影响

在高压直流接地极放电条件方面，研究人员针对高压直流干扰腐蚀规律开展了大量的实验室与现场研究工作。

秦润之等与熊娟等团队通过室内模拟试验，探究了高压直流干扰下X80钢的腐蚀行为，他们发现在不同干扰电压条件（最大为300 V）下管线钢的电流密度随时间的变化规律呈现出3个阶段：在几秒内迅速达到峰值，随后在几百秒内下降至稳定值，最后在稳定值保持较长时间。当干扰电压越大时，电流密度峰值越大且下降幅度越大，当干扰电压小于50 V时，电流密度下降幅度不明显。基于对试片附近土壤含水量、温度以及电阻率的测试与分析可知，电流密度下降主要归因于强干扰电压作用下试片附近土壤含水量下降、温度升高以及局部土壤电阻率大幅增大。

此外，熊娟等团队发现在实验室条件下，当干扰电压为150 V和200 V时，管线钢的腐蚀速率最大（约为2.15 μm/h），即干扰电压对腐蚀的影响程度存在临界值。秦润之等发现，相比基于峰值电流密度或稳定电流密度的计算结果，按干扰过程中电流密度曲线积分计算得到的理论腐蚀速率与真实腐蚀速率更为接近。

部分研究人员综合运用了高压直流接地极真实放电对实际管道干扰的数据，通过现场测试或与室内试验相结合的方法对干扰腐蚀规律进行了进一步的研究。

新西兰Benmore-Haywards高压直流工程连接新西兰北岛和南岛，该输电线路在大地返回工作模式下的电流达2400 A，自首次调试以来的40年内，O′BRIEN等调研了接地极放电对附近管道腐蚀的影响后指出，即使土壤中的地电位梯度较小，金属管道仍可能发生较为明显的腐蚀问题。

王爱玲等基于现场测试，分析了贵广II回±500 kV高压直流输电系统接地极故障电流对西南某天然气管道的影响程度。检测期间接地极发生了电流大小分别为600 A和1200 A的不同极性的多次放电，放电过程中距接地极最近的管道的电位偏移量最大，但管道中电流较小，管道中电流的最大值出现在管地电位正负极性交变区。在相同电流、不同极性的放电条件下，管道电位偏移方向改变而偏移量不受影响。此外，在相同放电极性、不同电流的放电条件下，管地电位及管中电流与接地极放电量之间不存在线性关系。

蒋卡克等对上海天然气管道的电位进行了为期6个月的远程监测，获得了接地极放电对管道的干扰频次、干扰持续时间及通断电电位偏移程度等信息，其中南桥接地极2400 A放电工况对管道的干扰最大，管道断电电位最正可达-0.23 V，通过开展实验室极化试验获得该电位条件下试片的电流密度为0.7 mA/cm2（流出）。该研究假设监测时间内每次放电均为阴极最大放电情况（2400 A），由法拉第定律可得该条件下钢材6个月内的累计消耗量为7.03×10-3 mol/cm2，换算成平均腐蚀速率为1.00 mm/a，这严重威胁管道的安全运行。

防腐蚀层状况的影响

在现场测试过程中，干扰因素的调控往往受限于目标管道的状态，影响因素复杂且难以单独调控，同时实验室研究又难以复现高压直流接地极放电过程。随着边界元、有限元等数值模拟技术的发展，目前已有不少学者利用模拟计算方法开展了高压直流干扰影响因素与规律的研究工作，这些研究主要分为编程计算与软件模拟两方面。编程计算方面可以划分为以矩量法为代表的场路耦合方法和以有限元、边界元为代表的微分方程求解方法两类；在仿真模拟方面，通常使用的计算软件包括边界元分析软件CDEGS、BEASY与有限元分析软件ANSYS等。

在防腐蚀层状况方面，早期的数值模型往往相对简单，对真实干扰下管道的腐蚀工况的描述存在不足。以基于矩量法的数值计算模型为例，通常对防腐蚀层参数采取均一化处理，缺乏针对存在局部缺陷的防腐蚀层工况的研究。

李雄等基于矩量法，建立了考虑防腐蚀层局部破损的埋地管道高压直流干扰数值计算模型，并结合典型案例探究了防腐蚀层破损点数量、位置及面积对管道腐蚀严重程度的影响规律。模拟结果表明：在防腐蚀层破损点均匀分布条件下，破损点数量对破损点处泄漏电流密度的影响较小；在破损点集中分布条件下，管道可能发生单一腐蚀或氢损伤；防腐蚀层破损面积越小，破损处泄漏电流密度越大，并且当破损率增大到一定程度后，泄漏电流密度趋于稳定。

值得注意的是，在防腐蚀层破损处管道金属与大地直接接触，存在极化效应，这在早期研究中很少被考虑。曹方圆等考虑了管道的极化效应，将破损点处管道与土壤等效为串联的对地电阻和受破损点电流密度控制的对地电压源，优化了之前考虑管道防腐蚀层、绝缘接头、牺牲阳极等防护措施的电路模型，并结合CDEGS软件验证了该数值模型的正确性。该团队计算获得了接地极与埋地金属管道的安全距离，并探究了防腐蚀层类型及状况对安全距离的影响。结果表明，防腐蚀层的面电阻率越大、破损率越小，管道的安全距离越长。

刘昌等利用电磁分析软件CDEGS，建立了高压直流接地极放电条件下埋地金属管道的仿真计算模型，对比了防腐蚀层绝缘性良好与破损工况下接地极入地电流对埋地金属管道的影响。研究表明，当防腐蚀层破损时，需要考虑管道的极化过程，而当防腐蚀层完好时，管道与土壤之间的阻抗为接地电阻（考虑防腐蚀层电阻，一般远大于极化电阻），管道与土壤界面处几乎没有电流的流入与流出，相应的管地电位差远大于防腐蚀层破损工况下的电位差。

环境因素的影响

环境因素同样是影响高压直流干扰的重要因素，计算中若不考虑地形与土壤电阻率分布，而用均一化的土壤参数进行模型简化，则无法实现对沿线以及深度方向上土壤结构的准确描述，难以获得符合工程实际的计算结果。

曹方圆等研究发现，土壤电阻率对管道安全距离的影响较大，当土壤电阻率越大时，管道的安全距离越长，土壤pH则几乎不改变管道的泄漏电流密度。

孟晓波等结合矩量法与边界元法，建立了考虑复杂地质环境的埋地管道直流干扰数值计算模型，具体包括分区分层的土壤模型、考虑防腐蚀层破损的管道模型和阴极保护模型。针对土壤电阻率横向与深度方向分布的区域化特点，其算法模型考虑了管道与土壤之间的非线性电化学极化效应，结合建模过程可知，土壤电阻率对管道受干扰程度的影响本质上是杂散电流在复杂土壤结构中的流散与界面处的面电流密度差异。此外，该研究还结合了试验管道（约40 m）的电位检测结果，验证了上述模型计算结果的正确性。

除了研究陆地土壤环境中的高压直流干扰问题外，研究人员还意识到海岸直流接地极放电对地下金属构件的影响更大，这是因为海滩的电阻率远小于陆地土壤电阻率，并且海洋面积远大于陆地面积。

迟兴和等针对高压直流接地极放电对海滩沼泽潮间带内埋地金属管道的腐蚀问题开展了研究，构建了综合考虑海滩土壤电阻率、大地土壤电阻率以及海滩地形的计算模型，计算了接地极附近的土壤电位梯度，并基于SY/T 0017-2006《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》中对直流地电位梯度的要求（小于2.5 mV/m），获得了接地极与埋地金属构件之间的安全距离的数学表达式如下：

式中：Id为接地极入地电流；R为等效半球体半径，即安全距离；ρ1为海滩土壤电阻率；ρ2为大地土壤电阻率；β为土壤电阻率分界面与大堤夹角。

综上所述可知，关于高压直流干扰规律的基础性研究还有待进一步深入。高压直流干扰具有偶发性，现场测试往往难以捕捉，并且实验室对现场条件的复现性较差，如何在复杂现场环境中辨别高压直流干扰与其他因素对管道腐蚀的影响、在实验室条件下如何构建合理的高压直流干扰腐蚀装置、能否直接依据接地设计参数划定安全距离，这些问题还有待深入研究。在模拟研究方面，土壤模型对杂散电流的流散以及管道的电位分布具有重要影响，尤其在大研究尺度下管道在沿线土壤环境中的极化特性存在差异，故应依据工程需求实现土壤与管道的准确描述，建立符合实际情况的高压直流干扰计算模型。

3    高压直流干扰的检测方法及评价标准

电流密度测试及评价准则

杂散电流密度、管地电位偏移量以及地表电位梯度是反映高压直流干扰对管道影响的重要检测指标。由于影响金属管道腐蚀严重程度最重要的因素是直流接地极入地电流大小，所以评价金属管道受干扰情况最直接的方法就是测量流入管道的电流大小以及相应的时长。

目前，国内外已成功研发了用于测量管道杂散电流的专业仪器，如英国雷迪公司和中国科学院金属研究所国家金属腐蚀控制工程技术研究中心研制的杂散电流智能测试仪等。然而，专业仪器价格昂贵，难以普及使用，实际工程中大多采用间接测量方法，如采用电压差计算法、腐蚀试片埋设法、加装ER腐蚀速率探头。

值得注意的是，在测量接地放电导致的管道腐蚀速率等参数间接变化时，需要考虑测试点处的土壤类型、接地极类型以及管道阴极保护系统运行工况等影响因素，应尽可能排除其他因素，仅测量接地极放电造成的流入或流出管道的电流密度大小。上述间接测量方法虽然可以获得腐蚀速率等参数，但在实际测量过程中会受到检测位置选取以及外界因素的影响，仅对个别位置开展现场测试难以实现对沿线高压直流干扰情况的评估。

在评价准则方面，DL/T 5224-2014《高压直流输电线路大地返回运行系统设计技术规定》中规定，在等效入地电流下，当非绝缘地下金属管道的泄漏电流密度大于1 μA/cm2或者累积腐蚀量（厚度）影响到其安全运行时，需要采取保护措施。然而在实际工程中，基于泄漏电流密度、瞬时腐蚀速率或某时段的累积腐蚀量评价管道的受干扰程度存在局限性，管道的累积腐蚀量与接地极的放电情况密切相关，需要获取高压直流接地极单极运行情况，包括接地极历次放电极性、大小、时长，以及计划停运率、故障停运率等。

管地电位偏移量测试及评价准则

管地电位偏移量和持续时间决定了管道受干扰腐蚀的危害程度，并且管地电位偏移量测试是现场最常用的测量方法之一。当管道正常运行时，管地电位波动幅度比较小，但当管道受到高压直流干扰时，高强度的直流电流在管道的破损处流入或流出，管地电位偏移量反映了埋地金属管道的受干扰程度。

在管地电位测量方面，工程中通常采用参比法，其中最为常见的是地表参比法和近参比法，它们分别应用于短时间的杂散电流测量和长期测量，然而其他因素引起的地表流动电流以及偏移指标中的IR降会对测量结果产生影响。随着测试技术的发展，已在部分管道疑似干扰严重管段加装了智能测试桩，通过试片法对管道通断电电位进行实时监测，可为了解高压直流接地极放电时管道受干扰情况提供重要数据。

在评价准则方面，GB/T 21448-2017《埋地钢质管道阴极保护技术规范》指出一般土壤和水环境中管道的最小保护电位为-0.85 V，限制临界电位不应比-1.20 V更负。DL/T 5224-2014规定，在等效入地电流下，如管道对其周边土壤的电压超过-1.5～-0.85 V，应采取保护措施。此外，GB/T 21447-2018《钢质管道外腐蚀控制规范》和GB 50991-2014《埋地钢质管道直流干扰防护技术标准》规定，对于没有实施阴极保护的管道，宜采用管地电位相对于自然电位的偏移量进行判断。当任意点上的管地电位相对于自然电位的正向或负向偏移量超过20 mV时，应确定存在直流干扰；当任意点上的管地电位相对于自然电位的正向偏移量大于或等于100 mV时，应及时采取干扰防护措施。对于已实施阴极保护的管道，当干扰导致管道的最小保护电位不满足要求时，应及时采取干扰防护措施。

除了当前研究中较为受重视的电位正向偏移量之外，还应当按照GB/T 21448-2017要求，关注电位负向偏移量下防腐蚀层的阴极剥离、起泡以及含马氏体和铁素体管道的氢脆风险。结合高压直流干扰的偶发性和电流强度大的特点，目前国内的阴极保护准则尚缺乏对管道年允许最大电位偏移程度、偏移时间以及正负向偏移情况的明确规定，应用于高压直流干扰问题的评价标准仍有待进一步研究。

地电位梯度测试及评价准则

当高压直流接地极单极运行时，入地电流会相应地产生地表电位梯度，从而引起管道或埋地金属构件上电流的流入或流出。地电位梯度测试相对容易实施，GB 50991-2014给出了管地电位梯度与杂散电流方向的详细测试方法。当在现场开展地电位梯度测试并判断高压直流干扰程度时，较大的电极间距（不宜小于20 m）会使数据分析更加精确，并且应当削弱测量环境对数据的影响，尽量保证测试点处地形、土质等条件保持一致。然而，该测量方法还易受到其他干扰源、附近电场和局部漏点的影响，表现出测试结果重复性差的缺点。

在评价标准方面，GB 50991-2014指出，当管道工程处于设计阶段时，可采用管道拟经路由两侧各20 m范围内的地电位梯度判断土壤中杂散电流的强弱。当地电位梯度大于0.5 mV/m时，应确认存在直流杂散电流；当地电位梯度大于或等于2.5 mV/m时，应评估管道敷设后可能受到的直流干扰影响，并根据评估结果预设干扰防护措施。

需要说明的是，该测量方法获得的地电位梯度由地表流动电流引起，与干扰条件下实际流入或流出管道的电流大小没有对应关系，仅可实现对管道受干扰程度的定性评价，这在很大程度上限制了地电位梯度评价高压直流干扰程度在工程与研究中的实用性。

最小防护距离评价准则

上述测试与评价方法往往适用于接地极放电已经对管道产生干扰并使管道参数变化的情况，最小防护距离可更为直接地评价待建或已建接地极放电的影响范围。

在现有标准中，DL/T 5224-2014和DL/T 437-2012《高压直流接地极技术导则》中规定，在接地极与地下金属管道的最小距离d小于10 km，或者地下金属结构长度大于d的情况下，应计算接地极电流对管道产生的不良影响。

此外，部分研究工作还将标准中的地电位梯度或腐蚀速率等参数控制值作为评价指标，用于求解特定工况下的高压直流接地极最小防护距离。迟兴和等根据GB 50991-2014对地电位梯度的要求，计算最小防护距离，并认为当接地极周围地电位梯度衰减到2.5 mV/m时，距接地极中心的距离即为最小防护距离。该研究结合某500 kV直流输电工程接地极选址工作，提出了海岸直流接地极与地下金属管道构件防护距离的计算方法，依据接地极周围真实环境与地质情况建立数学模型，基于土壤电位梯度评价标准，获得了上述计算条件下直流接地极与金属构件的最小防护距离约为965 m。

曹方圆等将国际标准NACE SP 0169-2013《埋地或水下金属管线系统外腐蚀控制标准》中规定的0.0254 mm/a腐蚀速率作为防护距离的评判标准，计算了在接地极阴极放电工况下土壤电阻率、土壤pH和管道防腐蚀层类型对管道防护距离的影响。该研究虽然未考虑土壤电阻率等参数在接地极与管道之间以及管道沿线的区块划分，但获得了典型、均一设计条件下的防护距离，探明了上述各因素对防护距离的影响规律。

CAO等指出，对于多层土壤结构，若将最大单层电阻率作为总电阻率，则可以计算得到最为保守（最长）的安全距离。

值得注意的是，接地极对金属管道的影响与目标接地极所属输电系统电容量、所处土壤环境、金属管道状况等众多因素相关，难以使用统一标准衡量，上述理论研究为确定真实环境中高压直流接地极与金属管道之间的最小防护距离确定提供工程参考。

4   高压直流干扰的防控措施

总体而言，高压直流接地极的干扰防控可分为两类，即控制杂散电流的产生和采取防控措施减轻干扰。GB 50991-2014规定，管道侧应根据调查与测试的结果，选择排流保护、阴极保护、防腐蚀层修复、等电位连接、绝缘隔离、绝缘装置跨接和屏蔽等干扰防护措施。下面总结埋地管道针对高压直流干扰可采取的防控措施。

首先，增加回路电阻可以阻断或抑制杂散电流流入管道，主要措施包括防腐蚀层修复、绝缘隔离等。在防腐蚀层修复方面，孟晓波等通过建立等效电路模型，探究了增强绝缘防腐蚀层对抑制直流接地极入地电流影响的效果。结果表明，当防腐蚀层电阻率较大时，进一步增加防腐蚀层电阻率或防腐蚀层厚度对控制管地电位的作用较小；对于存在防腐蚀层破损点的管道，增强防腐蚀层绝缘性能减小流出管道的电流，但破损点处电流密度增大，反而会加剧防腐蚀层破损处的管道腐蚀。

管道的绝缘接头可进行分段绝缘，从而使得管道本身的阴极保护电流集中在防护段，不易流失。孟晓波等基于仿真计算研究了绝缘接头对高压直流干扰的缓解效果，发现增设绝缘接头可明显控制管地电位，从而大大降低管道防腐蚀层和阴极保护设备面临的风险，并且针对靠近接地极的管段，绝缘分段越短可以更好地控制管地电位，并指出对受高压直流干扰严重的管段可通过优化绝缘接头布局实现管地电位的控制。

直流排流保护方式可分为4种，包括直接排流、极性排流、接地排流、强制排流。直接排流法仅适用于管道阳极区范围稳定且允许直接向干扰源排流的工况；极性排流适用于阳极区不稳定的场合，若向干扰源排流，则以上两种排流方法均会对电网侧产生影响；接地排流需要安装并定期更换牺牲阳极材料；强制排流是通过主动为管道施加阴极保护电流抑制干扰腐蚀的发生。目前常用的排流方式为接地排流和强制排流，或两者结合的方式。

廖永力等基于南方地区某接地极与管道的实际参数，建立了数值计算模型，研究了集中接地、牺牲阳极和强制排流措施对高压直流干扰的防护效果。对比计算结果可知：当管道采用集中接地装置时，管道局部受干扰程度可明显降低，但作用范围小（不足500 m）；敷设牺牲阳极对管道的防护效果明显，尤其在长距离敷设且与管道多点连接条件下，防护效果更好；根据工作电流的强制排流措施可以实现不同程度的防护效果，但不宜与其他接地排流措施同时使用。

阴极保护方法是基于电化学原理，通过施加阴极电流使管道达到保护状态。蒋卡克等基于BEASY软件，模拟了管线在额定放电情况下的电位分布，并开展了干扰防护措施研究。因上海管网周边环境的局限性，该研究不考虑敷设阳极带等措施，仅通过调整现有阴极保护系统和施加强制排流实现对高压直流干扰的防控。模拟结果表明：在阴极放电情况下，需在3处阀室位置添加强制排流系统；在阳极放电情况下，需要调整现有的10处阴极保护系统的输出参数。该防护方案条件下全线管地电位均低于-0.85 V，腐蚀风险降低，但该措施导致管地电位整体负移（最负达-3.32 V），该方案还有待进一步优化。

通过组合多种防护技术往往可实现对高压直流干扰腐蚀的有效缓解。赵雅蕾等基于边界元软件BEASY，分别探究了防腐蚀层均匀破损率对管道腐蚀的影响，以及绝缘法兰和缓解锌带的防护效果。结果表明：防腐蚀层破损率越小，干扰电流越集中，局部腐蚀风险越高；绝缘法兰之间的管段可得到有效保护，而隔离区外管段干扰腐蚀加剧，锌带的保护范围有限。结合各防护措施的特点，该团队提出了分段绝缘+阴极保护+缓解锌带的综合措施，其中分段隔离与锌带敷设措施可以减小恒电位仪的输出电流，阴极保护可以控制隔离段外管道的受干扰情况。

杨超等依据溪洛渡至金华特高压直流输电工程金丝接地极与金丽温输气管道的实际资料，通过边界元方法探究了不同防护措施对管道的有效性。计算结果表明：当改变接地极与管线距离时，间距为0~30 km，随间距的增加，管地电位受影响程度急剧减小，继续增大间距，改善程度减弱，当间距为60 km与100 km时，管地电位基本相同，故在实际工程中接地极与管道的间距应至少保持30 km，并且应评估接地极放电对60 km范围内埋地金属管道的干扰情况。当以30 km为间距对管道加装绝缘法兰，采取分段隔离措施时，绝缘法兰两侧电位差达1.22 V，存在绝缘法兰击穿或人员触电的风险，故还需设置绝缘法兰跨接。分段绝缘+阴极保护的综合措施对管道起到协同保护作用，但应谨防阴极保护电流较大造成隔离区域外管道干扰腐蚀的问题。

金东琦针对上海地区3处已运行高压直流输电线路接地极放电对周边管网的干扰进行了远程监测，发现干扰严重管段电位达1.01 V，腐蚀风险巨大，因此基于BEASY软件模拟研究了高压直流干扰下在役主干网与待建化工区复线管道的防护措施。针对尚未敷设的复线管道，模拟结果显示，当接地极放电时管地电位偏移量为480 V。采取隔离主干网+独立阴极保护+阀室强制排流的综合防护措施后，可实现待建管道全线电位低于-850 mV的防护准则要求；针对在役主干网，该研究提出了强制排流+多点控制的综合防护措施，建议增设10处强制排流保护站，并安装15处多点控制，以满足防护准则要求。

结束语

当前，高压直流干扰问题日益严重，研究高压直流接地极放电对埋地管道的干扰腐蚀规律与防控措施具有重要的现实意义。由于高压直流接地极放电具有偶发性、持续时间不确定与干扰强度高的特点，使得对高压直流干扰带来的腐蚀风险评价与防控具有难度。目前，国内外学者与技术人员针对高压直流干扰的安全距离与有效的防控措施尚缺乏统一的认识，仍需要从以下方面开展深入研究：

1

在后续研究中应考虑构建室内高压直流干扰腐蚀等效试验装置，明确高强度干扰下管道的界面状态与极化特性，确定高压直流干扰腐蚀的控制步骤以及相应的电化学反应，并探究放电极性、时间间隔、累计放电时间对管道年平均腐蚀速率的影响；在模拟计算研究中应提高数值模型对土壤结构、管道状态和阴极保护描述的准确性，建立并优化反映真实工况且满足工程需求的高压直流干扰计算模型。

2

应研究高压直流干扰下金属管道腐蚀风险的计算方法，合理划定安全距离，为高压直流接地极的入地电流控制工作以及干扰腐蚀严重管段的识别提供依据。同时，针对高压直流干扰管段提出标准化的缓解措施，或开发新型设备实现对管地电位的有效调控以解决高压直流接地极放电干扰管道电位的工程问题。