杂散电流是指在规定的电路或意图电路之外流动的电流。在规定的电路中流动的电流,其中一部分自回路中流出,流入大地、水等环境中,形成了杂散电流。当环境中存在金属构筑物时,杂散电流的一部分有可能流入金属构筑物。管道的阴极保护系统附近有一条未受保护的电缆,流入电缆的阴极保护电流在紧靠管道的部位流出,在流出的部位电缆发生腐蚀。
为区别于土壤中的自然腐蚀(即原电池腐蚀),称这种形态的腐蚀为电蚀。通常把由于杂散电流的产生,促使金属构筑物腐蚀等一系列过程或现象,称为干扰。所以,电蚀亦可称为干扰腐蚀。在实践中,一般将可能产生杂散电流的电路、设备或设施称为干扰源,而受到其影响的金属体称为干扰体。
地(水)中的杂散电流,表现为直流电流、交流电流和大地中自然存在的地电流三种状态,且各具有不同的行为和特点。
直流杂散电流的干扰源,主要来源于直流电解的设备、电焊机、直流输电线路等。但以直流电气化铁路最具代表性,同时也对埋地管道造成最大的干扰影响和危害。直流干扰腐蚀的机理是由于电解作用,处于腐蚀电池阳极区的金属体被腐蚀。杂散电流造成管道腐蚀穿孔的次数和速度都是十分惊人的。东北抚顺地区受直流干扰的管道总长约50余公里,占该输油管理局管道总长的 2%;但20余年来,直流干扰腐蚀穿孔次数,约占局辖管道腐蚀穿孔总次数的60%以上。该地区流进、流出管道杂散电流高达 500A,新敷设的管道半年内就出现腐蚀穿孔的已发生多起。
交流杂散电流的干扰源,主要来源于交流电气铁路、输配电线路及其系统,通过阻性感性、容性耦合对相邻近的埋地管道或金属体造成干扰,使管道中产生流进、流出的交流杂散电流而导致腐蚀,称为交流腐蚀。阻性、感性、容性耦合。
交流腐蚀的机理尚不十分清楚,有整流说和电击说两种。目前交流腐蚀的研究成果主要基于室内实验结果在我国已有现场交流腐的工程实例,该其例对交流电得起性体机理电击说是一种支持。从实验室分析结果看,交流腐蚀对金属有选择性。对于铝,当蚀电流密度达到某一值时腐蚀息剧增加,在同一电流售复下,腐健量可以达到直流干扰理蚀量的约50%。对于铁较轻微,一般情况下,不会超过直流干扰理论腐蚀量的 1%,然而比土壤中的自然腐蚀要严重一些。交流干扰所引起的瓶蚀虽然不太严重,但是于交流干抗时被干扰休可能会产生较高的干扰电位,造成对接触被干扰体的作业人员及被扰体有电联系的设备的伤害和破坏。
散电流第三种状态是地电流。地中存在的自然的地电流,主要是由地磁场的变化感来的。除此以外,由于大气中离子的移动,产生空中至地面的空地电流,地中的物质和度不均匀引起的电动势,以及地中各种宏电池形成的电位差等。地电流对理地管道的影响有时是很轻微的,有时却十分明显,没有规律性,一般情况下,地磁场变化引起的地中电大约为2μ V/m左右,从腐蚀角度看,并不重要;但各种宏电池形成的电位差可达00.4V ,故不能忽视。