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2020-KJ-1-002 市政埋地管网轨道交通杂散电流干扰防控关键技术研究与应用
日期:2021年01月08日    来源: 中国腐蚀与防护学会     分享:
获奖项目编号:2020-KJ-1-002
获奖项目名称:市政埋地管网轨道交通杂散电流干扰防控关键技术研究与应用
第一完成单位:北京科技大学
项目联系人:杜艳霞
联系人电话:15801429530
联系人邮箱:duyanxia@ustb.edu.cn
项目简介:

         本项目围绕市政埋地金属管网在轨道交通杂散电流下的干扰规律、腐蚀行为与机理、腐蚀风险评判指标及有效监测与防护技术开展了系统的研究,属于金属的腐蚀与防护技术领域。
       本项目的主要内容、特点及应用推广情况包括:
       (1)项目组历时9年,在北京、上海、深圳等12个大中型城市,约3万公里埋地管网,3000余处监测点上,测试采集了7.8亿条轨道交通动态杂散电流干扰数据,基于数据的统计分析及频域转换数据挖掘提取技术,明确了市政管网轨道交通杂散电流干扰规律与动态波动特征。
       (2)通过现场试验及室内模拟实验,研究获得了管线钢在对称及非对称动态直流干扰下的腐蚀规律,揭示了以10~300s周期交替流入、流出的轨道交通动态杂散电流在管/地界面双电层的分布及阴、阳极电化学反应过程,建立了动态直流干扰下管道腐蚀动力学机理模型,发展了动态直流杂散电流腐蚀机理。
       (3)基于数亿条轨道交通动态杂散电流干扰参数与1300余组现场及实验室腐蚀速率数据,构建了市政管网轨道交通杂散电流干扰腐蚀风险综合评判模型,提出了融合管/地界面极化电位偏移与时间累积效应的动态干扰腐蚀速率分级评判指标,成果被国内首部埋地钢质管道轨道交通杂散电流干扰评定与防护标准采纳。
       (4)开发了杂散电流防护系列技术及成套设备,构建了市政管网轨道交通杂散电流干扰预警和防控平台,实现了杂散电流腐蚀风险的精准评判、自动预警与智能防控;极化电位测量误差率由20%降低到3%,排流响应速度提升了10倍,整体排流效果由32%提升至90%。该成果在北京燃气管网率先应用,从2010年至2019年,在轨道交通里程增加3倍、干扰强度明显增大的情况下,钢质燃气管网因轨道交通杂散电流引起的腐蚀泄漏频次从25.8次/千公里降到12.1次/千公里。   
       该成果获发明专利15项,实用新型9项,软著6项,专著1部,论文65篇,国标1项,行标1项,地标1项;项目成果填补了国内空白,推动了行业技术进步,在北京、上海等12个大中型城市约5万余公里埋地管网进行了成功应用,近三年直接经济效益达10.15亿元,对保障我国城市公共安全及能源供给具有重大意义。


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