73阴极保护施工方案

宁波市大工业供水工程阴极保护工程施工施工方案编制：审核：批准：施工单位：河南九州防腐工程有限公司编制日期：二00六年四月一日施工方案（一）工程概况1、项目名称：宁波市大工业供水管道阴极保护工程；2、建设单位：宁波工业供水有限公司；3、承包方式：包工包料；4、总体质量目标：达到优良标准；单位工程合格率100%；工程设备、材料质量合格率100%；管道阴极保护率100%；5、质量目标：确保无重大责任事故发生；6、工程范围：输水钢管阴极保护，全长24.1公里的钢管输水管线，其中DN800为1.5公里，DN2400为4.5公里，DN2200为12.2公里，DN1600为10.7公里，DN1400为5公里。管道设计压力4.0MPa,压力等级为GA1级，采用外加强制电流保护方式。参照招标文件材料清单如下：序号材料名称单位数量备注1恒电位仪30v/10A套2每套系统包括1台控制台及2台恒电位仪（一用一备）2长效硫酸铜参比电极支1003便携式硫酸铜参比电极支44铜芯电缆VV-0.6/1KV1*25mm2米600阴极电缆、阳极电缆、接地电缆，可根据实际情况调整5铜芯电缆VV-0.6/1KV1*16mm2米100零位接阴电缆，可根据实际情况调整6铜芯电缆VV-0.6/1KV1*6mm2米100参比电极，可根据实际情况调整7铜芯电缆VV-0.6/1KV1*10mm2米1200可根据实际情况调整8防爆接线箱BXJB型（箱内无端子）套29低压氧化锌避雷器Y3W-0.2525套210电流测试桩支2011电位测试桩支8012热收缩带片2013热收缩套个6014MM0阳极273*2000mm支20预制作15测试桩基础及电缆标志桩（二）编制依据1、《宁波市大工业供水管道阴极保护工程》招标文件及图纸；2、《宁波市大工业供水管道阴极保护工程》3、《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ95-20034、《埋地钢质管道阴极保护技术规范》5、《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》6、《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007-19997、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-968、《埋地钢质管道交流排流保护技术标准》SY/T0032-20009、《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》GB/T19285-200310、《中国石油化工集团公司安全、环境与健康（HSE）管理体系》Q/HSE0001.1-200111、《涂装前钢材表面处理规范》SYJ4007-8612、《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-8813、《埋地钢质管道聚乙烯外涂层技术标准》SY/T0413-200214、《埋地钢质管道包覆聚乙烯防腐层施工及验收规范》企业标准15、《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》SY/T0457-200016、《塑料拉伸性能试验方法》GB/T1040-199217、《中华人民共和国招投标法》和国家其他相关规定执行。18、同类工程施工经验及公司实力。（三）、阴极保护简介埋地钢管在土壤中遭受的腐蚀破坏主要源自电化学腐蚀机理。几乎所有埋管线都采用了覆盖层保护，这是有效的防腐蚀屏障。为了满足工业发展的更高要求，还必须同时对埋地管线施加阴极保护。联合采用防腐蚀覆盖层和阴极保护的双保护措施，可以更有效地保障埋地管线的延寿和安全运行。以某种方式在被保护金属构筑物上施以足够的阴极电流，通过阴极极化使金属电位负移，从而使金属腐蚀的阳极溶解速度大幅度减小，甚至完全停止，这种保护金属构筑物免遭腐蚀破坏的方法称为阴极保护。阴极保护技术在埋地管线上的成功应用与涂覆层状态有着密切关系。对于无涂覆层的裸露金属，仅用阴极保护也可起到防腐蚀作用，但因耗电巨大而很不经济，甚至不可行。对于仅施加涂覆层的埋地管线，其防腐蚀效果因涂覆层中的针孔和各种破损而受影响，通过大阴极/小阳极的腐蚀电池作用可能迅速导致穿孔破坏。施加阴极保护时，保护电流主要进入这些针孔缺陷和破损处而起到防腐蚀作用。涂覆层的使用，大大地减少了暴露的金属表面积，使所需阴极保护电流密度显著减小，极大地扩大了保护范围。显然，这是互相补充、相得益彰的联合保护措施。根据提供电流的方式不同，对埋地管线的阴极保护通常可分为两种方法：(a)采用具有较负电位的金属阳极与被保护管道实施电偶连接，即牺牲阳极法阴极保护；(b)使用外加电源对被保护管道施加负电流，此为外加电流法阴极保护。金属管道在土壤中除了遭受微电池的电化学腐蚀外，还可能遭受到由于物质差异和环境条件差异形成的各种长线宏电池腐蚀，如氧浓差宏电池、pH差异宏电池、盐浓差宏电池和温差宏电池等。阴极保护对防止由于环境、结构本身条件差异可能导致的宏电池腐蚀十分有效在土壤的电解质环境中，牺牲阳极因其电极电位比管道钢的更负，当与管道钢电连接后将优先腐蚀溶解，释放出的电子在被保护的管道钢表面发生阴极还原反应，抑阻了管道钢的阳极溶解过程，从而对管道钢提供了有效的阴极保护。而外加电流法阴极保护则是利用外部电源对被保护的管道钢施加负电流，为其表面上进行的还原反应提供电子，从而抑阻管道钢自身的腐蚀过程。两种方法的保护原理相同，只是提供负电流的方式不同，且由此衍生出的设备装置和技术要求都有很大不同。（四）建立现场管理组织机构：2、建立宁波市大工业供水管道阴极保护工程项目经理部。按照国家项目工程管理规范进行实施，认真履行国家项目工程管理规范要求的项目经理部职责，选派素质、技术、安全意识、责任意识高的管理与施工人员，选择合理的安装施工队伍，在资源、技术、管理等方面提供可靠保证。对本工程的安全、质量、进度、培训、调试、投资、服务等实施有效控制，确保宁波市大工业供水管道阴极保护工程施工安全、优质、顺利实现性能测试，实现工程高标准竣工投产。2、现场管理人员配备情况：序号岗位名称职称数量备注1项目经理项目经理、工程师1人持证上岗2技术负责人工程师1人持证上岗3专职安全负责人工程师1人持证上岗4施工员工程师1人持证上岗5质检员工程师1人持证上岗6计划经理工程师1人持证上岗7材料经理助工1人持证上岗3、根据施工项目部的设置原则，施工项目部必须面向施工现场，组织机构的层次要少，人员要精干，以项目经理为中心，技术负责人为指导，公司和监理单位为首脑，并建立健全各部门岗位责任制。4、工程项目经理是项目安全生产第一责任人，为工程生产、安全有领导责任，应牢固树立“安全第一、预防为主”的思想，逐级建立安全生产责任制度，构成矩阵管理模式，形成有力的安全生产保证体系，杜绝一切不安全因素，建立的生产组织机构如下:施工组织管理体系（五）本工程主要施工方法与设计1、强制外加电流阴极保护施工分部设计与安装方法1.1、恒电位仪的设计与安装1.1.1安装方法宁波市大工业供水管道阴极保护工程采用外加强制电流保护方式。本设计是宁波市大工业供水管道阴极保护工程阴极保护站的施工图设计，这部分内容包括：恒电位仪拉动力电源，恒电位仪调试，验收及其安装。1.1.1、恒电位仪接动力电源为VV—1KV/11*16mm²。1.1.2、恒电位仪调试、验收。按恒电位仪调试验收说明书利用原负载逐台检查其主要指标，输出电压，输出电流，恒电位范围和恒电位精度，合格后再进行仪器安装。1.1.3、按照仪器使用说明书，将阳极线、阴极线、阴极讯号线、参比讯号线正确接线。为防止各引线混乱，在接线头处做出永久性标志。1.1.2、阴极保护站的构成及施工技术要求1.1.2.1、阴极保护站的构成阴极保护站由恒电位仪和控制台、参比电极、阳极地床及连接电缆等构成。建设单位项目经理工程监理施工技术员管理人员操作人员质检员材料员安全员电焊工安装工配送料工1.1.2.2、施工技术要求恒电位仪和控制台：是阴极保护极化电源装置，控制台与两台恒电位仪连接，恒电位仪1用1备。控制台的阳极接口接阳极地床的汇流电缆，阴极及零位接阴接口用相应电缆接管道通电点，参比电极接口接长效硫酸铜参比电极，各种电缆的连接需要保证电气接触良好。该套系统还具备数据远传功能，可将仪器工作状态和主要参数通过阀室的自动化设备传到末站控制中心。传输的主要数据包括输出电流、输出电压、管地电位，另外控制中心还可以对阴极保护站的工作电位、同步通断进行远控。阴极保护平面布置图如下：阴极保护系统的安装调试除参考图护-09883/1如下：1.2、参比电极的设计与安装参比电极作为阴极保护系统电位控制和测定的基础准。按照设计在工程中长效硫酸铜参比电极50支；便携式硫酸铜参比电极2支；以测量保护电位。1.2.1准备工作两项参比电极性能指标要求符合GB/T21118-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》要求。1.2.2长效参比极安装1.2.2.1确定参比电极位置：长效参比电极置于通电点附近，底部应与土壤有良好的接触，周围用细土回填并保持湿润。1.2.2.2将参比电极用棉布与膨润土和固体填料边扎好，旋转于两极管线中间，将参比电极引线引至各保护站。其焊点要牢。1.2.2.3参比电缆与参比电极引出电缆的链接应牢固，接头处应采用热收缩套包敷密封。1.2.2.4长效硫酸铜参比电极的施工要求如下：参比电极陶瓷体应用蒸馏水浸泡24小时；参比电极四周应进行填包，填包料的万分应符合设计要求，填包料应调拌均匀，不得混入泥土、石块、杂草等物。填包料应用棉面袋，不准使用人造纤维制品，也可采用现场钻孔内包封。应保证阳极四周填包料厚度一致（不应小于50mm）密实。如无特殊说明，可采用的填包料配方按重量百分比为，石膏粉／工业硫酸钠／膨润土为75／5／20。1.3防爆接线箱的设计与安装1.3.1本工程按照图纸设计采用防爆接线箱BXJB（箱内无端子）型接线箱。1.3.2防爆接线箱长295mm，宽200mm规格。1.3.3防爆接线箱采用U型卡固定在置于站内绝缘接头附近的镀锌钢管支架上。固定应牢固。1.3.4U型卡垂直高87mm，宽65mm，4-M6规格。1.3.5规定接线箱用直径65mm镀锌钢管，钢管与底板可采用角焊，钢管埋设应竖直。1.3.6镀锌钢管埋地部分和底板与采用三层PE防腐层，露空部分采取相应防腐涂料防腐。接线箱安装图如下：1.4避雷器的设计与安装为保护设置在进站管道上的绝缘接头免受雷电高压电涌的破坏，每个绝缘接头安装处均应安装保护器，依据SY/T0086-2003《阴极保护管道电绝缘标准》的要求，可采取安装避雷器、接地电池等方式。为保护调控中心采集及调节的数据准确，并节约投资，本设计采用氧化锌避雷器作保护器。每个进出站管道绝缘接头安装处均需安装Y3W-0.25型低压氧化锌避雷器一个。避雷器在定购的BXJB型酚醛玻璃纤维塑料防爆接线箱内，接线箱为单侧2G1”进线口式（仅保留箱壳，箱内不需接线端子），防爆接线箱采用U型卡固定在置于站内绝缘接头附近的镀锌钢管支架上。采用VV-0.6/11*16mm2电缆，用铝热焊与绝缘接头两端的管道连接，然后穿隔爆型挠性连接管后压接在避雷器上，所有连接应牢固，必须保证完全电气边通。避雷器安装前、后及雷雨后应作定期检测。施工安装详见护-09883/6.7。安装注意要点如下1、链接避雷器线鼻子接头应牢固压实。2、与绝缘接头两端钢管连接处通电点采用热铝焊接，应牢固并保证完全通电。防腐绝缘层要认真仔细，不得有电缆铜芯外露。3、避雷器安装前、及雷雨后应作定期检测，以保证其安全可靠。1.5测试桩的设计与安装为检测绝缘接头的绝缘性能，方便日常管理，在绝缘接头安装处设置绝缘接头测试桩，测试桩设置在不影响工艺装置布置，方便测试的绿化带或围墙边。测试导线采用VV-0.6/11*6mm2双芯电缆，采用双焊点铝热焊与管道连接。各焊点与通电点焊点、绝缘接头保护设施（避雷器）焊点的相对关系见护-09883/6。本站共设电流测试桩10支，电位测试桩40支，绝缘接头测试桩2处。测试桩安装与注意事项1）施工前按设计图纸的要求购置阴极保护测试桩，检查外观尺寸及内部结构应完好，接线应牢固。如产品自带引线，应检查引线长度、绝缘层等项目应符合要求。加工制作按图施工，但为了测试方便，保护测试桩里的电缆测试端头，我们增加绝缘测试接线板，测试螺栓并加测试桩门，以防他人破坏。