1、设计范围
本工程设计范围为:
原水钢管,管道规格D1620x16,管长51m。
过铁路段以及过河段,管道规格D1220x12,管长54m。
2、参照及采用的规范标准和设计手册
(1)《钢质管道外腐饮控制规范》GB/T21447-2018
(2)《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》SYT0315-2005 (3)《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2017 (4)《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2012 (5)《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109-2013
(6)《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》 GB/T 21246-2007
3、管道外防腐采用的原则及涂层
由于被保护的管道应具有质量良好的覆盖层,因此外表面防腐采用3PE防腐。土壤电阻率平均不大于20欧姆.米,属中等腐腐蚀性土壤,采用牺牲阳极作为阴极保护。本设计据此确定阴极保护阳极总量,并确保设计寿命大于50年。
4、牺牲阳极阴极保护
在本工程中,采用锌合金牺牲阳极阴极保护。注:厂家选用河南邦信防腐材料有限公司。 4.1设计计算
1)在被保护管道处采用的保护电流密度为0.2mA/m ,管道保护电位最小取为-0.85V,最大保护电位取-1.20V。
2)总保护面积约为460m2。
3)总保护需要电流约为92mA。 4)阳极设计使用寿命:T=30年。
5)阳极输出电流:Z=827Ah/kg
根据上述数据,本工程中阴极保护采用锌合金阳极,锌阳极规格为(115+135)mmX130mmX750mm,重量为85kg。 4.2 阳极施工要求
阴极保护中,锌阳极采用卧式安装,安装于管道两侧,距输水管道外壁>0.5米,埋设深度从阳极顶部至地面不小于1米。阳极与输水管道之间不应有金属构筑物。牺牲阳极安装时必须使用化学填包料,填包料用量为80Kg/支。牺牲阳极的连接电缆使用铜芯电缆,采用YJV-1KV/1*10mm2。电缆与管道采用铝热焊技术连接,连接后电表需留有一定裕量。并用热收缩套对阳极的钢芯与电缆连接处进行封闭处理。施工现场可根据实际,对阳极的桩号进行调整(一般不得大于20米),必须将阳极的实际位置在记录与竣工图纸上反映。
5、牺牲阳极保护的电绝缘措施
(1)所有阀门井及其他支墩处管道与接地体之间均需做电隔离措施,如设置绝缘村垫。 (2)本工程范围内新建管道与现状管道连接处应做绝缘措施,加设绝缘接头或绝缘法兰。 (3)进出厂站管道接驳处应加装绝缘措施,如设置绝缘接头或绝缘法兰。
(4)在管道主管与支管的阀门上安装绝缘材料。(绝缘接头及绝缘法兰安装需符合《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》SY/T 0516-2016; 绝缘衬垫材料: 环氧层压玻璃布板;执行标准:GB/T 5129.5)。
(5)在绝缘接头处设置接地电池。接地电池是为保护绝缘接头不受高压电涌或强电冲击的防护性设施,当有高压电涌或强电作用于绝缘接头两端时,接地电池具有接地极的泄流作用。在绝缘接头处配置接地电池,接地电池引线经测试桩与管道连接。接地电池质量及施工必须符合GB/T 21448-2017《埋地钢质管道阴极保护技术规范》的要求。
6、检测桩设置
为了了解阴极保护系统的运行状况,在系统中装设电位测试桩。测试桩设在管线运行左侧,距管线外壁1.5m。电位测试桩的间距不大于1000m。长效参比电极埋设在测试桩旁边,应尽量靠近管
道。硫酸铜参比电极电位漂移不大于±10mV,电位变化小于±5mV。绝缘接头测试桩采用防盗测试桩,外涂层具有良好的保色性和优良防腐性能,外层为黄色,并在接线箱正面适当位置用铭牌进行标识。注:厂家选用河南邦信防腐材料有限公司。
的规定进行。
(3)在运行中,及时了解交、直流干扰源情况,便于做对应处理。
(4)做好与邻近地下金属构筑物,电缆等的电绝缘措施,以免造成对其干扰。
7、电缆(引线)的埋地敷设
电缆(引线)的埋设深度不应小于1.2m,电缆回填前应进行仔细检查,并留有足够余量以防在电缆上广生张力;电缆敷设时要求铺砂盖砖,有关具体要求按电力电缆的施工规范执行。
8、防腐层修复、焊接与焊口补伤
8.1 防腐层修复
1)修补材料应采用管体同种涂料或涂料制造厂家提供或推荐的配套修补材料。 2)不合格而需要修补的部位应明确标记。 3)使用刮刀或喷砂方法除去不合格的防腐层。
4)用钢丝刷将缺陷周边防腐层50mm范围内打磨粗糙。原防腐层应保持清洁、干燥、无尘,无松脱残余物,无影响防腐层附着力的物质。
5)按照涂料制造厂家的要求进行机械喷涂或手工涂敷。
6)修补后防腐层应进行厚度和漏点检查,厚度符合规定要求且没有漏点为合格。 8.2 焊接与焊口补伤
本工程所有焊接均采用铝热焊。焊点补口采用热补伤片或其他合适的防腐材料。
9、施工与验收
为保证管道的设计寿命,阴极保护必须由具备相应资质与设备的专业队伍施工。施工验收按《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》(GB/T 19285-2014)。
10、注意事项
(1)牺牲阳极阴极保护系统,在投入运行之前应进行一次系统测试。
(2) 测试方法应按国家现行标准《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》 (GB/T 21246-2007)
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