廊坊华能分支管线阴极保护设计

1、廊坊输气站华能分输支线管道阴极保护工程设计2014.11目录第 1 页 共 1 页工程号CP-DDI01工程名称廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程设计阶段施工图专业腐蚀专业子项目名称完成日期序号版本 号图别图号名称张数图纸规格备注1A0000设计封面12A0001设计目录13A0002材料表14A0003设计说明56A0005参比电极技术规格书47A0006测试桩技术规格书58A0007牺牲阳极技术规格书59A0008硫酸铜参比电极附图110A0009测试桩附图111A0010牺牲阳极附图112A0011牺牲阳极安装图 1113A0012牺牲阳极安装图 21项目总负责 人专业负责 人归档

2、接收人审定制表人归档日期第 1 页 共 1 页设计单位：中国轻工建设工程有限 公司材料表工程号图号序号名称及规格单位数量备注1镁阳极支12带填包料，每支阳极带 6m 长vv-1kv/1×16mm2 电缆2钢质测试桩支4108×3000mm3长效参比电极支4带填包料、6m 黄色 PVC 电缆（1×10mm2）4标准试片（5mm×10mm）个4每个试片带 6m 长 vv-1kv/1×10mm2 电缆5测试线（vv-1kv/1×10mm2）米486放热焊接模具套17焊粉包88热熔胶片89补伤片片8编制校正审核日期第 1 页 共 5 页设计单

3、位：中国轻工建设工程 有限公司：设计说明工程号图号1、阴极保护设计技术标准与规范 本阴极保护技术方案设计依据如下标准与规范： GB/T 21448-2008埋地钢制管道阴极保护技术规范 GB/T 21447-2008 钢制管道外腐蚀控制规程GB/T 21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测试方法 SY/T 0029-1998 埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法； GB/T 17731-2004 镁合金牺牲阳极SY/T 0086-2003 阴极保护管道的电绝缘标准2保护对象廊坊华能输气管线，起点为中石油门站，终点为 28#分输阀室。全长 1626.7m，管道规格 为：168.3×9

4、.5mm。管道材质为：L245。全管段采用常温型 3LPE 加强外防腐层。本工程有 2 处定向钻穿越，长度分别为 920.9m 和 363.4m。3阴极保护方案设计（1）为延长管道使用寿命，保障管道安全运行，本工程燃气管道采用聚乙烯三层复合结 构防腐加牺牲阳极联合保护措施。全程选用普通镁阳极，选用阳极重量为 11.34Kg；管道沿线 土壤电阻率分布在 1980.m。本设计根据被保护管道的环境，经过（4.设计参数）计算全线总共需要阳极 12 支，考虑 到站场旁定向钻穿越较长，且管道在穿越过程中很容易导致防腐层磨损，是本设计重点考虑 的管段，其存在定向钻中间位置无法得到保护的情况，在 920.9m

5、 定向钻两头各加 1 组阳极， 每 4 支阳极组合为一组；363.4m 定向钻穿越长度较小，所以在该定向钻出、入土点各加一组 阳极，每 2 支阳极组合为一组。阳极采用立式埋设方式，每支阳极之间埋设距离定位 2m，埋 设深度为 2m。沿线总共安装 3 处牺牲阳极测试桩，每处测试桩安装 1 支长效硫酸铜参比电极 和 1 套测试片；牺牲阳极测试桩见牺牲阳极测试桩布置示意图。（2）除必要的测试桩汇流点外,均采用电缆直接用铝热焊焊接在管道上；编制校正审核日期第 2 页 共 5 页设计单位：中国轻工建设工程 有限公司：设计说明工程号图号（3）牺牲阳极的埋设必须采用化学填包料,填包料厚度应大于 100mm。

6、牺牲阳极的填包料是 由石膏粉、膨润土和工业硫酸钠组成的混合物，各成分的质量分数比应该为 75:20:5。4设计参数: 设计寿命: 30 年 土壤电阻率:50.m绝缘层电阻：>100000.m PE 防腐层，相同材料热缩套补口 管道保护电位：最大保护电位选择-0.85V,最小保护电位选择-1.15V。 保护电流密度：30A/m²管外径： 168.3，材质：L2455焊接点处理管道与测试线、参比电极和阳极等可采用铝热焊剂直接将电缆焊接于钢管上。焊接前， 首先在管道防腐层上切割出一个100mm×100mm的焊接口，或根据焊接施工情况对焊接口大小 进行相应调整。并清理焊接口保

7、持表面干燥和清洁，以保证焊接质量。焊接时，要保证焊点 牢固可靠，以防止焊接点质量不达标，导致的电连接性不好的现象发生。焊接完成后采用补 伤片补伤，仔细修复焊接处的防腐层，保证该处密封绝缘。6阳极的安装牺牲阳极电缆可通过测试装置与管道实现电连接，也可直接焊接在管道上。本设计采用 测试桩连接的方式。阳极的安装按照以下规范进行：（1）一般情况下牺牲阳极距管道外壁3m5m，最小不宜小于0.5m，埋设深度以阳极顶部 距地面不小于1m为宜。（2）牺牲阳极应埋设在土壤冰冻线以下。在地下水位低于3m的干燥地带，阳极应适当加 深埋设；埋设在河床中的阳极应避免洪水冲刷和河床挖泥清淤时的损坏。（3）在布设棒状牺牲阳

8、极时，注意阳极与管道间不应存在金属构筑物。编制校正审核日期第 5 页 共 5 页设计单位：中国轻工建设工程 有限公司：设计说明工程号图号（4）阳极钢芯与电缆连接，采用焊锡灌注，以减少接触电阻，同时应保持连接处的绝缘 密封，需包覆环氧树脂玻璃布，然后再采用热收缩套管，加以密封和绝缘，阳极的钢芯一端 阳极端面，须涂环氧树脂，确保该端面不起作用，其他五面要清洁干净，放入盛有阳极填充 料的棉布口袋中。（5）牺牲阳极与钢管可采用铝热焊剂直接将阳极电缆焊接于钢管上，安装前，首先在管 道防腐层上切割出一个50mm×50mm的焊接口，或根据焊接施工情况对焊接口大小进行相应调 整。并清理焊接口保持表面

9、干燥和清洁，以保证焊接质量。焊接完成后采用补伤片补伤，仔 细修复焊接处的防腐层，保证该处密封绝缘。（6）阳极安装在阳极坑后进行回填，在回填土中不应含有砖、石等，若坑内较干燥时， 应在阳极外的布袋上盖上一层薄土后，向坑内灌水，使阳极布袋内的填料饱和吸满水，然后 再回填并夯实，恢复地坪。7测试桩的安装（1）技术要求： 测试桩由桩体、测试接线板、测试导线、铭牌和警示牌几部分组成。各种功能的测试桩，其 桩体可以统一。测试桩应符合下列技术要求： 桩体应采用规格为108 的（镀锌）钢管，壁厚为4 毫米，长度为3 米； 测试桩内、外壁应有防腐底漆，外壁最外层为黄色涂塑防腐层； 桩体内对应测试门处装有便于测试

10、电缆连接并与桩体绝缘的稳固接线板； 测试桩底部应有能使其稳固的结构； 测试桩顶部应留有安装铭牌及警示牌的空间和预留孔，便于铭牌拧接或铆接； 测试桩上应有一个可以锁上的门，并配有特殊的专门钥匙。 接线板应符合下列要求：编制校正审核日期设计单位：中国轻工建设工程 有限公司：设计说明工程号图号 接线板上的接线端子（俗称接线柱）根据测试导线的多少可分为6 柱、8 柱、10 柱型几 种； 接线端子适于连接截面为6x16mm2 的电缆。 铭牌应符合下列要求： 铭牌尺寸大小为140mm×200mm，厚度为2mm 的铝板。（2）施工要求： 施工中应采用符合技术规格要求的统一测试桩，测试桩的设置安装及

11、位置须与施工图上的标注相一致，测试桩铭牌应标明工程名称、输送介质类型，埋设要牢固稳定、桩要竖直。 施工应注意。测试桩的安装方式详见附图。测试桩的埋设当按照以下要求进行：（1）测试桩按照油气流向进行编号，一般埋设于流向左侧距离管道中心线1.5m处；（2）测试桩引线的连接应在管道下沟后和上方回填前进行；（3）测试桩引线焊接后，应用松软土壤回填，并应防止碰断或破坏引线；（4）连接头不应漏水，裸露的测试引线及管体与管件应加绝缘保护层，其绝缘材料应与原有 的电线绝缘层和管体涂层相同。8参比测试系统的安装（1）参比电极材料要求 长效铜硫酸铜（饱和）参比电极相对于标准氢电极的电位应为0.32V；其使用温度范

12、围应为045。长效铜硫酸铜参比电极的结构可参见附图。参比电极中的铜丝应为纯铜制 成；溶液应为饱和硫酸铜溶液。参比电极应置于充满填料的棉布袋中。填料成分如表1 所示。 每只参比电极（包括填料）的重量约为10kg。长效铜硫酸铜参比电极引出线应符合下列要 求：单芯绞合铜导线，截面为1×10mm2；PVC 绝缘层，黄色PVC 护套；长度为5 米。（3）参比电极施工要求 参比电极埋设之前要先在清水中浸泡12个小时以上，以使内部的硫酸铜达到饱和状态。参比 电极安装位置应尽量靠近管道，本设计参比电极埋设在距管道200mm位置处，埋设深度与管 道底部持平。编制校正审核日期DA100m3/4DC EB

13、规格号重量（kg）A（mm）B（mm）C(mm)D(mm)E(mm)-411.349011088680700设计单位：中国轻工建设工程 有限公司：设计说明工程号图号9验收镁阳极施工及验收应严格按照SYJ4006-90长输管道阴极保护工程施工及验收规范 执行。10附录表 2 镁合金牺牲阳极型号编制校正审核日期设计单位：中国轻工建设工程 有限公司参比电极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 1 页共 4页阶段：最终设计阴极保护 参比电极技术规格书编制校对审核审定设计单位：中国轻工建设工程 有限公司参比电极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护

14、工程第 2 页共 4页阶段：最终设计目 录1.0 总则. 31.1 概述. 31.2 遵循的标准和规范. 32.0 设计. 32.1 概述. 32.2 技术要求. 33.0 检查与检测. 34.0 技术资料. 44.1 投标书中所应包括的技术资料. 44.2 订货后供货商应提供的技术资料. 45.0 供货要求. 45.1 运输包装. 45.2 交货方式. 46.0 保证和担保. 4附图长效铜/硫酸铜参比电极结构示意图成分百分比（重量）石膏粉（CaSO4·2H2O）75膨润土20工业硫酸钠5设计单位：中国轻工建设工程 有限公司参比电极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道

15、阴极 保护工程第 3 页共 4页阶段：最终设计1.0 总则1.1 概述 本技术规格书是对廊坊输气站华能分输支线管道阴极保护工程所用的长效铜/硫酸铜（饱和）参比电极及其附件的设计、制造、安装、工厂测试、运输等的最低要求。1.2 遵循的标准和规范1.2.1 本技术规格书与下列图纸一起使用：附图 长效铜/硫酸铜（饱和）参比电极结构示意图2.0 设计2.1 概述 参比电极可用于做为反馈信号源与直流电源相连，也可用于测量被保护体相对于腐蚀介质的电位。2.2 技术要求 长效铜硫酸铜（饱和）参比电极相对于标准氢电极的电位应为0.32V；其使用温度范围应为 045。长效铜硫酸铜参比电极的结构可参见附图。参比电

16、极中的铜丝应为纯铜制 成；溶液应为饱和硫酸铜溶液。参比电极应置于充满填料的棉布袋中。填料成分如附表 1 所 示。每只参比电极（包括填料）的重量约为 10kg。长效铜硫酸铜参比电极引出线应符合下 列要求：单芯绞合铜导线，截面为 1×10mm2；PVC 绝缘层，黄色 PVC 护套；长度为 5 米。附表 1 长效铜硫酸铜参比电极填料成分3.0 检查与检测设计单位：中国轻工建设工程 有限公司参比电极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 4 页共 4页阶段：最终设计制造商应对参比电极进行检查与检测，以确保其满足本技术规格书的要求，以及制造商的 技术要求；并且在供

17、货时，应提供参比电极检查合格证明。4.0 技术资料4.1 投标书中所应包括的技术资料 投标商在投标书中应明确说明所提供的参比电极与本技术规格书中的技术要求相一致，如果有不一致的地方应该明确指出其中的差异。 投标者在投标书中必须提供下列资料： 制造商的参比电极电化学性能指标； 制造商的参比电极适用的温度范围； 制造商的参比电极填料的化学成份； 参比电极的详细结构图，包括尺寸与重量； 参比电极引出电缆与参比电极连接结构图及密封方法说明； 参比电极的使用寿命。4.2 订货后供货商应提供的技术资料订货单签定 4 天以内，供货商必须提交 4.1 所列技术资料。5.0 供货要求5.1 运输包装 运输包装应

18、符合订货单中以及与订货单上所附其它文件对包装的要求，并且应考虑参比电极的特殊要求。5.2 交货方式 交货方式以及交货步骤应按合同文件的条款执行。6.0 保证和担保 参比电极在使用期间保证不会出现材料、设计和制造工艺的缺陷。若在质保期间有任何上述缺陷，供货商应免费进行必要的更换和维修。在质保期内，如果出现任何缺陷或故障， 供货商应免费提供更换、维修和装运以及现场劳务服务。设计单位：中国轻工建设工程 有限公司测试桩技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 1 页共 5页阶段：最终设计阴极保护 测试桩技术规格书编制校对审核审定设计单位：中国轻工建设工程 有限公司测试桩技术

19、规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 2 页共 5页阶段：最终设计目 录1.0 总则. 31.1 概述. 31.2 遵循的标准和规范. 32.0 设计. 32.1 概述. 32.2 技术要求. 33.0 检查与检测. 44.0 技术资料. 44.1 投标书中所应包括的技术资料. 44.2 订货后供货商应提供的技术资料. 45.0 供货要求. 55.1 运输包装. 55.2 交货方式. 56.0 保证和担保. 5附图测试桩结构图设计单位：中国轻工建设工程 有限公司测试桩技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 3 页共 5页阶段：最终设计1

20、.0 总则1.1 概述 本技术规格书是对廊坊输气站华能分输支线管道阴极保护工程所用的测试桩及其附件的设计、制造、安装、工厂测试、运输等的最低要求。1.2 遵循的标准和规范1.2.1 本技术规格书符合下列标准： GB/T 21448-2008埋地钢制管道阴极保护技术规范1.2.2 本技术规格书与下列图纸一起使用： 附图 测试桩结构图2.0 设计2.1 概述 测试桩用于阴极保护参数的检测，是管道管理维护中必不可少的装置，按测试功能沿线布设。测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的检测，也可用于覆盖层检漏及交、直流干 扰的测试。2.2 技术要求 测试桩由桩体、测试接线板、测试导线、铭牌和警示牌几部分组

21、成。各种功能的测试桩，其桩体可以统一。 测试桩应符合下列技术要求： 桩体应采用规格为108 的（镀锌）钢管，壁厚为 4 毫米，长度为 3 米； 测试桩内、外壁应有防腐底漆，外壁最外层为黄色涂塑防腐层； 桩体内对应测试门处装有便于测试电缆连接并与桩体绝缘的稳固接线板； 测试桩底部应有能使其稳固的结构； 测试桩顶部应留有安装铭牌及警示牌的空间和预留孔，便于铭牌拧接或铆接； 测试桩上应有一个可以锁上的门，并配有特殊的专门钥匙。设计单位：中国轻工建设工程 有限公司测试桩技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 4 页共 5页阶段：最终设计接线板应符合下列要求： 接线板上的接

22、线端子（俗称接线柱）根据测试导线的多少可分为 6 柱、8 柱、10 柱型 几种； 接线端子适于连接截面为 616mm2 的电缆。铭牌应符合下列要求： 铭牌尺寸大小为 140mm×200mm，厚度为 2mm 的铝板。3.0 检查与检测 制造商应对所有测试桩进行检查与检测，以确保桩体的材质、外观、防腐、接线板和测试门锁等满足本技术规格书的要求，以及制造商的技术要求；并且在供货时，应提供测试桩 检查合格证明。4.0 技术资料4.1 投标书中所应包括的技术资料 投标商在投标书中应明确说明所提供的测试桩与本技术规格书中的技术要求相一致，如果有不一致的地方应该明确指出其中的差异。投标者在投标书中

23、必须提供下列资料： 测试桩选用的材料； 外涂层的颜色及材料； 详细测试桩结构图，包括桩体、接线板、测试门、锁、钥匙结构及尺寸； 测试桩铭牌安装图； 接线板的结构及安装图； 接线柱的结构图； 电缆与接线柱的连接图；4.2 订货后供货商应提供的技术资料订货单签定 14 天以内，供货商必须提交 4.1 所列技术资料。设计单位：中国轻工建设工程 有限公司测试桩技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 5 页共 5页阶段：最终设计5.0 供货要求5.1 运输包装 运输包装应符合订货单中以及与订货单上所附其它文件对包装的要求，在搬运过程中应考虑测试桩的特殊要求。每个测试桩应用草

24、绳等材料包裹，运输时其码放应用草垫等材料保 护测试桩体不被磨损或摔坏变形。5.2 交货方式 交货方式以及交货步骤应按合同文件的条款执行。6.0 保证和担保 测试桩在使用期间保证不会出现材料、设计和制造工艺的缺陷。若在质保期间有任何上述缺陷，供货商应免费进行必要的更换和维修。在质保期内，如果出现任何缺陷或故障，供 货商应免费提供更换、维修和装运以及现场劳务服务。设计单位：中国轻工建设工程 有限公司牺牲阳极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 1 页共 5页阶段：最终设计阴极保护 牺牲阳极技术规格书编制校对审核审定设计单位：中国轻工建设工程 有限公司牺牲阳极技术规格

25、书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 2 页共 5页阶段：最终设计目 录1.0 总则. 31.1 概述. 31.2 遵循的标准和规范. 32.0 设计. 32.1 镁合金牺牲阳极. 33.0 检查与检测. 44.0 技术资料. 44.1 投标书中所应包括的技术资料. 44.2 订货后供货商应提供的技术资料. 55.0 供货要求. 55.1 运输包装. 55.2 交货方式. 56.0 保证和担保. 5附图预包装牺牲阳极结构示意图元素标准型主要化学成分的质量分数/%镁锰型主要化学成分的质量分数/%Al5.36.70.010Zn2.53.5Mn0.150.600.501.30

26、Fe0.0050.03Ni0.0030.001Cu0.0200.020Si0.10Mg余量余量设计单位：中国轻工建设工程 有限公司牺牲阳极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 3 页共 5页阶段：最终设计1.0 总则1.1 概述 本技术规格书是对廊坊输气站华能分输支线管道阴极保护工程所用的镁合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极及其附件的设计、制造、安装、工厂测试、运输等的最低要求。1.2 遵循的标准和规范1.2.1 本技术规格书符合下列标准： GB/T 21448-2008埋地钢制管道阴极保护技术规范1.2.2 本技术规格书与下列图纸一起使用： 附图预包装牺牲阳极结构示

27、意图2.0 设计2.1 镁合金牺牲阳极2.1.1 镁阳极化学成分要求，镁阳极化学成分应符合附表 2 中的要求。附表 2 镁阳极化学成分2.1.2 镁阳极的电化学性能，镁阳极的电化学性能指标必须符合附表 3 中的要求。性能单位Mg，Mg-Mn密度 开路电位理论发生电量g/cm2-V（SCE）A.h/g1.741.562.20土壤中（0.03mA/cm2）电流效率 发生电量消耗率% A.h/gKg/(A.a)400.8810.0设计单位：中国轻工建设工程 有限公司牺牲阳极技术规格书文件号：项目号:廊坊输气站华能分输支线管道阴极 保护工程第 4 页共 5页阶段：最终设计附表 3 高纯镁阳极的化学性能3.0 检查与检测 制造商应对所有牺牲阳极进行检查与检测，以确保阳极的化学成分、技术特性、规格型号及重量等满足本技术规格书的要求，以及制造商的技术要求；并且在供货时，按 SY/T0019-97标准要求应提供牺牲阳极检查合格证明。4.0 技术资料4.1 投标书中所应包括的技术资料 投标商在投标书中应明确说明所提供的牺牲阳极与本技术规格书中的技术要求