海水环境下的管道防腐设计

海上钢管段防腐设计(修订稿)二00六年二月1.前言 12.钢管内防腐 12.1海上钢管道水泥砂浆内防腐在施工前应符合下列规定 22.2水泥砂浆内防腐层的材料质量应符合下列规定 22.3施工 3 4 53.钢管外防腐 53.1海上段钢管道环氧煤沥青外防腐层所用材料应符合下列规定 53.2有关材料的几点规定 73.3施工技术要求 73.4防腐层检验及修补 93.5储存及运输 3.6补口及补伤 3.7下沟及回填 4.2阴极保护方案的选择 4.4设计说明 4.5阴极保护效果判据 4.7参数的测试 4.8竣工资料 4.9在役管道防腐层的检查和维护 4.10阴极保护系统的运行和管理 5.工程概算 5.1编制说明 5.2概算投资表 6.设计图纸 曹妃甸工业区供水工程海上钢管段防腐设计1.前言已于2003年3月开工建设，并于2004年10月竣工通车。根据规划，东侧路基西侧及南侧路基北侧45米外建31米宽的综合管线带，在通间45米设置为高压走廊。在45米宽的高压走廊中，将高压铁塔与管线带通道之间15米布置为排涝通道。综合管线带有效宽度为30米，外坡坡度1:1.5,内坡坡度1:1,2.钢管内防腐1得大于管道内径的2%,即2.4cm。 盐水泥》(GB1344-85)的规定。水泥标号为425号或525号。检验方法除应符合《普通混凝土用砂的质量标准及检验方法》 22.3施工2.3.1衬里用料的配制2.3.1.1水泥砂浆必须用机械充分混合搅拌，砂浆稠度应符合衬2.3.2衬里的施工及养护2.3.2.3水泥砂浆内防腐层形成后，应立即将管道封堵，终凝后3泥不应少于14d,直至通水前应继续封堵，保持管道内防腐层水泥砂2.3.3施工中的钢制承插口管件的承插工作面涂二底二面五毒饮测时，检测仪须经检测部门验证。水泥砂浆厚度允许公差按2.3.2.1下2个点，若其中1个点不合格，再抽查4个断面，如其中仍有2个衬里表面和直尺之间的间隙，其中每100m管段内抽查10处，其中9处的间隙不应大于1.6mm,若不符合时，则再抽测20处，其中18处水泥砂浆衬里表面缺陷(麻面、砂穴、空窝等)。每处不得大于42.5修补3.钢管外防腐3.1.1环氧煤沥青涂料分(固化剂)、面漆的甲组分加乙组分(固化剂)组成，并和相应的稀甲组分技术指标表3-1序号底漆面漆1常温型底温型2细度(μm)3固体含量(%)常温型底温型5漆膜技术指标表3-2底漆面漆1干燥时间(25℃±1℃)常温型低温型常温型低温型2颜色及外观红棕色，无光黑色，有光日测3附着力(级)114柔韧性(mm)5耐冲击(cm)6硬度7耐化学试剂性>4</sub>(室温.3d)漆膜完整，不脱落10%NaOH(室温.3d)漆膜无变化10%NaCL室温.3d)漆膜无变化表3-3序号1剪切粘结强度(MPa)2阴极剥离(级)3工频电气强度(MV/m)4体积电阻率(0.M)5吸水率(25℃.24h)(%)6耐油性(煤油、室温、7d)通过7耐沸水性(24h)通过63.1.2玻璃布采用玻璃布作防腐层加强基布时，宜选用经续密度为(10×10)或(10×12)根/cm²,厚度为0.10～0.12mm,中碱(碱量不超过12%)、⑤涂料储存期应不小于1年。用户应按产品说明书所要求的条件3.3.1施工前的准备工作7 固化型环氧煤沥青涂料。施工时，钢表面温度应高于露点3℃以上，3.3.2漆料配制使用前应静置熟化15～30分钟，熟化时间视温度的高低而缩短或延3.3.3涂底漆3.3.4打腻子的腻子应在4h内用完。83.3.5涂面漆和缠玻璃布3.4防腐层检验及修补3.4.1一般要求3.4.2外观检查3.4.3厚度检查9管每20根为一组，每组抽查一根(不足20根也抽查1根),测管两端和中间3个截面，每个截面测上、下、左、右共4点，符合干膜厚度的规定为合格；若不合格，再在该组内随机3.4.4漏点检查层设计厚度的2倍。在连续检测时，检漏电压或火花长度应每4小时3.4.5粘结力检查层，形成边长约100mm,夹角45°~60°的切口，从切口尖端撕开玻撕开面积约50cm²,撕开后不露铁，底漆与面漆粘结；②固化后的防20根1组，每组抽查1根(不足20根也抽查1要有),每根随机抽查3.4.6标志与记录执行标准号；(2)钢管材质及规格；(3)防腐层条块结合；(4)防腐3.5储存及运输露天堆放时间不宜超过3个月。3.6.1补口面处理应符合前面所述的规定。如不具备喷(抛)射除锈条件，经用搭接宽度应大于100mm,补口处防腐层固化后，接上述要求进行质量检验与缺陷处理，其中厚度只测一个截面的4个点。3.6.2补伤破损处已裸露的钢表面，宜喷(抛)射除锈至工业级(Sa3级)。当条3.7下沟及回填4.阴极保护4.1基本情况煤沥青特加强级涂层外还必须加阴极保护(牺牲阳极法)的联合保护了世界各国的充分认可。钢管埋入地下要受到土壤环境介质的腐蚀，土壤的理化性质决定着钢管的使用年限和寿命。为了科学的解决钢管的保护设计问题，对沿线的土壤情况已经进行认真的测量和调查。相关数据见表4-1。土壤腐蚀情况调查表表4-1备注1物理法数据范围显示水为中性2含水量数据范围显示可构成土壤腐蚀3强腐蚀范围4强腐蚀范围5化学法强腐蚀范围6数据显示盐类增加，导电性增加7碳酸氢根%数据显示构不成对砼构物的腐蚀8未检出9盐类增加，土壤导电性增强数据显示盐类增加，导电性增加数据显示盐类增加，导电性增加数据显示盐类增加，导电性增加硝酸根当数据显示盐类增加，导电性增加有机质含量低，构不成生物腐蚀全氮%全氮含量低，构不成生物腐蚀没见硫酸盐还原菌落数据范围显示无微生物腐蚀电化学法数据范围显示构不成生物腐蚀强腐蚀范围白然腐蚀电位，V数据显示属正常电位腐蚀范围岛上电位梯度，mV强腐蚀范围中段电位梯度，mV强腐蚀范围5公里+800m电位梯强腐蚀范围由于管道沿线的吹填工作还没有完成，钢管也没有铺设，严冬调查测量难以精确完满。我院是在通路工程及首钢吹填已完成的地方，挑选与管道铺设条件类似的地点进行测量取样，其成果供防腐设计参考。上面就根据现有条件所能调查的部分数据和国家阴极保护相关规表4-2强制(外加)电流法1.输出电流连续可调2.保护范围大3.不受环境电阻率限制，4.工程越大越经济5.保护装置寿命长1.需要外部电源2.对邻近金属构筑物有干扰3.投产后需要有人需管理1.不需要外部电源2.对邻近金属构筑物干扰很小3.投产后可不需日常管理4.工程越小越经济5.保护电流分布均匀，利用率高6.兼有防腐、防雷、排流功能1.高电阻率环境不宜使用2.保护电流几乎不可调3.覆盖层质量必须好4.投产调试工作复杂较高6.安装费时、费力、烦琐从表4-2阴极保护方法的比较，可知两种方法各有优缺点。由于4.3牺牲阳极法设计方案和30年的设计寿命牺牲阳极阴极保护材料土壤电阻率范围阳极种类阳极重量(kg)锌阳极42.5kg/块覆盖层电阻：环氧煤沥青100000.m²。阳极间距定为36米；13Km,双管线，设计锌阳极361组(间距36米),每组2支42.5公加计算用量的10%,总计794支。测试桩20个。曹妃甸工业区供水工程海上钢管段防腐设计带状阳级设计测试桩部位mmm类型间距单支个套总计总计(米)设计(支)沿线五处砼大B5绝缘支撑，每0.5m放一组，每组14支，共300组(套)总计4200支。管道阴极保护材料表序号材料名称规格型号单位数量备注锌合金阳极支2填包料化学纯吨3绝缘接头套24参比电极支5测试桩套6测试片片7电缆M8电缆M9电缆M电缆M铝热焊剂瓶点火器支铝热焊模具付6锌带状阳极菱形大-1米绝缘支撑组4.4设计说明4.4.1绝缘装置的设置电绝缘可以将保护电流限定在一定的范围里，避免相互间的干4.4.2防止杂散电流的措施干扰的可能，当电位梯度大于2.5mv/m时应考虑采取防护措施。根置大型排流阳极地床(8～12支锌排流阳极),中等干扰程度采用4支锌排流阳极，弱干扰管段采用2支锌排流阳极。4.4.3阴极保护测试系统4.4.5跨越处的特殊保护与套管内壁的间距大(200mm左右),保护效果好。因此套管中的管4.4.6焊点防腐阴极保护系统与管道焊接点的防腐质量直接影响阴极保护的效除防腐层的面积控制到尽量小(4平方厘米);清除焊渣后，用热熔4.4.7防腐层漏点检测(1)施加阴极保护后，使用铜一饱和硫酸铜参比电极(以下简称4.6.2阴极保护绝缘装置的设计、安装及测试应符合国家现行标4.7参数的测试4.8竣工资料4.8.1竣工图：(3)低压管道八年进行1次。电流法，评价应符合国家现行标准《管道防腐层检漏试验方法》应每三年进行1次。5.工程概算5.1编制说明(5)规费、税金执行唐山市建设局[2005]57号《关于发布工程标准的通知》,规费取5.01%,税金取3.25%。(6)工程总投资为1885.17万元。5.2概算投资表曹妃甸工业区供水工程海上段防腐工程概算序号项目名称单位数量单价(元)合价(元)分部分顶工程钢管内防腐St2级除锈旋喷水泥砂浆m(二)钢管外防腐Sa3级除锈环氧煤玻璃布防腐(3布8油)m(三)电化学防腐1直接工程费基本直接费锌阳极块安装支组测试桩接线对测试片制安对组阴极保护系统调试套管锌带安装米测试桩安装个绝缘测试个均压线跨接处绝缘支撑安装支未计价材料费锌合金阳极42.5Kg支吨绝缘接头1220套参比电极Cu/CuS04支套片电缆VV-1/1×10M8电缆VV-1/1×25M电缆VV-1/1×6M5电缆RVVP0.5/1×2.5M6铝热焊剂瓶点火器支3铝热焊模具付米棉布带φ300*1300支