天然气管道工程阴极保护施工说明.docx

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1、说明书1设H范都执行怖准、1设H范都执行怖准、1.1设计概述及设计范围南11卜两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明1.2执行的标准、规范2阴极触方案2.1 站内设备安装22.2 电源设备控制台的外围连接3通电点安装32.2.1 阳极主电缆及标志桩32.3 阳极床的安装32.4 绝缘接头安装32.5 避雷器安装32.6 绝缘接头测试桩安装42.7 测试桩设置及安装42.8 临时阴极保护42.9 强电冲击与交/直流干扰防护措施42.10 抗震设计53 要求63.1 等电位隔离器的安装63.2 线路测试桩安装63.3 绝缘接头测试桩安装73.4 电缆敷设74蜩、调蝌髀74.1 测试

2、74.2 调试和小间距测试84.3 测量仪表84.4 测试步骤94.5 管理11设计校 审审核设计校 审审核工程负责人南JI卜两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明保护。测试时，测量段的 阴极保护站工作于供电12 秒，断电3秒状态。2）日常管理只在测试 桩处将硫酸铜电极安放在管顶正上方的潮湿土壤处，用数字万用表DC 2V量程，测量管道与硫酸铜电极之间的两种电位值，其中持续时间12秒的为通电电位，持续时间仅3秒的为断电电位，断电电位为该测试桩 处管道的阴极保护电位。通常，通电电位明显比断电电位负得更多。3）新建管道在阴极保护站投产1个月以后，必须采用小间距测量方法对管道的阴极保护

3、进 行全线测量，以防止局部管道出现过保护或欠保护。4）小间距测量步骤如下：电流能流入测试区间的所有阴极保护站必须同步工作于供电12秒,断电3秒的间歇状态, 同步误差小于0.1秒；仅有一座阴极保护站供电的区间，该阴极保护站工作于前述间歇状态。长测试导线一端接在测试桩与管道连接有测量电缆的接线柱上，另一端接数字万用表负 极，数字万用表置DC2V量程；数字万用表正极接便携式硫酸铜电极。从测试桩开始，沿管顶每隔2m,将硫酸铜电极安放在土壤外表测一组通电电位和一组断 电电位，直至到达前方一个测试桩。或测至两测试桩中点，再从前方一个测试桩往本测试桩重 复上述测试方法，使两侧测试桩之间完成每隔2m测试一组通

4、电电位和一组断电电位的测量。（W据处理由开到关，由关到开转换瞬间往往产生一个尖峰值，假设转换瞬间的测量值与其后的几个测量 值偏移明显，应从数据中剔除，两组数据中余下的几个数据， 分别取其算术平均值，代表该 测量点的通电电位和断电电位。以距离为横坐标、电位为纵坐标画出测量段的电位分布曲线图，图中一条为通电电位曲线, 另一条为断电电位曲线，在直流干扰可忽略不计地方，断电电位曲线代表阴极保护电位分布曲 线。当测量导线用铜芯绝缘软线时，测量完后应收回；假设采用高强度漆包线测量，漆包线不用 收回。某段小间距测量完成后，假设当天不再测量，应通知阴极保护站恢复为连续供电状态。5）其他说明由于断电法测试阴极保

5、护电位不允许被测管道上有阴极保护电流流动，设有多个阴极保护站 的某条管道上，无法实施同步断电时，在两阴极保护站中段管道上设有绝缘接头，该绝缘接头 往往设有测试桩将两边连接起来，测试前应先断开测试桩中的连接片（线），以保证绝缘接头 两侧电气分开。同时，应对绝缘接头的绝缘性能进行测试，以确定在一段管道末端段的测试中,南JI卜两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明是否应先关断下一段阴极 保护站。在有直流干扰的 地方，不能采用断电法测 试阴极保护电位。恒电位仪的输出电流、输出电压、控制电位应每日记录，在管理测试中，需要根据测试的内 容和周期要求分别进行。如果正常运行时只需要测投产测试中

6、的工程，如发生异常或故障需要 检查，可有目地进行相关测试。在日常管理中，阴极保护恒电位仪应处于连续运行中，两台恒 电位仪每月切换1次。1设计范围及执行的标南I-两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明南I-两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明准、1J设计概述及设计范本设计为南川-两江新区天然气管道工程的二期姜家分输站-洛磺分输站段线路工程阴极保护设计，设计范围包括：线 路起点位于姜家分输站处的JL001号桩，终点位于洛磺分输站站外的JL543号桩，线路水平长约61.44km,实长约64.83km；本工程输气管道设计输气量9.8x108Nm3/a,设计压力6.3M

7、Pa,管线采用直缝高频电阻焊钢管/直缝埋弧焊钢管。本工程在 洛磺分输站新建阴极保护站，阴保机柜放置于机柜间内采用三合一型，辅助阳极采用深井阳极地 床。1.2执行的标准、规范埋地钢质管道阴极保护技术规范GB/T 21448-2017；埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T 21246-2020；阴极保护管道的电绝缘标准SY/T 0086-2020；油气长输管道工程施工及验收规范GB 50369-2014 ;钢质管道外腐蚀控制规范GB/T 21447-2018；埋地钢质管道交流干扰防护技术标准GB/T 50698-2011；2阴方案本工程阴极保护采取新建阴极保护站（即三合一阴保机柜）的强制电流阴

8、极保护方案。阴极 保护站的设置根据整个工程的分布、保护范围及有经济可靠的交流电源、方便管理等因素布置 在洛磺分输站内。2.1 站内设备安装本阴极保护站所用阴极保护电源设备应符合相应技术规格书的要求，严禁使用不合格产品。阴极保护站内安装1套阴极保护电源设备，每台电源设备由2台完全独立的恒电位仪和1 台控制台构成，并安装在阴保机柜内，位置现场确定。2台恒电位仪互为备用，以保证阴极保护 的正常运行，给管道提供可靠、稳定的阴极保护电流。将恒电位仪的输出阳极、输出阴极、零 位接阴、参比电极及220V电源端子，输出电压不高于50V,用配套的导线分别与控制台的相应 端子联接，并保证完全电气连通。设备机壳接地

9、：采用VV22-0.6/1kV-1 X16mm2电缆将两台恒电位仪及控制台的机壳接地端南JI卜两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明子与站场共用接地装置相 连接，并保证完全电气连 通。站内设备安装详见厂 商使用说明书。2.2 电源设备控制台的外围连接通电点安装所有电缆与设备连接采用相应规格的铜鼻子或线鼻子压接。采用聚氯乙烯电缆，分别从控制 台的零位接阴和输出阴极端子引出，穿墙基预埋钢管出机柜间，敷设至通电点处，采用铝热焊 与管道连接。通电点设于管道上的绝缘接头保护端侧管道上，长效硫酸铜参比电极应埋设在通 电点附近冻土层以下，周围应始终保持湿润。电缆与管道交叉时，电缆需加套管保护

10、；当管顶 在冻土层以下时，电缆敷设在管道上方；当管顶在冻土层以内时，电缆敷设在管道下方。2.2.1 阳极主电缆及标志桩阳极主电缆采用VV22-0.6/1kV-1 X16mm2电缆从控制台的输出阳极端子引出，穿墙基预埋 钢管出机柜间，敷设至阳极地床位置处（阳极地床位置由现场确定，阳极地床与进、出站管道 的垂直距离宜不小于100m）,阳极主电缆中间应尽量少用接头。2.3 阳极床的安装阳极地床设1处设置于古路分输站，阳极易断裂，运输与施工中应小心轻放，凡断裂后不得 再使用；其性能应符合相应技术规格书的相关要求。深井阳极埋深70m,需埋设在低洼、潮湿的低土壤电阻率地段。电缆及引出电缆与阳极主电缆的连接

11、是否牢靠，阳极引出线与阳极的接触电阻应小于0.01 。，拉脱力数值应大于阳极自身质量的1.5倍，接头密封可靠。2.4 绝缘接头安装为防止阴极保护电流漏失，实施阴极保护电绝缘，在进、出站管道上需安装相应规格的绝缘 接头。本工程需安装绝缘接头8个，位置详见工艺管道平安装图。绝缘接头均为埋地安装，在地面应有标识。2.5 避雷器安装在绝缘接头处均需安装1个低压等电位隔离器，本工程共需安装等电位隔离器8个，等电 位隔离器安装在定制的防爆接线箱内，防爆接线箱防爆等级不低于Exd IIB T4,保护级别不低 于Gb,防护等级不低于IP65。采用聚氯乙烯电缆，用铝热焊与绝缘接头两端的管道连接，然后穿隔爆型挠性

12、连接管后压接南JI卜两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明在隔离器两端，连接应牢 固，必须保证完全电气连 通。隔离器安装前、后及 雷雨后应作定期检测。绝缘接柒测试桩安装管道上的绝缘接头安装处各设置绝缘接头测试桩1支，共8支，采用与线路相同形式的测 试桩。测试桩应设置在不影响工艺装置布置，方便测试的围墙边。2.7 测试桩设置及安装1）本段阴极保护测试桩（电位和智能测试桩）79支，并可按照实际需要增加。阴极保护测试 桩可兼做线路里程桩。线路专业其他标志桩如：转角桩/标志桩等由线路专业考虑并设置，详见 线路专业相关设计。2）测试桩的设置类型及位置须与管道平面图上的标注相一致。3）测试

13、桩桩体埋地局部采用加强级聚乙烯胶粘带防腐，露空局部采用氟碳涂料涂装。4）局部测试桩安装于河道内，此局部测试桩防护等级不低于IP68,需按现场情况安装于不 易被淹没的位置，不安装硫酸铜参比电极。2.8 临时阴极保护假设施工周期较长，在管道下沟回填后，外加电流阴极保护系统在半年内不能投入运行时，为 防止已埋地管道被腐蚀,对于土壤电阻率低于20 Q.m的地段以及处于沼泽、河流等地段的管道, 将采用牺牲阳极作为临时性保护措施。临时阴极保护采用带状镁阳极，阳极截面尺9.5X19mm,每公里敷设10m,阳极带通过测 试桩与管道连接。临时保护寿命按2年考虑。2.9 强电冲击与交/直流干扰防护措施本工程管道较

14、长，管道沿途不可防止会与某些可能产生杂散电流的干扰源或设施交叉甚至平行，这些 干扰源或设施都会对管道造成不同程度的不良影响，有必要采取适当的出航佛用昔施。在高压交/直流输电铁塔及接地系统、输电线路走廊和电气化铁路附近的管道，以及附近具有高于地面 的架空通信电缆的管道，需采用固态去耦合器进行强冲击与交直流干扰防护。去耦合器安装于管道正上方，同时在管道单侧敷设35面裸铜线300m作为接地线使用，接地电阻宜小于 1欧调。当实测接地电阻不能满足要求时，需加长接地线。容性影响的防护：管道在UOkV及以上高压交/直流输行各下进行管道组焊施工时，由于输电线路南JI卜两江新区天然气管道工程绑各 0濯（二期）阴

15、极保护施工说明与未下沟回填的地面防腐 筋管道电容，管道 上的容的哈电压可能会 对管道锁人员造成电击伤害，艮据GB/T50698-2011的要求，应采取容性影响防护措施，具体为：1）组焊长度为300m时，管道两端应进行 单独的临时接地；组焊长度超过300m时，应每隔300m安装一处临时接地，接地极的接地电阻应小于30 2）临时接地极可以是接地棒、裸露的套管或其它适宜的金属接地体，但不得与附近的电力系统的接地 极相连；3）临时接地极与管道的连接线的导体截面应不小于lorn/的多股铜芯导线，其接点应具有良好的 机械强度和导电性；4）管道下沟回填后撤除临时接地。5）其余要求应符合GB/T50698-2

16、011中的规定。管道与高压输电线路铁塔及其接地系统地面建构筑物接地系统其它电力接地系统的距离小于10m的 部位，应设置强电冲击屏蔽点，以减轻电力故障或雷电情况下对防腐层、绝蕤置、阴极物设施的损坏; 但任何情况下管道与接地体的净距不能小于2m,如果不能满足，应与电力部门协商迁移接地体。在管道与11 OkV及以上输电线路和交流电气化铁路发生并行（间距W600m）、靠近、交叉的地段，设置 一定数量的交流干扰防护点，并尽量安装在附近土壤电阻率相对较低的位置。在现场实测干扰电场强度高的管道与交流电气化铁触叉、管道与高压交流输电线路交叉且夹角小于 55处，需设置一处交流干扰防护点。2.10 抗震设计设备安

17、装应满足戳I机电工撕震设计规范GB50981相关内容；1、抗震设防烈度为6度及以上地区的各类新建、扩建、改建建筑与市政工程必须进行抗震设防。2、配电箱（柜）、通信设备的安装螺栓或焊接强度应满足抗震要求；3、靠墙安装的配电柜、通信设备机柜底部安装应牢固。当底部安装螺栓或焊接强度不够时，应将顶部与墙 型彳4、当配电柜、通信设备柜等靠墙落地安装时，根部应采用金属膨胀螺栓或焊接的固定方式。当8度或9 度时，可将几个柜在重心位置以上连成整体；5、壁式安装的配电箱与墙壁之间应采用金属膨胀螺栓螃；6、配电箱（柜）、通信设备机柜内的元器件应考虑与支承结构间的相互作用，元器件之间采用软连接，接线 处应做防震处理

18、；7、配电箱（柜）面上的仪表应与柜体组装牢固。南JI卜两江新区天然气管道工程线路工程（二期）阴极保护施工说明8、设在水平操作面上的消 防、安防设备应采取防止滑 动措施。9、建筑的非结构构件及附属机电设备，其自身及与结构主体的雌例行膜设防。10、建筑附属机电设备不应设置在可育激使其功能障碍等二次灾害的部位；设防地震下需要连续工作的附 属设备，应设置在建筑结构地震反响较小的局部。11、管道、电缆、通风管道和设备的洞口设置，应减少对主要承重结构构件的削弱；洞口边沿应有补弓雷昔 施。管道和设备与建筑结构的簸，应具有足够的变形能力，以满足相对位移的需要。12、建筑附属机电设备的基座或支架，以及相关雌件和

19、锚固件应具有足够的刚度和强度，应能将设备承 受的地震作用全部传递到建筑结构上。建筑结构中，用以固定建筑附属机电设备预埋件、锚固件的部位， 应采用加强措施，以承受附属机电设备传给主体结构的地震作用。13、建筑的非结构构件及附属机电设备，其自身及与结构主体的连接，应进行抗震设防.。14、抗震支架由业主朝专业机构另行设计。3施遗术要求3.1 等电位隔离器的安装为保护设置在进出站管道上的绝缘接头免受雷电高压电涌的破坏，每个绝缘接头均应安装保 护器，为保证调控中心采集及调节的数据准确，并节约投资，本设计采用等电位隔离器作保护 器。隔离器安装在定制的防爆接线箱内，接线箱为单侧3G1%（或2G1%”）进线口

20、式（仅保存箱 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上方的镀锌钢管支 架上，支架应安装在绿化带或围墙边。采用聚氯乙烯电缆，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隔离器上，连接应牢固，必须保证完全电气连通。安装 前、后及雷雨后应作定期检测。3.2 线路测试桩安装1）线路上阴极保护测试桩有电位测试桩、智能测试桩两种。设置原那么为：电位测试桩每1km 里设置一个，智能测试桩每5km设置一个，并取代该处电位测试桩。测试桩可兼做线路里程桩。2）上述测试桩设置时如刚好处于水渠、水塘内以及道路、河流中等受限位置时，应视现场情况适当前、后调整（前 后50

21、m范围内）。南川-两江新区天然气管道工程3）单出图的定向钻河线路工程（二期）流穿越段应在穿越管段两阴极保护施工说明端分别增设电位测试桩1 支。4）测试桩的设置类型及其安装位置须与各平面图上的标注相一致。5）测试桩电缆与管道的连接及电缆敷设须在管道下沟后、回填前进行，防止二次开挖。电 缆连接采用铝热焊，铝热焊施工工艺详见厂商使用说明书。测试桩电缆采用聚氯乙烯电缆，在 测量点旁应将电缆敷设成一个大的蝴蝶结，并用绝缘带将其固定在管子上，以减轻拉力。6）测试桩电缆与管道的连接及电缆敷设应在管道下沟后、回填前进行，防止二次开挖。对 不易避开的现浇连续混凝土或压重块稳管的特殊段，应在混凝土浇注或压重块安装

22、前完成电缆 与管道的连接及电缆敷设，并在回填前测试检查电缆有无断裂和虚焊。3.3 绝缘接头测试桩安装为检测绝缘接头的绝缘性能（电位法及漏电电阻测试法），方便日常管理，绝缘接头处应设 置绝缘接头测试桩（个别在保护端无法保证有30m接线距离的除外），测试桩设置在不影响工 艺装置布置、方便测试的围墙边；测试导线采用聚氯乙烯铠装电缆。电缆焊接完成后，地面、地下（10%伸缩余量）均应留足余量，以防土壤下沉时拉断电缆, 地下电缆的敷设应在管道下沟后回填前进行，宜贴在管壁顶部，每隔5m用封口胶带与管道绑 扎一次；对绝缘接头保护端30m范围内有分支管道的绝缘接头的绝缘性能可通过绝缘保护器两 端与管道的连接电缆

23、进行测试。测试桩的设置数量及接线类型应与各工艺站场阴极保护设计说 明的具体要求一致。3.4 电缆敷设电缆敷设时应当严格遵循全国通用电气装置标准图集C110KV及以下电缆敷设，电缆应 敷设在冻土层以下，并铺细砂或软土及加盖机制砖保护。电缆间连接可采用捆绑锡焊，并用相 应规格的电缆热收缩套密封防腐。当阴极保护电缆需要穿越院墙、站内公路时，应当加适当管 径的保护套管，保护管两端至少各有300mm长于穿越段两端，并用矿能腻子封堵端部。1.1 、调试和管理1.2 测试1）管道自然电位测试：在管道下沟后，连通前，应完成自然电位测试，测试记录应完整， 如果自然电位出现异常应尽早通知设计人员和建设单位。2）管

24、道直流干扰测试：由于直流杂散电流对管道的干扰程度，受干扰源和埋地管道的双重作用，管道埋地前难以准确预测实际干扰程度，管 南JI卜两江新区天然气管道工程道自然电位测试中如发现线路工程（二期）直流干扰，应立即对干扰阴极保护施工说明情况进行监测，并根据实 际情况采用固态去耦合器进行排流。3）交流干扰电位测试：对高压电力线与管线平行较长的施工段，在管道回填、连通后，阴 极保护投入运行前，应进行交流干扰管/地电位的测试，测试记录应完整，并做交工资料提交建 设单位。当存在持续影响干扰电压265V或瞬间干扰电压UR21000V时应采用固态去耦合器 进行排流。4）涂层面电阻值测试：阴极保护站通电后、调试前应对

25、涂层面电阻值进行测试，并做好记 录，做为交工资料提交给建设单位。要求各段涂层面电阻值应不小于100kQ-m2,对达不到要 求的管段应使用PCM和配套A字架仔细查找涂层破损点，并进行修复。5）阴极保护运行后应做好保护电位和保护电流测试。各参数的测量方法应符合国家相关规程规范的规定。6）阴极保护站最正确恒电位仪控制电位值的调试确定原那么是：管线各处管/地电位以沿线各点 的断电电位处于。85-1.15V的合理范围内，既不处于低于O85V的欠保护状态，又不超过 -1.15V造成过保护，须以断电电位来评价，不能以通电电位来判定。站场局部投产测试内容包括：阳极地床接地电阻；绝缘接头绝缘性能；阴极通电点电位

26、（Uon及Uoff）；仪器输出电流、电压。1.3 调试和小间距测试当管道和阴极保护站建成，为确定管道外表上的腐蚀活跃点，根据管道检验规范，应对全线 进行阴极保护小间距测试，以调试最正确恒电位仪控制电位，使沿线各点的UOFF电位均在-0.85 1.15V的范围内。断电法小间距测试及阴极保护效果评价可由运行管理单位或委托具有阴极 保护丰富经验的单位进行。保护电位要求：-0.85 -1.15V （相对于饱和硫酸铜参比电极，断电法）。1.4 测量仪表1）阴极保护电位测量须采用数字式电压表，数字电压表须具有以下特性：输入阻抗210MQ；灵敏度W1mV；精确度不低于0.5级；体积小、质量小、便于携带；电

27、池供电；采样速度不宜过快。2）阴极保护电位测量 应采用铜/饱和硫酸铜参比 南川-两江新区天然气管道工程电极（简称硫酸铜电极，线路工程（二期）代号CSE）,其制作材料阴极保护施工说明和使用必须符合以下要 求：铜电极的含铜量299.7% ；硫酸铜为化学纯，用蒸储水配制饱和硫酸铜溶液，溶液中始终要保持一定量的未溶解的硫 酸铜晶体；电极底部与土壤接触局部采用高渗透率的微孔材料,外壳采用绝缘材料;测试记录应完整, 并做交工资料提交建设单位。当存在持续影响干扰电压265V或瞬间干扰电压UR21000V时 应采取合理的排流保护措施。3）涂层面电阻值测试：阴极保护站通电后、调试前应对涂层面电阻值进行测试，并做

28、好记 录，做为交工资料提交给建设单位。要求各段涂层面电阻值应不小于100kQ-m2,对达不到要 求的管段应使用PCM和配套A字架仔细查找涂层破损点，并按本说明书要求进行修复。4）阴极保护运行后应做好保护电位和保护电流测试。各参数的测量方法应符合国家相关规 程规范的规定。5）阴极保护站最正确恒电位仪控制电位值的调试确定原那么是：管线各处管/地电位以沿线各点 的断电电位处于-0.85-1.15V的合理范围内，既不处于低于-0.85V的欠保护状态，又不超过 -1.15V造成过保护，须以断电电位来评价，不能以通电电位来判定。站场局部投产测试内容包括：阳极地床接地电阻；绝缘接头绝缘性能；阴极通电点电位（Uon及Uoff）；仪器输出电流、电压。允许流过硫酸铜电极的电流密度W5 u A/cm2；土壤中，参比电极稳定性要求，硫酸铜参比电极电位漂移不大于10mv。6）测量导线应采用铜芯绝缘软线或高强度漆包线。1.5 测试步骤1）在测试之前，应该核实阴极保护已经投入运行，并让管道至少极化48h以上。假设全线为 多个阴极保护联合运行，且装有同步断电设施，测试时，阴极保护站同步运行于供电12秒，断 电3秒状态，同步误差不小于0.1秒；假设未装同步断电设施，那么应在两阴极保护站的接近中点 处，安装绝缘接头，将被保护段按阴极保护站的数量分成多段，每一段由一个阴极保护站单独