天然气管道阴极保护专项施工方案.docx
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天然气管道阴极保护专项施工方案
阴极保护专项施工方案
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年月日
一、工程概况
区域性阴极保护采用强电流对场站埋地管道进行阴极保护，采用柔性阳极作为辅助阳极。
主要涉及到区域性阳极保护、绝缘装置的保护和站内管道的电连续性跨接三部分。
主要施工内容包括恒电位仪安装、柔性阳极安装、参比电极安装、通电点、馈流点、测试点的安装，每路阴极保护系统共设置一个通电点、三个馈流点及五个测试点。
二、编制依据
《石油天然气站内工艺管道工程施工规范》GB50540-2009；
《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY／T4079-95；
《石油天然气钢制管道无损检测》SY/T4109-2005；
《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923-88；
《管道防腐层检漏试验方法》SY/T0063-1999
《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414-2007
《埋地钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T4013-1995
《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》GB/T21246-2007
《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T21448-2008
《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-2003
《阴极保护管道的电绝缘标准》SY／T0086-2003
《电气装置安装工程电力变流设备施工及验收规范》GB50255-96
《电气装置安装工程线路施工及验收规范》GB50168-92
《电气装置安装工程35KV以及下架空电力线路施工及验收规范》GB50173-92
三、施工准备
1．技术准备
1）所有施工材料合格证、检验报告完成报验手续。
2）施工方案编制完并经审批。
3）施工前组织施工人员熟悉图纸、方案，并进行技术交底。
2．材料验收
1）施工材料的出厂合格证。
2）恒电位仪的技术图纸和安装使用说明书。
3）按照装箱清单核对设备的名称、型号、规格、箱号并检查包装箱情况。
4）检查参比电极外壳是否有破裂。
5）对设备零部件的外观质量进行检查，并核对数量。
6）电缆规格符合施工图纸要求。
3.现场准备
1）埋设柔性阳极的沟槽与埋地管道同时进行。
2）柔性阳极组埋设场地的施工道路畅通。
3）被保护管道的阴极通电点焊接管道段已装到位。
4）现场电缆沟已进行开挖。
四、阴极保护施工方案
1.安装程序
1）恒电位仪安装
开箱检查→本体安装→接线→本体接地→通电调试
2）辅助阳极组的安装
阳极埋设坑开挖→阳极表面清理→阳极连接电缆焊接→铝热焊连接点防腐→埋设阳极→阳极四周细土回填夯实
3）馈流点、通电点、测试点安装
a）馈流点施工程序
阴极电缆敷设→输气管道安装并与阴极电缆焊接→铝热焊连接点防腐
b）通电点施工程序
电缆敷设（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）→输气管道安装并与阴极电缆、零位接阴电缆焊接→参比电极安装并与参比电缆焊接→均压电缆焊接→铝热焊连接点防腐
c）测试点施工程序
电缆敷设（测试电缆、测试片电缆、参比电缆）→输气管道安装并与测试电缆焊接→测试片安装并与测试片电缆焊接→参比电极安装并与参比电缆焊接→铝热焊连接点防腐→测试桩安装
d）参比电极安装
检查参比电极外表是否损坏→参比电极浸泡在水中24h→测位记录.
2.主要材料技术要求
1）恒电位仪
a）恒电位仪在送电前必须全面进行检查，各种接件应齐全，连接应良好，接线应正确，主回路各螺栓连接处应牢固，设备接地应可靠。
b）电缆连接时应确保极性正确，并确保电气接触导通良好。
c）恒电位仪规格为50V/30A，电源为交流AC220V,50Hz。
2）辅助阳极组
a）柔性阳极与管道外壁的净距离不小于管径的1/2且不得小于300mm，并与管底平齐。
b）柔性阳极埋设在并行的管道中间时，若并行管道之间间距过小，柔性阳极可以安装在两根管道中间正上方或正下方适当的位置以满足距离要求。
c）柔性阳极与管道、接地极、或柔性阳极之间交叉时，应采用Φ50mm的多孔软塑料管子予以保护。
3）测试桩
a）作为腐蚀控制或腐蚀测试用的引线，应避免焊接在管道上应力集中的管段。
b）引线的连接应在管道下沟后和土方回填前进行。
引线焊接处的回填应用松软土壤回填，并应防止碰断或砸坏引线。
c）管道测试电缆，测试片电缆、参比电缆均应在测试桩接线盒内连接。
4）参比电极
a）参比电极采用预包装长效硫酸铜参比电极。
b）参比电极安装于通电点及测试点附近，埋设前参比电极本体应在净水中浸泡24小时以上，确保参比电极从分浸润。
c）参比电极安装过程中不得造成电极外壳的破裂。
5）阴保电缆规格
a）阴极电缆VV-0.6/1KV1×25mm2
b）阴极和零位接阴电缆VV-0.6/1KV1×10mm2
c）均压电缆VV-0.6/1KV1×25mm2
d）测试及参比电缆VV-0.6/1KV1×10mm2
e）阳极汇流电缆VV-0.6/1KV1×25mm2
f）机壳接地电缆VV-0.6/1KV1×25mm2
3.施工方法
1）恒电位仪的安装
a）控制组件接线
将阳极电缆、阴极电缆、零位接阴线、参比电极线和机壳接地线分别接到控制组件各自的接线柱上，接线应牢固。
b）恒电位仪设备安装
恒电位仪安装较简单，只是将恒电位仪上电源、零位接阴、参比电极、阳极和阴极对应接控制组件的接线口上（安装如下图）。
2）辅助阳极安装
a）辅助阳极采用柔性阳极。
b）辅助阳极安装。
在安装辅助阳极时，应避免辅助阳极与坚硬材料碰撞。
c）辅助阳极埋设前，必须按产品性能指标验收，接头必须密封，表面检查无缝隙。
d）柔性阳极敷设：
柔性阳极与管道外壁的净距离不小于管径的1/2且不得小于300mm，并与管底平行。
横门末站柔性阳极组全部采用安装管道两侧。
e）柔性阳极与管道、接地极、或柔性阳极之间交叉时，应采用Φ50mm的多孔软塑料管子予以保护，多孔软塑料管与已建管道或接地体设施保持≥200mm间距。
（敷设方式见附图）
3）电缆连接
a）电缆与管道连接
●电缆与管道连接采用铝热焊，焊点离管道焊缝大于100mm。
●在管道防腐层上开出足够焊接面积的圆孔，除去管壁表面的氧化层，露出金属光泽，电缆芯线应伸出50mm，并保证清洁、干燥、无油脂，用铝热焊膜具固定电缆并进行焊接。
●焊后应除去焊渣，并适度敲平焊点，不合格的连接必须通过磨擦去除，而且不得减薄管线壁厚，新的连接点必须移到距先前焊点处至少75mm。
●焊后对铝热焊点四周按照St3级进行表面处理，然后将焊接处涂覆与管道防腐层配套的无溶剂液态环氧，再用外缠聚丙烯胶粘带防腐，补伤片边缘距破损边缘应不小于100㎜。
b）电缆与电缆的连接
●电缆与电缆的连接采用Φ10铜管进行钳接。
●除去电缆端绝缘层，芯线应露出40mm。
●将需连接电缆芯线伸入铜Φ10铜管中，用专用压线钳进行压接。
●电缆压接完成后，在铜管及电缆芯线上涂上热熔胶，再用电缆专用热收缩套进行加热、收缩密封防腐。
4）电缆的敷设
a）电缆穿过路套管段、与测试桩连接处，地下应留足裕量。
b）电缆沟沟底深度为1.1m，底层回填200mm黄沙，黄沙上方回填900mm原状土。
c）沟底先回填100mm沙层后再敷设电缆，然后在电缆上方回填100mm沙层。
d）在电缆的正上方（沙层的最上方）铺设一层机制砖。
在机制砖上方回填原状土。
5）馈流点、通电点、测试点安装
a）馈流点安装
●防爆分流箱至各馈流点之间的阴极电缆敷设好。
●将输气管道与阴极电缆进行焊接，对铝热焊点进行防腐（详见管道与电缆连接一节）。
b）通电点安装
●通电点施工主要包括：
（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）敷设、参比电极安装、（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）焊接及防腐。
●参比电极选用长效硫酸铜参比电极，埋设前将电极本体放在净水中浸泡24小时以上，确保电极充分浸透。
电极搬运时要小心，以免震裂电极，禁止扯拉电极导线。
●将电极埋入预先开挖的埋设坑，再向埋设坑浇淡水，以保证电极连接状态。
●电极安装时要贴近管道立式埋设，与管道外壁距离不小于200mm。
●将电极导线与参比电缆进行连接（电缆连接及防腐见电缆连接一节）。
●阴极电缆、零位接阴电缆安装
●将输气管道分别与阴极电缆、零位接阴电缆进行焊接，对铝热焊点进行防腐（详见管道与电缆连接一节）。
c）测试点安装
●测试点施工主要包括：
（管道测试电缆、测试片电缆、参比电缆）敷设、参比电极安装、测试片安装、（阴极电缆、零位接阴电缆、参比电缆）焊接及防腐。
●测试点参比电极安装与通电点参比电极安装方法相同（此处不再阐述），待电极安装完并与参比电缆连接后，再将参比电缆与测试桩接线柱进行连接。
●将输气管道与管道测试电缆进行焊接，对铝热焊点进行防腐（详见管道与电缆连接一节），再将管道测试电缆与测试桩接线柱进行连接。
d）测试片安装
●每个测试点的测试桩处设置一个测试片，测试片安装在参比电极的正下方，安装时必须保证参比电极与测试片之间有50mm的间隔距离。
●测试片用厚4mm的钢板制备，测试片与管体才是相同，然后经除锈和去除扎制氧化制皮。
在测试片与参比电极正对的上表面留出10mmX10mm的测试面，其余部分喷涂环氧树脂密封。
测试片电缆通过铝热焊与测试片连接，焊点处用环氧树脂进行防腐密封。
6）绝缘接头保护器安装
●横门末站管线在清管区进出站管线的绝缘接头、排污管总管进入排污池的绝缘接头、工艺区给临海工业园预留口绝缘接头上各设一处绝缘接头保护器
●绝缘接头保护器为埋地型火花间隙，其电缆与管道焊接后，应用绝缘胶带将电缆固定在管道上，绝缘接头保护器本体与绝缘接头之间应有不小于100mm的距离。
●绝缘接头保护器与管道焊接点每侧距离绝缘接头与管道焊缝位置有500mm
●被保护管道一侧共设置3处测试电缆，非保护管段一侧设置1处测试电缆，测试电缆具体位置及与测试桩接线方法见附图。
7）防爆型分流箱安装
a）镀锌钢管与底板可采用角焊，钢管埋设应竖直埋地部分镀锌钢管和底板与站内埋地管道采用一样的防腐处理，露空部分采用与站内露空设备相同的涂料防腐。
b）防爆型阳极分流箱用M6镀锌U型卡固定在钢管柱上。
c）电缆穿过Φ30隔爆型挠性连接管进出防爆型阳极分流箱，挠性连接管与防爆型阳极接线箱连接后入地。
d）电缆通过铜鼻子用螺栓连接，连接应牢固，必须保证完全电气连通。
e）连接电缆引入箱体，并调试完成后，将防爆型阳极分流箱的密封圈、垫及密封胶按要求安装好，上好封盖，并拧紧螺栓
五、质量管理措施
1．质量保证体系示意图
2．质量管理组织机构
1）技术负责人
负责本项目部技术管理体系和质量保证体系的建立与运行，贯彻执行技术标准、规范和质量法规。
负责分析组织处理各种重大技术、质量问题，保证施工质量。
2）专业质量负责人
负责工程项目施工过程中归口业务范围内的质量控制工作。
3）施工班组质量检查员
负责施工班组施工过程的自检、自控，对施工班组的施工全过程进行跟踪监控。
3.质量控制计划
1）质量控制要点：
序号
工序名称
控制点等级
备注
1
恒电位仪验收
AR
2
恒电位仪设备安装
CR
3
阳极材料检验
AR
4
阳极引线焊接防腐
BR
5
阳极组埋设安装
AR
6
绝缘接头保护器安装
BR
7
馈流点焊接防腐
AR
8
参比电极的安装
BR
9
测试引线的焊接安装
BR
10
测试片制作
CR
11
测试片安装埋设
AR
说明：
A级为工程监理、甲方、施工单位三方共检项目
B级为甲方、施工单位双方共检项目
C级为施工单位自检项目
R为检查项目有记录
4.阴极保护施工质量控制
a）保证所有材料符合技术条件要求，没有机械损伤，任何损伤和差异都应记录并向材料部门报告。
所有的器材都应存放在干净的场地并有防雨防潮遮盖。
b）质量检查员应按照图纸和有关要求检查测试桩的位置。
按照有关要求检查测试桩的安装，应符合图纸要求。
铝热焊接方法应正确。
测试桩安装完成之后，应对照记录进行核对检查，防止漏设和混设，阴极保护接线防腐要符合规范要求。
c）移动设备之前应对设备进行机械损伤检查，特别要注意控制装置和测量仪表的控制板。
d）检查电缆沟和导管位置的直线性，以保证电缆埋设时有足够的埋深和填实。
e）阳极铺设应检查其线性、水平和方位是否符合图纸。
f）对阳极电缆沟及其深度进行检查，其覆盖层和保护层、对电缆的接地应符合要求。
g）对照铺设图纸对阳极的位置进行检查。
应对阳极的安装情况、回填料的深度、铺展和压实情况进行检查，以保证其深度和与其要保护的构件的距离正确。
对阳极电缆沟及其深度进行检查，对阳极电缆的接地和所加的保护层也要进行检查，以保证符合规定。
h）电缆与管道连接、电缆与带状阳极的连接均采用铝热焊，应对连接处的防腐进行检查。
i）检查参比电极的埋设位置，以保证符合图纸的有关要求。
六、HSE管理措施
1.采取措施
1）交通运输
a）防腐车辆在场站内运输物资期间必须遵守横门末站内的安全规定。
b）随时保持车况良好及安全附件齐全。
c）拉运、吊装等工作有专人指挥和明确施工方案。
2）动火作业
a）进入生产区施工动火办理动火票，并设有动火监护人。
b）严格做到三不动火原则，即没有动火票不动火，安全措施不到位不动火和监护人员不到位不动火。
c）所有焊接的把线、底线严禁裸露，底线必须直接接到焊件上，不能接到运行的管线、设备、接地网以及钢结构上，严禁在运行设施上打火引弧。
3）除锈防腐
a）除锈作业做好防尘工作，作业人员佩戴防尘器具。
b）及时清理废料余料，保护环境整洁，防止环境污染。
2.应急预案
1）施工应急机构组成
组长：
副组长：
组员：
2）应急反应处置原则
a）“以防为主”的原则：
对于安全险情和紧急情况重在预防，必须把工作重心前移，做到早预防、早准备、早发现、早处置，并做到常备不懈。
b）“以人为本”的原则：
在应急处置中，要突出以保护人的安全为第一要务，按照先救人，后护物的原则实施抢险救助。
在加强人员防护的基础上科学组织施救。
c）迅速自救、快速有效原则：
为确保应急反应的快速有效，各项目经理部应以事发地抢险小组为主体，迅速组织就近力量实施自救，采取措施和报告必须是第一时间，以争取抢险和施救的时间。
3）物资准备
序号
名称
单位
数量
备注
1
灭火器
只
10
2
应急车辆
辆
1
3
铁锹
件
10
4）联系方式
序号
姓名
职务
联系方式
1
组长
2
副组长
3
副组长
4
组员
5
组员
6
组员
七、施工计划及主要机械设备
1.施工计划
序号
项目
开始日期
完成时间
备注
1
恒电位仪安装
2011.05.20
2011.06.20
2
电缆敷设
2011.04.15
2011.06.20
3
柔性阳极安装
2011.04.15
2011.06.20
4
通电点施工
2011.05.20
2011.06.20
5
测试点施工
2011.05.20
2011.06.20
6
馈流点施工
2011.05.20
2011.06.20
2.主要机械设备
序号
名称
规格/型号
单位
数量
备注
1
砂罐
台
1
2
挖掘机
PC200
台
1
3
电火花检漏仪
SL-68A
台
1
4
空压机
WF107G，9m3/min
台
1
5
音频检漏仪
台
1
6
货车
五十铃1.25T
辆
1
7
皮卡车
0.5T
辆
1
升级会员 