摩洛哥阴极保护系统管线的技术规范.docx

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摩洛哥阴极保护系统管线的技术规范

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矿浆运输系统

阴极保护系统管线的技术规范

目录

1.0前言与范围

1.1概述

1.2定义

2.0规程与标准

2.1参考规范

3.0范围

4.0材料要求

4.1整流器

4.2外加电流阳极-水平浅层

4.3阳极接线箱

4.4阳极回填

4.5电缆

4.6放热焊接

4.7试验站

4.8端子箱

4.9环氧

4.10标准电极

4.11电缆警告带

4.12坡度控制垫

5.0安装要求

5.1材料贮存

5.2供电

5.3水平面阳极地床

5.4坡度控制垫

5.5电缆

5.6试验站

5.7放热焊接

6.0阴极保护系统的测试与调试

6.1概述

6.2阴极保护标准

6.3测量测设备

6.4测试程序

7文件

1.0前言与范围

1.1概述

本文件规定了供货材料与管道阴极保护系统安装的最低要求。

1.2定义

下列名词的使用将贯穿全文：

“业主”系指集团“卖方”系指本文所述的设备和/或材料供货的负责方。

“买方”系指代表业主行事的采购代理。

“工程师”或“业主代表”系指EPC公司，“业主”指定的技术代表。

“承包商”系指管道施工承包商或其分包商。

2.0规程与标准

所有材料、工艺与安装应符合具有管辖权的合法机构制定的所有要求。

图纸或规范中的任何部分不得视为允许工作不符合上述法规与规范。

如果比起法规与规程规定的要求，技术规范与图纸要求更大尺寸或更高等级的材料，则以规范与图纸为准。

2.1参考规范

·美国材料实验协会（ASTM）

·国家电气制造商协会（NEMA）

·工业电缆工程师协会（ICEA）

·美国国家标准协会（ANSI）

·保险商研究所（UL）

·国家腐蚀工程师协会（NACE）

3.0范围

本章节涵盖的工程包括阴极保护系统的所有部件，包括阳极、整流器、电缆、测试站、以及完成安装所需的其它所有工程，包括以下各项：

·焊接钢管的阴极保护

·挖沟、开钻以及其它挖方

·电缆、绝缘接头与试验站的安装

·开钻、挖方与水平阳极系统的安装

·整流机组与相关管道，以及交流电线的安装

·回填与回填土的夯实

·必要时，提供制造图、报告、许可证，并获得工程师的批准。

·纠正所有的缺陷。

·清洁并修复表面。

·该工程应包括提供本文没有明确提及或计划中没有明确注明但为完成规定工程所必需的所有材料、设备与装置。

4.0材料要求

除非另有规定，所有的材料应遵照本文规定或图纸指定的要求。

所有材料应是全新，无缺陷，并确保最佳的产品质量用于特定用途。

应由承包商提供图纸中没有标明或本文没有规定，但为全面落实具体工程所需的所有必要构件与附件，无需业主承担额外费用。

4.1整流器

整流器应由当前从事阴极保护设备制造的公司提供，并应完全符合NEMA标准。

整流器应是硅全波整流电桥，额定电流230VAC，50周期，单相空冷，如图纸所示。

其设计能在45°C环境温度下连续工作，并应包含以下特性：

·输出额定值：

按照图纸规定

·变压崎头能允许在0到最大电压范围内以20次均等的分步步长手动调整输出电压。

·热磁断路器，塑料包封，用于过载保护或一次与二次电路。

·瞬态保护，用于交流与直流电路。

·照明保护，用于一次与输出电路。

·2%精度的独立仪表，用于电流与电压输出。

·镀银接头与调节棒。

·用于直流输出电缆的压力型接头，注明“管道”、“阳极”与“测试”。

·配备垫装/墙装。

·如图纸所示的单独的分流端子，用于阳极与管道。

·气冷式整流器外壳：

外壳应能耐风雨、气冷式、外壳结构为11规格的镀锌钢，无翘曲或褶皱，并应配备锁具。

外壳应足够大，能包含本文规定的所有构件。

·馈送到整流器的输入电源应是230V、50周期、单相交流电。

·整流机组应配备远程监测机组（RMU），以远程监测整流器电压与电流。

RMU应是NTGTechnologies“管线监视器RMU中断器”或等效物。

4.2外加电流阳极-水平浅层

外加电流阳极应是外径56mm，内径35mm，2134mm长，高硅铸铁，管状阳极。

每个阳极应至少是21kg重，最小表面积是0.37平方米，且应配备电缆连接到内部柱体。

阳极的构成应符合以下要求：

元素

最小百分数

最大百分数

硅

14.2

14.75

碳

0.8

1.1

锰

--

1.5

铬

3.0

6.0

铁

Bal.

Bal.

连接到阳极的电缆应是10mm2，成股、单芯、铜芯、CP型，长度足以连接到整流器外壳内部的阳极端子。

应根据ASTM-D-1248、1型、C类、5级与ICEA-NEMAS-61-402的要求，使用高分子量的聚乙烯确保600V绝缘电缆。

电缆到阳极的连接应遵照图纸，且连接的拉力不得超过电缆的拉伸强度。

如果发现电缆绝缘层或阳极有任何损坏，则需要完全更换电缆与阳极。

4.3阳极接线箱

接线箱的构造应是模塑纤维玻璃，其用途应依据NEMA4X标准的要求。

接线箱应配备不锈钢连续长铰链与带锁具的不锈钢箱锁。

所有的导线入口应钻孔以容纳水紧式导线套。

接线箱应含有带镀镍黄铜螺栓、分流器、螺母与垫圈的酚醛面板，如图纸所述。

铜制接线片应是黄铜镀镍，尺寸适用于规定的电缆。

需要的接线片数量应充足，确保按照图纸所示连接所有阳极，且应选用内六角螺钉式接头。

4.4阳极回填

外加电流阳极使用的回填物料应是煅烧焦炭屑，其中最低碳含量重量百分数为99%，当使用0.91kg/645mm2的压力测试时，电阻系数为25欧姆米或更低。

回填物料应是LORESCOCokeBreeze（焦炭屑）型SC-3或批准的等效物料。

4.5电缆

所有的用于疏水的地下电缆、导接电缆以及表面外加电流阳极电缆应依据ASTMD1248，1型、C类、5级与ICEANEMAS61402，采用CP型单芯铜绞线，高分子量聚乙烯确保600V绝缘。

试验站的所有电缆应是RHW-USE型，铜绞线，尺寸见平面图所示，并应符合联邦技术规范JC-30B。

4.6放热焊接

所有电缆与管道的连接应采用放热焊接的方法来实现，例如EricoProducts，Inc.公司的“Cadweld”，ContinentalIndustries，Inc.公司的“Thermoweld”或批准的等效方法。

每根电缆应配备一个铜套用于焊接，且每次焊接的焊接器、衬套与模具应由相同的制造商来提供。

焊接所需的包括焊接器在内的所有材料，应规定尺寸，并遵照制造商文献资料的建议。

4.7试验站

试验站应涵盖管线标记与测试站两者，且遵照图纸要求。

4.8端子箱

端子箱应遵照图纸的要求。

4.9环氧

用于密封电缆与管道的连接的环氧应是AdhesiveEngineering公司制造的1011号Concresive，3-M公司制造的4号ScotchcastResin（树脂），PSIProducts公司制造的CC-1PottingCompound（化合物），或批准的等效物。

4.10标准电极

标准电极应是预包装的铜/硫酸铜，最低设计寿命为25年。

4.11电缆警告带

地下阴极保护电缆的塑料警告带应是至少1mm厚，76mm宽的惰性塑料薄膜设计，可长期用于地下。

胶带上应连续印有说明“ATTENTION:

CABLEDEPROTECTIONCATHODIQUESOUS-TERRAIN”。

4.12坡度控制垫

梯度控制垫应是工厂或现场制造，并应含有以下锌合金：

锌合金应是ASTMB418，II型，化学成分如下所述。

化学成分

铝最大值0.005%

镉最大值0.003%

铁最大值0.0014%

铅最大值0.003%

铜最大值0.002%

锌余数

5.0安装要求

5.1材料贮存

施工中将使用的所有物料与设备应以合适的方式贮存，免受自然环境的不良影响。

如果无法提供现实的贮存，物料与设备应堆放于地面上，采用合适的措施使之免受自然环境的影响。

5.2供电

阴极保护整流器的供电应来自现场可用的永久性交流电源。

承包商应提供并安装整流器与有关整流器电路直流输出侧的所有接线。

连接到管道的电缆应连接到整流器的负极输出端子上，且连接到阳极的电缆应连接到整流器的正极端子上。

馈电到整流器的直流电流将由他人提供。

5.3水平面阳极地床

应开挖至少0.3m宽的沟，深度如图纸所示。

应在沟中放置0.15m厚的焦炭屑层。

使用绳索放下阳极。

阳极电缆不应用于运输阳极。

应小心将阳极置于沟中心，焦炭屑层的顶部。

应在阳极的顶部放置另一层0.15m厚的焦炭屑。

应小心压实焦炭屑避免有任何空隙，小心翼翼地将阳极置于焦炭屑层的中心。

依据设计详细资料所述仔细地回填电缆沟的剩余部分。

阳极电缆应连到阳极接线箱，如图纸所示。

阳极母线电缆应从阳极接线箱连接到整流器。

母线电缆应在整流器单元中端接。

5.4坡度控制垫

坡度控制垫应用于邻近架空高压输电线路的所有附件与试验站。

坡度控制垫应按照图纸所示进行安装。

5.5电缆

地下电缆应直埋且笔直敷设，无扭结。

电缆至少应有0.75m长。

每段电缆应连续，无接头或拼接。

但是如果由于电缆段的长度无法避免拼接，应按照图纸所示使用环氧接头套件。

安装期间务必小心以避免绝缘材料发生刺破、切口以及类似的损坏现象。

绝缘材料如有任何损坏，将需要更换整段电缆。

拉线盒与接线盒的安装应按照示意图，如另有要求，其安装要便于导线的安装，并遵照规程的要求。

电缆周围的回填物料应是原土壤，无杂质。

应在电缆上铺设混凝土或放置PVC板进行保护。

应按照详图安装电缆防护盖与标记带。

5.6试验站

试验站应安装于管线对中图纸上指定的位置。

应根据图纸所示在每根电缆的端子端处标注永久性的电缆标记，便于识别。

5.7放热焊接

放热焊接的连接安装应遵照制造商的说明。

应清除某一区域表面上的涂料，使得刚好足以在管道表面上固定焊机石墨模具。

应使用砂轮或锉刀在实际焊接区彻底清除掉涂层。

白合金应不含有树脂薄膜。

焊接完成后，承包商应用锤头适当地敲击焊缝。

应更换管道表面脱落的焊缝并再次测试。

应小心防止损坏电线。

应在结构测试期间清除焊缝与焊渣的所有毛边。

承包商应清除并更换所有测试不合格的焊缝。

业主代表应在修复涂层前检查或测试所有放热焊接连接。

对于业主代表不认可的放热焊接，应由承包商自费更换。

对于承包商责任范围内的所有焊缝，应由承包商在检查前自费开挖，以允许业主代表接近检查焊缝。

焊缝验收后，承包商应修复所有因焊接而受到损坏的涂层。

在放置规定的环氧涂层化合物前，应确保焊缝区清洁干燥。

6.0阴极保护系统的测试与调试

6.1概述

承包商应证明阴极保护系统的安装正确遵照了这些技术规范，以及相关的规程、法律、规则与法规，且阴极保护系统配备了防止人身伤害的安全装置。

6.2阴极保护标准

合适的保护标准应至少是依据NACESP-01-69（最新版本）-0.85V/Cu-CuSO4的“IR”不降落电势。

管线的最大电势不应超过-1.1V/Cu-CuSO4“IR”不降落电势。

6.3测量测设备

承包商应提供本技术规范中详述的试验所需的所有测量设备。

应在现场提供（作为最低要求）以下仪表与可能合理需要的任何额外仪表：

·Cu/CuSO4半电池

·直流微电压表，其中最小输入电阻为10兆欧

·直流与交流电压、电流与电阻测量的万用表

·交流电阻电桥或兆欧表（频率：

约108Hz）

·分流器，1毫欧

·电流断续器

6.4测试程序

承包商提交以下试验程序，以供批准：

·起动检查

·接口检查

·中断电势检查

·绝缘接头试验

7.0文件

在CP系统的所有测试与调试完成后，承包商应提交用于维护系统的完整O&M手册。

该手册应包含以下部分：

·系统说明

·竣工图

·负极电势

·整流器/输出

·开-关（断电）电势数据

·干扰检查数据

·所有其它调试数据

·两年运行所需的备件清单

·操作与维护系统所需的测试设备清单

·系统运行与维护的建议协议，以及所有必要的表格

仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

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