方案--天然氣管道犧牲陽極法陰極保護方案講解

1、石武客專XXX特大橋跨天然氣管安全保護及排流方案 中鐵X局石武客專河南段項目部2008年11月一、工程概況 石武客專XX大橋130-131#墩，。與天然氣管道形成“十”字交叉口。 根據調查，位于大XX大橋130-131#墩天然氣管，管徑377mm，天然氣管埋深1.3m左右（管頂至地面）。二、總體保護方案 根據設計要求，開挖至燃氣管下0.9m。在天然氣管兩側各實施一道鋼筋砼支撐墻，支撐墻厚0.30.4m，支撐墻距天然氣管外壁1.01m。兩道支撐墻之間全部回填中粗砂。在管頂以上0.38m高處放置蓋板，蓋板擱置于支撐墻上，蓋板厚0.35m。由此，蓋板與支撐墻形成橋梁體系，路面受力傳遞至蓋板，力再由蓋

2、板通過支撐墻及其基礎，傳遞至天然氣管下的土體中。整個受力系統不經過天然氣管，最大限度的保證了天然氣管的安全。保護天然氣管的橋梁系統深度2.47m，寬度4.8m，總長12m?；硬捎萌斯ら_挖。人工開挖的操作人員之間，必須保持足夠的安全距離。由于基坑開挖的深度大于天然氣管的埋深，故基坑開挖后，必然存在天然氣管騰空的現象。天然氣管因底部覆蓋物掏空后，管道會產生較大的撓度，從而引發(fā)安全問題。為應對該安全問題，擬在10m范圍內，在人工開挖暴露出天然氣管后，在管道兩側打入3對4m的鋼板樁，每對間隔3m左右。在每對鋼板樁上應連接一道鋼管，燃氣管采用鋼絲繩吊起后，鋼絲繩支撐于鋼管。在保證天然氣管安全的基礎上，

3、并根據支撐墻基礎尺寸，鋼板樁距天然氣管邊0.25m。鋼板樁頂低于蓋板底，支撐墻施工完畢，黃砂回填至天然氣管后，撤掉鋼絲繩，切割掉鋼管，鋼板樁則保留在基坑中?；娱_挖后，若遇水，則需將水排干后，方可施工。為保證回填質量，回填砂采用中粗砂。排流采用固態(tài)去耦合器排流，具有降低感應電壓效果好、維護方便、適用性強的優(yōu)點。防腐蝕采用犧牲陽極裝置。絕緣防護處理采用環(huán)氧樹脂玻璃鋼防腐。三、施工工期本次工程預計工期為60天，蓋板需提前制作完成。四、施工方案 （一）混凝土結構工程 施工流程圖：測量放樣開挖基坑澆筑素墊層鋼筋綁扎豎立模板混凝土澆筑混凝土養(yǎng)護拆除模板基坑回填、施工準備按圖紙要求測放天然氣管中心樁，定出

4、基坑開挖的縱橫軸線控制樁。、基坑開挖挖土前按施工圖放好中心線及承臺縱橫軸線，按要求引測好水準點。挖土采用人工開挖，土方全部外運。基坑開挖根據施工現場的土質條件，基坑內采用明排水，四周設排水溝，兩角設集水井，利用潛水泵抽水。挖土深度由專職人員控制，挖土過程中如出現超挖，即按有關規(guī)定處理。、鋼筋加工由于現場施工區(qū)域狹小，無法在現場制作鋼筋，只能在場外制作完成后，運作現場安裝。鋼筋加工制作前應根據工程施工詳圖按不同的構件部位列出配料單，作為鋼筋加工的依據。鋼筋表面應潔凈，使用前應將表面油漆、油污、銹皮、鱗銹等清除干凈。鋼筋應平直、無局部彎折，鋼筋中心線同直線的偏差不應超過其長度的1%。成盤的鋼筋或扭

5、曲的鋼筋均應矯直后使用。鋼筋的切割、彎曲應遵照規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。鋼筋的安裝位置、間距、保護層及各部分鋼筋大小的尺寸應符合施工詳圖的規(guī)定。在已架設好的鋼筋結構中，不應再沾有泥土、有害的鐵銹、松散的鐵屑、油漆、油脂或其他有害物質。為保證砼保護層的厚度，在模板與鋼筋之間設置強度不低于結構物設計強度的砼墊塊。墊塊埋設鐵絲與鋼筋扎緊，墊塊應相互錯開，分散布置。在各排鋼筋之間應用短鋼筋支撐以保證位置正確。、模板加工及安裝模板應具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠的地承受砼的自重和側壓力以及在施工過程中所產生的荷載，并應牢靠地維持原樣，不移位，不變形。木模所用木材不低于二等木材。支撐墻采用木模組合，背面用

6、腳手鋼管為橫豎圍囹，用腳手鋼管組合成桁架作為側向底支撐及斜撐。模板在使用后或澆砼之前應清洗干凈，為加速拆模，在模板內測涂刷脫模劑，但不宜采用油質類隔離劑，并嚴禁各種隔離劑玷污鋼筋與砼接槎處。模板安裝必須按砼構筑物的施工詳圖測量放樣。模板的鋼拉桿采用16鋼筋，并保證拉條與錨環(huán)的連接牢固，同時保證預埋在下層砼中的錨固件在承受荷載時具有足夠的錨固強度。模板應在砼達到設計強度的50%以上時方可予以拆除。、混凝土工程結構混凝土采用C30商品混凝土。工程各個部分工程的施工根據控制工期的要求，每個結構部位砼一次澆搗完成。、砼的拌制和運輸商品混凝土在運輸到澆筑地點進行塌落度測試，應符合配合比規(guī)定。、砼的澆筑在

7、氣候條件不適宜，無法進行正常作業(yè)時，不應進行混凝土施工，混凝土在施工過程中，直到硬化之前不使其表面經受流水作用?；炷翝仓?，模板應保持潔凈和濕潤。在澆筑混凝土之前，應詳細檢查澆搗倉的模板、鋼筋、構件、鋼筋保護層、墊塊、止水設施和有關其他澆筑準備工作等，按施工詳圖和規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行，并做好記錄。、砼的振搗 澆筑混凝土使用插入式振搗器，搗實到可能的最大密實程度，但應避免過度。每一位置的振搗時間以混凝土不再顯著下沉、不出現氣泡，并開始泛漿時為準，后徐徐提出，不留空洞。振搗操作應嚴格按規(guī)定執(zhí)行。振搗器離模板的垂直距離不應小于振搗器有效半徑的1/2，并不得碰觸鋼筋及預埋件?；炷翝仓陂g，如果發(fā)生表面泌

8、水較多，應及時清除，并研究減少泌水的措施。嚴禁在模板上開孔趕水，以免帶走灰漿。澆筑過程中，應隨時檢查模板、支撐等穩(wěn)固情況，如有漏漿、變形或沉陷，應立即處理。應檢查鋼筋的位置，如發(fā)現移動，應及時校正。同時，應及時清除沾附在模板、鋼筋面的灰漿。頂層混凝土澆筑完畢后，應立即抹平，排除泌水，待定漿后再抹一遍，防止產生松頂和表面干縮裂縫。 混凝土表面的所有缺陷應及時進行修補。立模澆筑的混凝土缺陷應在拆模后24小時內完成修補。任何蜂窩，凹陷或其他損壞了的有缺陷的混凝土，應及時進行處理。修補時，應預先清除干凈，再用砂漿、混凝土或規(guī)定的材料重新整補修飾。填補部分應加強養(yǎng)護，或用薄膜封蓋密封，避免水氣蒸發(fā)，致使

9、砼表面產生龜裂。并使之與周圍外露混凝土表面融為一體，顏色接近，無明顯痕跡，不應有收縮縫?；炷翝沧⒊尚秃蟮钠罴捌秸鹊葢獫M足規(guī)范的規(guī)定。、砼的養(yǎng)護混凝土澆筑完畢后，混凝土終凝后，采用灑水等養(yǎng)護措施，使混凝土表面經常保持濕潤狀態(tài)。混凝土表面一般在澆筑1218小時內即可開始養(yǎng)護，但在炎熱或干燥氣候情況下應提前養(yǎng)護。早期混凝土表面應采用能經常保持水飽和的覆蓋物進行覆蓋（如麻袋、草包），避免太陽光的暴曬?；炷琉B(yǎng)護不得少于規(guī)范的規(guī)定。重要部位和利用后期強度的混凝土，以及炎熱或干燥情況下，應延長養(yǎng)護時間，一般不得小于28天。、基坑回填基坑回填采用中粗砂。支撐墻混凝土強度達到設計強度70%以上方可回填黃

10、砂。 （二）排流接地根據已建工程經驗，在管道和強電線路不能滿足安全間隔的區(qū)域內，管道最可行的防護方案是接地。理論和測試均表明在電壓高峰值區(qū)域對管道進行接地是有效方法。但接地的前提條件是：不能與管道的陰極保護發(fā)生沖突，影響陰極保護系統的保護范圍和效果。 固態(tài)去耦合器加接地體方式是國外應用較普遍的方式，也是NACE SP0177-2007標準和加拿大管道腐蝕研究會的專題研究報告PR-262-9913交流接地對陰極保護的影響報告中推薦的方式，在西氣東輸二線和晉東南1000kV特高壓交流試驗示范輸電線路工程中應用，由于其低閾值電壓（-2V/+2V）和雷電沖擊漏泄電流量大（100kA）的特點，具有降低感

11、應電壓效果好、維護方便、適用性強的優(yōu)點，但相對成本較高。 考慮到在“能源公共走廊”內管道和鐵路兩者安全的重要性，采用固態(tài)去耦合器加接地體的排流防護方案。 根據本工程的具體情況，在綜合考慮環(huán)境條件、排流需求量等因素，采取在130#-130#交叉影響區(qū)域設置3臺固態(tài)去耦器，分布情況為：在靠近交叉點處1臺，兩側距交叉點約1-2km 處各1臺。固態(tài)去耦合器具備既不泄漏管道上的陰極保護電流，又能起到持續(xù)排流和防雷電流沖擊的雙重作用，將管道交流干擾電壓降到允許的范圍值內。 （三）犧牲陽極裝置犧牲陽極法陰極保護施工安裝程序簡述如下:袋裝陽極制作陽極床定位陽極床開挖陽極埋設陽極澆水浸透飽和及各參數測試陽極通電

12、點處理及焊接通電點導通測試通電點補口防腐(補口處防腐材料與管體防腐材料是匹配的) 陽極回填標記記錄。 犧牲陽極法的施工:1鋅陽極安裝 1.1犧牲陽極的施工：犧牲陽極土壤中的施工，包括埋設前的組裝、陽極的填充和埋高。 1.2鋅陽極與陽極電纜的組裝 陽極與電纜之間的聯接采用錫焊。在焊接點上涂覆環(huán)氧涂料，加纏電工膠布和絕緣膠帶，再包覆熱收縮套，并再纏膠帶保護。必須保證焊接牢固并且絕緣性能良好。 1.3陽極安裝前準備 在組裝犧牲陽極之前，應檢驗陽極表面是否有油污和氧化物。犧牲陽極表面的油污和氧化物能降低陽極的活性，影響陽極電流的發(fā)生，所以陽極表面如存在油污和氧化物，應采用砂紙將陽極表面打磨干凈。填料包

13、的組裝可在室內或現場進行，應保證陽極四周的填料厚度一致、密實，各邊厚度不小于50mm。填料應調拌均勻，不得混入石塊、泥土、雜草等。每支陽極需用填料約50Kg。 1.4陽極電纜與PCCP管的連接 電纜與管道的焊接可以采用鋁熱焊法、電焊或銅焊，無論哪種焊接手段都要求：焊接牢固，焊縫均勻，焊接點電阻要求小于4104，焊接點強度大于焊接后銅芯電纜的承載力。焊接完成且溫度降低后進行焊縫檢查，合格后對焊接部位、裸露鋼片、銅導線進行補口，補口材料采用環(huán)氧煤瀝青和玻璃布。 在電位測試裝置處，陽極電纜與管道測試電纜在測試樁內連接。 陽極電纜敷設時應留有足夠余量，在焊點及其他連接處預留蛇形彎，防止電纜或焊點受力拽

14、脫。 1.5陽極埋設 當管道的安裝與鋅陽極埋設同步進行時，犧牲陽極的埋設位置，與管道外壁距離為1.5米左右，最低不應小于0.3m。陽極可埋設在管道的側方或側下方,視現場具體工況條件，可選擇立式或臥式埋設。埋設深度必須在凍土層以下，一般要求與管道深度一致。對于已安裝完的管道，陽極埋設可在管道中心位置，使得陽極包的中心位置與管道中心位置在同一高程上，施工采用人力鉆孔的施工方法。鉆孔直徑為400，陽極包采用豎向布置。 1.6 陽極床澆水 陽極填料包放入陽極坑后，對坑內澆水，坑內水位必須完全浸沒填料包，且坑內積水必須保持一段時間，以便徹底浸填料包。 1.7陽極床回填 陽極床回填時，應向陽極床內回填細土

15、，禁止向坑內回填沙石、水泥塊、塑料等雜物。過河管道部分鎂陽極安裝要求 對于已安裝完的管道，陽極埋設可在管道中心位置，使得陽極包的中心位置與管道中心位置在同一高程上，施工采用人力鉆孔的施工方法。鉆孔直徑為400，陽極包采用豎向布置。 1.8陽極床澆水 陽極填料包放入陽極坑后，對坑內澆水，坑內水位必須完全浸沒填料包，且坑內積水必須保持一段時間，以便徹底浸填料包。 1.9陽極床回填 陽極床回填時，應向陽極床內回填細土，禁止向坑內回填沙石、水泥塊、塑料等雜物。2質量檢驗標準2.1陽極連接電纜其埋設深度不得小于0.8m，四周應填墊素土或細砂，其上部覆蓋有水泥蓋板或紅磚。 2.2布置犧牲陽極時，陽極與管道

16、之間不應有金屬結構物。 2.3與鋼制管道相連接的電纜接頭，焊接點應重新進行防腐絕緣處理，采用熱熔膠和補口片進行絕緣。2.4陽極四周填包料應密實且厚度一致。填包料應均勻，陽極埋地后應充分灌水，并達到飽和。 2.5管道必須與支撐的墩臺、管柱、管橋、固定墩、支座、管卡、套管或混凝土的鋼筋等絕緣。 2.6犧牲陽極應達到下列要求為合格：工作點位達到-0.085V或更負。 2.7安裝完畢，全線檢查防腐層，對防腐層破損部位進行補修，防腐施工要求要與原防腐層相同 （四）環(huán)氧樹脂玻璃鋼防護環(huán)氧玻璃鋼防腐保護層成形工藝將環(huán)氧玻璃鋼糊制在金屬的外表層上，以求對該設備進行防腐保護。基本做法是：1、基底處理。在糊制環(huán)氧

17、玻璃鋼防腐保護層前，需要對金屬表面進行處理。表面糙化，清除污垢浮灰，再用聚酯膩子使所有轉角處的曲率半徑為5-10mm。后要在4小時內涂上底漆；砼表面含6%。2、打底漆。表面處理后接著是打底漆，一般用環(huán)氧樹脂作底漆，可涂1-2次，每次厚度約0.1mm，并修補打平。固化后，24小時后稍加砂平，方可貼布。3、布貼。根據介質的性質選用玻璃布及填料等材料。貼布方法可分為：（1）間斷法即每貼完一層布后進行修整，固化后，24小時后用膩子找平。再貼下一層直至所城需厚度。下左右之間搭接為30-50mm，壁和底之間的搭接為200-300mm，各層接接縫要錯開，一般是二層錯1/2，三層錯1/3，四層錯1/4搭縫不應

18、重疊。4、面層。布層鋪完，固化48小時后修補疵疾，然后刮0.2mm厚的膩子提高密實性，待凝膠不粘手時再刷面膠二遍，兩層面膠厚約0.1-0.2mm。5、采用四布六涂做法。施工注意事項1 環(huán)氧玻璃鋼防腐保護層施工，玻璃纖維重疊部分應于3-5cm間。2 下雨天或陰天，當相對濕度大于85%時，避免施工以防樹脂硬化不良。3積層不可連續(xù)積三層以上，以防過熱收縮或白化脫層。4必須使用經許可之硬化劑，其添加量應于1.5-2.5%間，絕不可低于1%。5 面涂配方宜用短膠化配方，建議硬化劑量用2%以上。安全注意事項1施工作業(yè)場所嚴禁任何煙火，禁止吸煙，并防止硬物相碰撞或插頭所產生之火花。2環(huán)氧玻璃鋼樹脂內含苯乙烯

19、單體，操作時需戴活性碳口罩，且通風設備要足夠。3環(huán)氧玻璃鋼樹脂為一潛在反應性物質，應避免陽光直射或置于高溫處，平時應貯存于陰涼通風處。4硬化劑為一高度危險性物質，必須避免以下事項：不可接近火源，高溫或太陽直射。絕不可與促進劑單獨相混，會引起爆炸；最好分開置放，或選購含促進劑之樹脂。當沾到皮膚時，立即以大量清水沖洗15分鐘以上。不慎沾到眼睛時，先用清水沖洗15-30分，再立即送醫(yī)。環(huán)氧玻璃鋼防腐保護層，質量要求：1、玻璃鋼表面光亮、平整、樹脂含量均勻。2、不準出現氣泡現象，3、不得出現固不良、流膠、起皺、龜裂等現象。五.應急搶險領導組織機構及職責5.1應急搶險領導組織機構 總指揮應急搶險組安全副

20、經理：生產副經理：報警警戒組通訊聯絡組疏散引導組項目總工：救護組物資設備組5現場搶險負責人現場全體施工和管理人員燃總專家顧問組5.2職責(1)總指揮：負責確定現場潛在安全事故和緊急情況，組織制定現場燃氣管線防護應急和響應預案，落實各項應急準備工作，并定期組織進行燃氣管線應急演練；在發(fā)生事故和緊急情況時，進行現場安全事故和緊急情況的評估，組織現場的應急搶險救援，及時向上級和有關地方管理部門、組織、機構聯絡和報告事故情況；做好應急救援處理協助工作；組織做好事故現場的保護及善后處理工作。(2)安全副經理：主要任務是配合總指揮的工作，對日常保護工作進行監(jiān)督和指導，發(fā)生事故時具體領導現場的報警警戒、通訊聯絡、疏散引導和救護小組等的工作，盡最大努力搶救受傷人員和財產。(3)生產副經理：本著“管生產必須管安全”的原則，對在日常生產中發(fā)現的危及燃氣管線安全的隱患，及時消除或通知有關人員處理。發(fā)生事故時，具體領導現場的應急搶險小組工作，協調各方面的人力、物力，在最短時間內將事故控