长输管道的防腐措施及施工要点_孙显峰

长输管道的防腐措施及施工要点
孙显峰
（大伙房水库输水工程建设局，沈阳110166）
【摘要】金属管道在自然环境下会受到腐蚀，使管道本身的结构或力学性能退化甚至破坏。

因此在长输管道类型的工程建设中，应根据不同管道类型和规格，采取相应的技术措施，降低腐蚀对长输管道造成的不利影响。

本文以大伙房输水（二期）工程为例，介绍了长输管道的常规防腐措施及施工要点。

【关键词】长输管道；防腐；牺牲阳极；阴极保护；环氧煤沥青保护层
中图分类号：U177文献标志码：A文章编号：1005-4774（2015）03-0005-03
Corrosion Prevention Measures and Construction Keys of
Long-distance Pipeline
SUN Xian-feng
（DahuofangＲeservoir Water Diversion Project Construction Bureau，Shenyang110166，China）
Abstract：Metal pipelines would be subject to corrosion in the natural environment so that the structure or mechanical properties of the pipe itself can be degraded or even destructed．Therefore，appropriate technical measures should be adopted to reduce the adverse effects of corrosion on long-distance pipe in the project construction of long-distance pipe according to different pipe types and sizes．In the paper，Dahuofang Water Transfer（StageⅡ）Project is adopted as an example for introducing conventional anti-corrosion measures and construction keys of long-distance pipes．
Keywords：long-distance pipeline；corrosion prevention；sacrificial anode；cathodic protection；epoxy coal asphalt protective layer
1管道防腐及大伙房输水（二期）工程的管道防腐背景
埋设于地下的金属类管道，如：钢管（SP）或预应力钢筒混凝土管（PCCP）等，在自然条件或工况条件下，会与其所处环境介质发生化学或电化学作用，使管道的结构或力学性能退化甚至破坏，即常说的管道腐蚀。

管道因无法与其周围环境隔离，或隔离成本过高，所以腐蚀现象无法避免。

管道腐蚀所造成的损失，不仅造成有限资源和能源的极大浪费，还对自然环境造成污染，甚至引发破坏性极大的社会安全问题。

如：2013年的青岛输油管道爆炸事件，就是由于输油管线的腐蚀渗漏，造成原油泄漏继而引发爆炸。

因此，长输管道的防腐应被广大工程建设者及工程运行管理单位重视。

大伙房输水（二期）工程是向辽宁中西部的抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、大连、营口、盘锦、大石桥等沿线城市、大型工业企业供水的一项大型输水管道工程。

其主体输水管线全长231.37km，包括钢管（SP）、预应力钢筒混凝土管（PCCP）、玻璃钢夹砂管道（ＲPMP）等不同管径、规格的管道及附属设备。

大伙房输水（二期）工程输水距离远，所处地质条件多变，跨越太子河、海城河、辽河等多处河流，多次穿越公路、铁路。

沿线有多处盐碱度高的易腐蚀地段，除采用玻璃钢夹砂管（ＲPMP）的营口、盘锦支线段以外，
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其余管线及设备均面临着管道防腐的问题。

为了减缓输水管道的腐蚀，延长管道寿命，提高输供水安全性，大伙房输水（二期）工程采取了多种措施应对管道腐蚀。

在工程建设过程中，根据现场的施工经验，并结合《给水排水管道工程施工及验收规范》、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》等规范和标准，本文还总结了一些管道防腐的施工要点，在这里提出以供参考和借鉴。

2主要防腐内容及措施
在大伙房水库输水（二期）工程中，主要有钢管、
PCCP 管及ＲPMP 管三种不同类型、多种规格的管道，除ＲPMP 管为非金属管道无需防腐以外，其余金属类管道、管件及设备均需采取防腐措施。

2.1
钢管
沿线穿越河流、
公路、铁路等处的钢管及管件，主要采用环氧煤沥青防腐，另加牺牲镁阳极的阴极保护。

对于穿越公路、铁路、桥梁等有承重功能的混凝土套管，采用串状镁阳极随钢管同时安装。

2.2
管道附属设备
阀门、法兰等钢制管道附属设备，由于在设计时采用了井室安装的方式，虽然避免了由于直埋造成的腐蚀，
但因井室为地下式，许多井室下层有积水，管道附属设备仍需进行防腐处理，以满足其使用要求并延长其寿命。

此外，在井室处，还应增设镁阳极包。

2.3
PCCP 管道
根据地勘报告，按照管道铺设位置的地下水位及其盐碱性，
PCCP 管道分为长期处于地下水位以上的普通PCCP 管道和处于地下水位以下的带环氧煤沥青防腐层的PCCP 管道。

根据不同的管道规格及管径，分别采取下表所列形式埋设阴极保护装置。

PCCP 管道管径、规格与阴极防腐设置表
2.4ＲPMP 管道
由于输水管线穿越营口、盘锦等盐碱化严重地区，
普通金属类管道易受腐蚀。

为了控制投资，降低运行维护难度，初设时经专家反复论证，海城至营口、盘锦两段支线最终采用了玻璃钢夹砂管道，即ＲPMP 管道，来应对地质不良对金属管道带来的影响。

3
管道防腐的施工要点
3.1
钢管的埋设与防腐措施3.1.1
过河段钢管
大伙房输水（二期）工程在沿线穿越河流处，均采用管道河底直埋穿越。

钢管外壁采用环氧煤沥青重防腐涂层，出厂时即已做完。

钢管在出厂及进场时应严格检查管道是否合格，
及其防腐层的完整性。

对于不满足要求的，应及时修补或返厂处理。

钢管设C 10混凝土底板，以防止河床（漫滩）处因基础承载力不足而导致管道产生不均匀沉降。

管顶设石笼压顶，防止管道漂浮，保护管顶覆土不受河流冲刷影响以及防止河流通航时刮碰管道。

钢管在硬质基础上布设、
就位、焊接、回填、压顶时，防腐层均有可能被破坏。

因而在施工时，应加强钢管的保护：
a .不得采用钢丝绳等硬质吊带野蛮吊装，需按照规范要求采用柔性吊带吊装。

b .布设钢管时应防止磕碰，禁止拖拽、剐蹭钢管。

c .严格规范焊工作业，避免焊接时造成非焊口处管道外防腐层的过热破坏。

d .焊口处经外观检查及无损探伤检查合格后，方可进行防腐处理，以避免因焊口不合格而造成防腐层的返工。

施工中如发现防腐层破坏，需参照相应的规范和标准的要求，按原防腐等级，及时对破损处防腐层进行修补处理。

回填前，确认回填段管道的防腐层是否完整，同槽埋设的镁阳极包有无缺漏，检查无误方可回填。

制作石笼压顶时，禁止抛掷石料，以免对管道及防腐层造成破坏。

管道内壁采用焊接钢丝网喷涂水泥砂浆保护层。

喷涂前，应对管道内壁进行除锈，经检查合格后进行保
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护层喷涂。

保护层喷涂后应注意养生。

保护层终凝后，应检查其是否存在空鼓，如有空鼓，应进行处理。

除按设计图纸规定位置安装外，镁阳极具体布置按照保护电位均匀分布、尽量减少镁阳极间相互屏蔽和管道前后壁自我屏蔽影响、利于施工等原则，在条件允许的情况下，采用管道两侧均匀交叉埋设。

镁阳极与管道通过电缆连接，焊接合格后涂刷防腐材料，达到与管道同级的防腐等级。

3.1.2过路穿越段钢管
二期工程管道穿越公路、铁路时，又分为直埋及顶管两种穿越方式，采取的防腐措施也有所不同。

直埋施工钢管防腐施工要点除无硬质垫层和压顶外，其余同过河段钢管防腐。

顶管施工时，钢管采用滑轮车牵引、漂管等穿管方法。

因此在施工时，主要注意管道外防腐的摩擦破坏和尖锐物划伤。

穿管时确保导向滑轮车位置准确，套管内无突起物，特别是漂管时管道的定位应可靠，避免管道磕碰。

其余部分同直埋钢管施工。

3.2管道附属设备
管道附属设备的防腐，主要在其安装时避免磕碰，防止其外防腐层破坏。

采用焊接法安装时，应保证焊接施工不会造成防腐层受热破坏。

采用法兰安装时，应按要求设置垫片，在保证螺栓（螺母）确保紧固扭矩的前提下，不破坏其防腐层。

在安装合格以后，及时对螺栓、螺母进行防腐处理。

对已造成的防腐涂层破坏，采用相应的补救措施，以达到设备原防腐等级要求。

3.3PCCP管道
二期工程中采用锌阳极对PCCP管道、带有混凝土外衬的钢制管件进行阴极保护，布设方式见上页表，布设原则同钢管镁阳极包埋设。

PCCP管道本身带有混凝土保护层，因此在布设时，应避免因磕碰造成外保护层破损。

如发生破损，应根据破损严重性及部位，采取现场修补或返厂处理。

如破损严重甚至危及预应力钢丝的完整性，应坚决予以报废并更换管道。

PCCP管道以及管道与锌阳极之间，均采用电缆锡焊连接，在焊点处涂环氧沥青涂料，并保证焊接牢固且外保护绝缘性能良好。

回填前，应检查管道联接及电阻值是否合格，阳极包位置、数量是否满足要求。

合格后方可回填，回填时应避免破坏连接导线。

3.4阳极埋设、安装及回填
由于牺牲阳极是靠自身溶解消耗来为被保护结构物提供阴极电流，因此牺牲阳极必须持久均匀溶解，才能保持稳定的电流输出。

在施工过程中，对牺牲阳极的埋设、安装及回填，必须满足相关技术要求，方能确保阴极保护的有效性。

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没填料包，且坑内积水必须保持一段时间，以便彻底浸填料包，以使牺牲阳极在短时间内便可达到设计的保护电流。

4运行期的检查及维护
在长输管道投入运行以后，为了了解各类管道的保护状态，在管道附近采用电位测试桩和参比电极，以人工测试的方式来定期检查管道受腐蚀的情况，掌握地下管道的相关数据，确保管道的安全稳定运行。

如有条件，还可设置自动化监测系统，来监测地下管道的腐蚀情况。

大伙房输水（二期）工程便设有腐蚀监测系统，针对盐碱化严重地段的管道腐蚀情况进行远程监测。

由于管道腐蚀是一个长期而缓慢的过程，因此需要工程管理人员长期不间断的巡视和监测，如果发现管道出现腐蚀的预兆，应及时加以处理，避免出现运行事故。

5结语
由于长输管道多属于大型工程，且多是输送能源型管道，因此极有必要采取有效的管道防腐措施，延缓管道的腐蚀破坏，延长管道的使用年限，降低事故的发生概率。

特别是对输送油、气类的管道而言，其防腐措施应得到足够的重视，其防腐施工质量应严格保证。

在金属类长输管道投运后，还应定期巡检，发现问题及时处理，避免因管道腐蚀渗漏给人民群众造成巨大的人员和财产损失。

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参考文献
［1］吴荫顺，曹备．阴极保护和阳极保护：原理、技术及工程应用［M］．北京：中国石化出版社，2007．
［2］SY/T0019—97埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范［S］．
［3］GB50268—2008给水排水管道工程施工及验收规范［S］．
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·孙显峰/长输管道的防腐措施及施工要点。