压力钢管牺牲阳极法阴极保护装置施工方案

XX输水工程埋地输水钢质管道阴极保护

设计施工方案

一、工程概况

该输水管道工程，管的Φ600mm，管的长513.1m。施工设计思路，通过计算、设计，在整个埋地输水钢质管道进行牺牲阳极法的阴极保护。

二、此工程埋地输水管道保护范围，阳极数量和设计技术参数指标。

2－1镁合金阳极21支，每支单个阳极重量22kg，分7组埋设，每组3支，

2－2镁阳极规格型号700×（150＋130）×125

2－3设阳极用量，镁阳极21支

2－4布置电位测试桩3支

2－5饱和硫酸铜参比电极3支

2－6有效保护年限30年

2－7保护电流密度10mA/m2

2－8保护电位－0.85－1.5V

三、采用技术标准

·GB/T21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》

·GB/T21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》

GB/T17731-2004《镁合金阳极》

·RP0169-2002NAC《埋地或水下金属管线系统的外部腐蚀控制》

四、输水管道阴极保护施工方案

输水钢质管道在我国主要采用普通钢材焊接而成，管道长期埋在地下，由于土壤的各种介质和电化学腐蚀，运行汇流中而造成杂散电流的腐蚀，所以阴极保护是对被保护的管道金属以及阴极电流，使金属表面阴极极化，电位负移到表面阳极的平衡电位，消除电化学不均匀性所引起腐蚀电池，从而保护金属免受介质腐蚀技术。保护电流来源不同，阴极保护分为牺牲阳极保护和外加电流保护，这次输水管道采用牺牲阳极保护法。是采用一种被保护的电位更负，即化学性质更为活泼的金属或合金与被保护金属（管道）相连，依靠该金属合金不断的腐蚀牺牲掉所产生的电流，使被保护金属获得阴极的极化而受到保护、技术已相当成熟。

4-1镁合金阳极的施工安装

牺牲阳极的设置本着保护电位分布均匀，尽量减少阳极间互相屏蔽和管道前后壁自身屏蔽影响，利于管道阴极保护施工的原则。

将镁合金阳极和填包料装入天然棉纤维袋内，填包料的厚度不小于50mm，并保证阳极四周填包料厚度一致。填包料调料均匀，每支阳极需用填包料30kg。

将制作好的镁合金阳极袋安顺序放置在挖好的阳极坑内、位置放好后，将镁合金阳极导线用铝热焊剂牢固焊接在汇流点上，不得有虚焊现象，补口方式采用补伤片补口。

阳极与电缆之间的连接采用铜焊、焊接处涂环氧涂料加厘胶布和绝缘胶带，再包覆热收缩套，保证连接牢固绝缘防水性能良好。

通电点：阳极连接电缆通过测试桩内接线柱与管道的连接电缆连接。连接电缆应留有足够余量，焊点及其它连接处预留蛇形弯。

阳极埋设在管道的测方或侧下方但必须在冻土层以下，一般要求与管道纵深一致，阳极与管道距离在0.3m-1.5m之间。用清水倒入镁阳极包上，然后回填。

4-2测试桩施工安装

测试桩的测试导线与管道连接，采用铝热焊剂焊接，将焊接处管道防腐层割开80mm×10mm

长方型焊口，清理干净漏出金属本色，将测试电缆的一头用铝热焊剂焊接在管道开口处，要求焊接牢固，不得有虚焊现象，电缆的另一头连接在测试桩内绝缘板螺柱上，电缆采用VVX1KV/1×10mm2铜芯电缆，电缆引入测试桩要留有余量，然后回填加固到位。

4-3参比电极的施工安装

采用长效CWSU04参比电极，作为镁合金阳极保护系统的电位控制和测定的基础准确，按照设计要求每支测试桩埋设1支参比电极，测试保护电位，参比电极安装在测试桩1m左右的位置上（最好管道上方）。参比电极的组装。制作（φ30mm－150mm）棉布袋，将参比电极放在中间，将配好的填料（工业硫酸钠、膨润土、石膏粉）填放在参比电机周围，然后绑扎固定，密封好电缆接头，将参比电极导线引到测试桩内，固定在测试桩绝缘板螺柱上。

五、材料质量控制

3.1镁合金牺牲阳极及填料质量控制。

3.1.1范围：埋地钢管实施阴极保护用镁合金牺牲阳极，镁阳极的规格根据输出电流、保护（使用）寿命等因素，选定为梯形截面的22kg/支，3支阳极连成一组。

3.1.2原材料材质要求

·铝纯度不低于GB/T1196-2002中A199.70A的规定

·锌纯度不低于GB/T470-1997中Zn99.99的规定

·阳极铁芯材料选择参照GB700-88材料的碳当量应低于0.43。

3.1.3镁阳极化学成份和电化学性能。

阳极的化学成份应符合下表的规定

表1镁阳极化学成分

化学元素

A1

Zn

Mn

杂质

Mg

Fe

Cu

Ni

Si

含量(%)

5.3~

6.7

2.5~

3.5

0.15~0.60

≤0.005

≤0.020

≤0.003

≤0.1

余量

阳极的电化学性能符合下表的规定表2镁阳极电化学性能

性能

单位

Mg-Al-Zn-Mn

密度

开路电位

理论发生电量

g/cm2

-V(SCE)

A·h/g

1.77

1.48

2.21

土壤中

(0.03ma/cm2)

电流效率发生电量消耗率

%

A·h/g

Kg/(A·a)

≥50

1.11

≤7.92

表3镁合金阳极化学填料包应符合下表

项目

石膏粉

膨润土

工业流酸纳

数量kg

75％

20％

5％

3.1.4表面质量

·阴极的表面质量应符合下列规定

·铸造镁阳极表面设有毛刺、裂纹、气孔、夹杂物等。

·挤压镁阳极的表面应无气泡，夹杂物等影响使用的缺陷。

六、施工准备和人员组织安排

1、材料准备

1.1原材料的制造和采购要满足本工程质量标准，规范要求。

1.2各种材料应有出厂合格证，质量检查报告和产品说明书等书面质量证明材料。

1.3各种原材料运达施工现场后报甲方质量管理人员进行验收，经认可后方可投入工程使用。

2、人员准备

为了确保工程质量和进度，使各项措施能顺利实施，在工程开工前，成立阴极保护工程项目