浅谈大口径PCCP管道工程阴极防腐施工 3页

第50卷第9期甘肃水利水电技术Vo1．50．No．92014年9月GANSUWATERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGYSep．，2014·设计与研究·浅谈大口径PCCP管道工程阴极防腐施工徐％(辽宁省闹德海水库管理局，辽宁阜新123000)摘要：大口径PCCP管道工程越来越多地应用于大型输水、供水工程，为保证管线安全运行，对其采取防腐措施是非常必要的。大伙房二期的PCCP(DN3200)管道的防腐采用阴极防腐措施，其施工工艺可为同类PCCP管道的防腐施工提供借鉴。关键词：供水管道；阴极防腐；PCCP管道；施工工艺；大伙房二期中图分类号：TV672~．2文献标志码：B文章编号：2095—0144(2014)09—0057-031工程概况极埋设一阳级电缆与管道连接。大伙房水库输水二期工程位于辽宁省辽河中下2．1．1阳极检验工作游地区．是大伙房水库输水工程的组成部分，是通过阳极组装前应对阳极电缆封头进行外观涂封质水库调节向抚顺、沈阳、鞍山、盘锦、辽阳、营口6市量检查和电缆机械强度检查。因电缆损环或电缆接供水的大型供水工程，主体工程主要由取水头部、输头损坏将导致阳极失效，失去保护作用，要求阳极铁水隧洞、输水管线、加压泵站及配水站等组成，全长芯绝缘涂封质量好，阳极电缆机械强度能够承受阳270km。极自身重量的1．5倍以上。管线主要采用预应力钢筒混凝土管(PCCP)作2．1．2阳极表面处理为输水管材，在穿越隧洞、河流、铁路、公路等特殊处组装牺牲阳极之前。应将阳极表面附着的油污采用压力钢管做为输水材料，沿线布置排气阀井、排及氧化物除净。水阀井、检修阀井、流量计井、镇墩等主要混凝土构2．1．3牺牲阳极组装筑物。其中内直径3200mm的PCCP管线铺设桩号先在特制白布袋内放人10填包料，再将经为A29+121至A60+778、B29+121至B60+778，长约过检验和表面处理的阳极放入布袋轴线正中插入填63km．单节重量约40t，单节长度5m。包料中固定．并在阳极四周及顶部填装填充料约402阴极防腐施工流程及要点kg：阳极不应与布袋接触，组装时应防止阳极偏心。阴极防腐系统的施工主要分为牺牲阳极、管道2．1．4阳极的安装电连接跨接电缆安装、测试系统、阴极防腐系统调阳极埋设部位分别是在管道外侧和管道中间，试4部分。为避免对埋管道进行2次开挖，牺牲阳管外侧是平行于管道卧式埋设，距离管道外壁小不极阴极防腐系统的施工需要与埋管施工进行协调，小于1m．阳极埋设深度在管道外侧与管道中心高在管沟开挖过程中进行牺牲阳极坑的开挖，在管道度平齐。管道中间的阳极埋在沟槽中线的基础面部安装的同时进行阳极电缆、均压装置、测试系统的位，需在基础面上开挖一个深400mm、底宽400mm、焊接。长1500mm的基槽来放阳极包，阳极坑回填之前，牺牲阳极阴极防腐系统安装完毕，按NACERP应向坑内浇注足够量的水．浸透填料包，回填使用细0100—2004标准，以极化电位差不小于100mV，最土。施工时要及时测量牺牲阳极的开路电位，测值低负电位不小于一1000mV进行阴极防腐系统调不应低于设计值。试。2．1．5与管道电性连接2．1牺牲阳极安装步骤阳极电缆与PCCP管道采用铜焊单点连接，与牺牲阳极安装按以下几个步骤进行：阳极检验钢管采用铝热焊连接。焊接工艺分别为：工作一阳极表面活化处理一牺牲阳极组装一牺牲阳(1)铜焊：铜焊焊接时加热温度超出800。F(摄收稿日期：2014—09—01作者简介：徐岩(1987一)，男，满族，辽宁抚顺人，助理工程师，主要从事水利水电工程管理，E—mail：328918023@qq．tom．·57·\n2014年第9期甘肃水利水电技术第50卷氏427oC)以上，但仍较母材熔点低，其焊接形式并缆跨接，凸向埋设，每隔约1km跨接一处。其作用是非填料跟母材焊面口真正彼此彻底融化成液体融为使管网保护电位分布均匀。避免杂散电流的干扰合，而是填料融化。母材焊接焊口面处于半融化状作用，保证近处管道间的电位差满足设计要求。均态，因毛细管作用相互紧贴连接在一起的焊接方法，压线与管道的焊接工艺、补口同上述牺牲阳极电缆其优点是可以将2种不同性质的金属连接在一起。与管道的焊接、补口。要求焊接牢固、焊缝均匀．焊加热方式为火炬铜焊方式，燃料为乙炔和氧气，焊料接点电阻要求小于4xl04n，焊接点强度大于焊接为黄铜焊条，阻焊剂为硼砂。后铜芯电缆的承载力。将需要焊接的PCCP管两端预制的钢片擦拭干2．3参比电极及测试桩的安装净，用砂轮打磨钢片至露出金属本色。每处打磨面积(1)将参比电极从包装中取出，用砂纸将表面要大于焊点面积，清理钢片焊点出表面。用铜焊焊打磨干净备用。枪将铜焊条加热，将加热的焊条插入硼砂瓶，焊条表(2)把装有回填料的包装袋打开．用淡水把填面会包裹一层硼砂。用焊枪加热钢片至其发红，将料搅拌成均匀稠泥状，再将参比电极埋没于回填料需焊接电缆裸露端的铜芯按在钢片焊接处，然后将中央，扎好包装袋。注意预留出导线。铜焊条蘸有硼砂的一端至于电缆铜芯与钢片靠紧(3)根据施工图纸的要求，挖好参比电极埋设处，用焊枪进行加热。铜焊条融化后流向铜电缆与钢坑后，将参比电极连同回填料埋设于预挖的埋设坑片的接触面，将电缆与钢片焊接在一起，随着焊接的中，再向坑中浇约50kg淡水，保证电极与周同土壤进行．铜焊液体包裹电缆的端面即可。在电缆冷却之间的导电性后，用手拽电缆，若电缆连接牢固，则说明焊接可靠。(4)把测试电缆(VV=Ixl0mm)与管道进行焊焊接口补伤，采用环氧煤沥青将电缆及钢片裸露部接和补口。位进行防腐处理。(5)将测试电缆、参比电极电缆通过电缆沟和施工要点为钢片必须打磨；焊接前钢片要预热；电缆套管接到测试桩的参比接线柱上。铜焊条需连续蘸硼砂：焊点需包裹电缆端面；焊完后(6)测试桩应埋设于坚实的地基之上，以防止必须拉拽以确定其牢固。测试桩在使用过程中发生倾倒。露出地面部分约(2)放热焊接(也称铝热焊)：就是利用金属氧0．8m，地下部分1．4m。测试桩底部设混凝土基础，化物和金属铝之间的化学反应放热所产生的热量熔基础为边长0．5m。融金属来加热金属而实现结合的方法。该焊接工艺2．4阴极防腐系统调试操作简单，不需要外部电源和热源，且焊接成本低，2．4．1土壤地勘腐蚀性复测质量稳定可靠，导电性能跟母材相同，非常适用于野在阴极防腐施工前要复测土壤电阻率，土壤氧外电缆及其他金属构件的焊接，适用于阴极防腐系化还原电位，土壤pH值。沿管道安装沿线每隔100m统安装过程中铜芯电缆与钢结构焊接或铜芯电缆之分别测试管道管底及管中心水平高度处测试土壤电问的连接。阻率，每1000m测试氧化还原电位和pH值1次，将需焊接的管道上表面擦拭干净．用砂轮打磨并提供测试报告。管道外防覆层至露出金属本色，每处打磨面积602．4．2跨接电缆检测mmx60mm。清理钢管焊点处表面，将电缆焊插入铝缠绕PCCP管的预应力钢筋每根缠绕较多．线热焊模具．并固定在钢管上。将铝热焊剂放入坩埚上电阻过大，增加了阴极防腐回路电阻，且使得钢筋内，用点火器引燃焊剂，使之发生还原放热反应，成各段保护不均匀。为解决该问题，PCCP管内部的全为液态金属(铁)和熔渣(主要为AlO)，液态金属流部钢结构物都应与可靠电连接在一起，包括钢筒、预人接头空隙，形成焊缝金属，熔渣则浮在表面上。除应力钢筋、承口钢环和插口钢环等。在施工期间，去焊点处焊渣等杂物。采用与管道防腐相似的方法PCCP管段问还通过铜芯电缆电连续性跨接，跨接进行防腐。电缆两端分别牢固地焊接在PCCP管引出钢带上。施工要点为焊剂及模具要防潮，焊接前进行预热检测工作应在跨接电缆安装后、涂层涂覆和灌缝作处理；焊接点要补口防腐，补口材料采用环氧煤沥。业前进行。需检测相邻2节PCCP管引出钢片间的2．2管道电连接跨接安装电阻。根据设计图纸要求．同一条管道相邻两管间采2．43施工期间阴极防腐参数测试用双侧电连接，即电缆跨接。同槽两管间也使用电(1)牺牲阳极埋设施工期问，应及时测量阳极·58·\n第9期徐岩：浅谈大口径PCCP管道工程阴极防腐施工第50卷有关参数，并作好各项记录。记录内容主要有阳极蚀．这种电腐蚀速度有时是相当惊人的，已引起人们开路电位、阳极闭路电位；管道自然电位；管道通电高度重视。通过隔离杂散电流源(干扰源)和改善于电位；土壤电阻率等。扰源的接线，以及采取适当的排流保护措施．可以有(2)测试方法效地防止杂散电流所引起的钢筋混凝土结构的腐在不通电的自然状态下，采用数字万用表和参蚀，杂散电流测试采用双参比法。比电极测量PCCP管钢筋和预制混凝土块中探头的2．4．5保护电位测试自然电位。通过自然电位判定自然腐蚀状态及周围阴极防腐工程完成后．应对整个管线包括在各环境的影响。在通电状态下，用数字万用表和参比电配水站内部、穿越隧洞、铁路、公路及河流的钢质管极测量管线和极化探头在通电之后的电位。通过管线道部位的所有电位测试桩进行保护电位的全面测上其他测试点和测试桩上通电电位的测量，判断阴量，测试结果整理归档，做好记录。极防腐的效果和范围以及保护电位均匀分布情况。3结语用ZF一10断电电位测试仪及数据处理计算机，大伙房输水二期工程的PCCP管线采用阴极防在测试桩上测量各位置极化探头的断电电位。通过腐系统对管线进行保护，目前工程成功通水，运行状消除了降的断电电位的测量．分析计算距阳极不况良好。成功的PCCP管线防腐系统不仅取决于防同位置的阴极极化值。确定阴极防腐的效果和范围。护材料的选择，安装过程中施工工艺及质量保证是阳极发生电流反映阳极的性能指标，阳极发生电流管线防腐系统能否成功运行的基础。在实际施工过通过测量测试桩内的采样电阻的电压获得．另外一程中必须严格按照规范的施工工艺进行施工．确保部分阳极的发生电流是用万用表直接串联在阳极和施工每一个环节都满足施工质量要求。伴随着大口管线之间测量径PCCP管道在城市供水工程中的不断应用，阴极在各标段试验段。用ZC8土壤电阻率测试仪沿防腐施工还会遇到新的问题，需要在实践中解决和管线每100m处测试一次管底深度的土壤电阻率，总结。测量采用四极法。参考文献：PCCP管道采用牺牲阳极对管道进行阴极防[1]郭勇，丁继峰．阴极保护在长输管道的应用]．全面腐蚀腐，所以牺牲阳极的电流输出大小至关重要。而阳与控制，2009，23(9)：35～38．[2]王自本．PCCP阴极保护应注意的问题[J]．山西水利科极接地电阻的大小直接影响着阳极电流的输出．因技，2008，13(4)：29—30．此，在牺牲阳极施工完成后，应及时进行阳极接地电[3]罗莎，吴树香，程庆臣，等．PCCP阴极保护技术在天津南阻的测试水北调工程中的应用[J]．南水北调与水利科技，2011，102．4．4杂散电流检测(2)：12—14．在工程实施阶段中．对工作区段的杂散电流干[4]GB／T28725～2012，埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极扰源进行调查。杂散电流可使管道中钢筋产生电腐保护[S]．驴、cZ(上接第44页)在这一长度内．侧墙底的地质条件术方案。较差，不适合作为翼墙基础。6结语(2)两方案的工程量比较见表1，由表可见，插淑雅溪水库砌石重力坝与左岸土坝接头的设计入式方案的工程量要小于侧墙式。在广泛收集国内外设计经验的基础上．针对本工程表1软接头两方案主要工程量比较大坝在左坝肩的地形、地质条件受到限制的特定条件，根据工程需求，因地制宜，经多方案比较选定了经济、合理的“软接头”方案，解决了大坝布置中遇到的困难。其设计既能确保大坝正常运行的安全，又能节约工程投资，可供类似工程借鉴和参考。参考文献：[1]潘昌勇，柴余松．观音岩水电站混凝土重力坝与右岸土石注：以上侧墙式方案不考虑挡墙基础处理工程量坝接头形式研究[J]．云南水电技术，2007，23(3)：40—43．综合以上所述，由于插入式方案技术上略优，经[2]水工设计手册编写组．水工设计手册：第5卷[K]．第2版．济上较省，因此，推荐插入式作为“软接头”的设计技北京：中国水利水电出版社，2011．·59·