中压燃气管道外加电流阴极保护设计方案说明书

1、说 明 书项目号： CPECCQH-S22089DD 文件号： SPC-0001 腐 01某地2022年老旧小区改造配套基础设施项目（城市燃气管道等老化更新改造）防腐部分专业：防腐阶段：施工图日期：2023.02.25共 17 页 第 1 页0版1 遵循的标准规范1.1 防腐层钢质管道外腐蚀控制规范（GB/T 21447-2018）城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程（CJJ 95-2013)埋地钢质管道聚乙烯防腐层（GB/T 23257-2017）埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准 （SY/T 0447-2014）埋地钢质管道液体环氧外防腐层技术标准（SY/T 6854-2012）钢质管道聚烯烃胶粘带防腐层技术标准（SY/T 04142017）涂装前钢材表面处理规范（SY/T 0407-2012）涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第 1 部分： 未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级（GB/T 8923.1-2011）涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第 3 部分： 焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷的处理等级（GB/T 8923.

2、3-2009）1.2 阴极保护埋地钢质管道阴极保护技术规范（GB/T 21448-2017）强制电流深阳极地床技术规范（SY/T 0096-2013）埋地钢质管道阴极保护参数测量方法（GB/T 21246-2020）埋地钢质管道直流干扰防护技术标准（GB 50991-2014）埋地钢质管道交流干扰防护技术标准（GB/T 50698-2011）绝缘接头与绝缘法兰技术规范 （SY/T 0516-2016）阴极保护管道的电绝缘标准（SY/T 0086-2020）2 设计范围本工程的设计范围包括中压燃气管道的防腐层设计、 阴极保护设计。3 腐蚀环境编 制校 对审 核吴林虎程俊冯岺岺说 明 书文件号：SPC-0001 腐 01共 17 页第 2 页3.1 外腐蚀环境拟建区域地貌属山前冲洪积平原， 地形整体开阔平坦。参考邻近工程资料阿克塞县 供热站新建 100 吨锅炉 岩土工程勘察报告（编制单位： 核工业武威工程勘察院；工程编号： GK2021-0515），土壤对钢结构按微腐蚀性考虑，不考虑地下水的影响。3.2 内腐蚀环境本设计中，钢质管道内介质为干天然气，腐蚀性微弱，不考虑内防腐。4 防腐措施4

3、.1 防腐工程量主要防腐工程量见表 4.1-1。表4.1-1 主要防腐工程量序号管外径 (mm)长度 （m）地上/直 埋/地沟室内 /室外材质保温/保冷/ 不绝热管内介质备注127320直埋室外Q235B不绝热天然气保护套管2219.1160直埋室外Q235B不绝热天然气保护套管3139.74600直埋室外L245N不绝热天然气城区主管线4114.3630直埋室外L245N不绝热天然气城区支干线588.91750直埋室外L245N不绝热天然气城区支干线660.31700直埋室外L245N不绝热天然气支线748.31500直埋室外L245N不绝热天然气支线833.7375直埋室外L245N不绝热天然气支线4.2 DN50 及以上直埋燃气管道直管及冷弯弯管外防腐措施4.2.1 外防腐结构公称直径不小于 DN50 的直埋燃气管道直管及冷弯弯管，其内介质温度不高于 50, 采用常温型（N）挤压聚乙烯三层结构防腐层（简称 3LPE；工厂预制）；考虑到本工程建设区域位于人口密集区域， 采用加强级防腐层。 3LPE 防腐层的底层为环氧粉末涂料， 中间层河南星辰科技实业有限公司河南星辰科技实业有限公司

4、说 明 书文件号：SPC-0001 腐 01共 17 页第 3 页为胶粘剂，外层为聚乙烯，各层厚度应符合下表的要求。表4.2-1 3LPE加强级防腐层的厚度钢管外径（mm）环氧涂层(m）胶粘剂层(m）防腐层最小厚度（mm）139.71201702.7114.31201702.588.91201702.560.31201702.54.2.2 焊缝补口防腐结构焊缝补口处采用环氧底漆/辐射交联聚乙烯热收缩带结构防腐。配套使用收缩带厂家 提供或指定的无溶剂胶粘剂环氧树脂底漆，底漆供应量应满足厚度大于或等于 150 m 的涂敷要求，漏点检测合格后方能安装热收缩带。热收缩带各层厚度应符合下表的要求。表 4.2-2 热收缩套（带）的厚度适用管径(mm)基材(mm)胶层(mm)4001.21.04.2.3 管道防腐层补伤对小于或等于 30mm 的损伤，采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。对大于 30mm 的损伤， 按照埋地钢质管道聚乙烯防腐层（GB/T 23257-2017）的规 定粘贴补伤片，然后在修补处包覆一条辐射交联聚乙烯热收缩带，包覆宽度应比补伤片的两边至少各超出 50mm。对于直径不超过 10mm

5、 的漏点或损伤深度不超过管体防腐层厚度 50%的损伤，在预制厂 内用管体聚乙烯专用料生产厂提供的配套聚乙烯粉末修补，在现场采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。4.2.4 穿越段防腐穿越段采用与主管段相同的防腐层结构， 但在施工中须注意采取可靠措施避免预制防腐层损伤。4.3 其它直埋钢质燃气管道、套管的外防腐措施对其它直埋钢质燃气管道，采用无溶剂液体环氧涂料涂敷， 然后缠绕聚丙烯胶粘带， 其中： 无溶剂环氧液体涂层厚度不小于 600m；聚丙烯胶带宽度为 100mm，厚度1.1mm，搭接宽度比例为 50%55%。首末两端处 20mm30mm 为单层，胶带应采用机械缠绕。对钢质套管采用无溶剂液体环氧涂料涂敷，无溶剂环氧液体涂层厚度不小于 600m。4.4 测试桩基础防腐措施河南星辰科技实业有限公司河南星辰科技实业有限公司说 明 书文件号：SPC-0001 腐 01共 17 页第 4 页测试桩基础采用环氧煤沥青加强级外防腐层，防腐层结构为：底漆 2 道+面漆 3 道，要求干膜厚度300m。4.5 防腐层材料、施工要求及质量验收3LPE 防腐层的材料验收、防腐层预制及质量检验验收以及补口、补伤相关要求

6、应符合埋地钢质管道聚乙烯防腐层 (GB/T 23257-2017）的要求。无溶剂液体环氧涂料及无溶剂环氧涂层的性能、施工要求及质量验收执行埋地钢质管道液体环氧外防腐层技术标准（SY/T 6854-2012）。环氧煤沥青涂料的材料性能、施工要求及质量验收等参照执行埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准（SY/T 0447-2014）的要求。聚丙烯胶粘带的材料、施工要求及质量验收执行钢质管道聚烯烃胶粘带防腐层技术标准（SY/T 0414-2017）。5 埋地线路管道阴极保护5.1 阴极保护设计基础资料对本工程直埋燃气管道进行阴极保护，不预留外部扩展能力。设计基础资料见下表。表 5.1-1 阴极保护设计基础参数计算参数单位参数管道规格（外径/壁厚）mmD139.7/5 ，D114.3/5 ，D88.9/4 ，D60.3/4 ，D48.3/3.5材质/L245N钢材电阻率mm2/m0.142自然电位V-0.55（相对于饱和Cu/CuSO4 的参比电极， 以下同）最小保护电位V-0.85最大保护电位V-1.15最小保护电流密度A/m23LPE防腐层，取6土壤电阻率m505.2 阴极保护系统组成线路

7、管道采用强制电流阴极保护，该阴极保护系统包括辅助阳极地床安装、恒电位仪安装、通电点安装、测试桩安装、 绝缘设施（绝缘法兰及绝缘接头） 安装等内容。5.3 阴极保护工艺计算按埋地钢质管道阴极保护技术规范（GB/T 21448-2017）进行计算，计算结果见河南星辰科技实业有限公司河南星辰科技实业有限公司说 明 书文件号：SPC-0001 腐 01共 17 页第 5 页下表。表 5.3-1 阴极保护计算结果序号名称数据单位1防腐层类型3LPE 防腐层/2管径/计算单侧可保护长度D139.7/单侧 58.3D114.3/单侧 58.0D88.9/单侧 51.9D60/单侧 51.3D48/单侧 16.6mm/km3单个阴保站计算保护电流（暂按实际需保护长度计算）0.025A4单支辅助阳极接地电阻2.385辅助阳极组接地电阻2.386辅助阳极寿命50a5.4 阴极保护系统方案5.4.1 阴保监控管理系统本工程在阿克塞配气站控制室配置 1 套 YH-CPFV2.0 在线阴保监控管理系统。在线阴保监控管理系统安装阴极保护智能在线监控管理平台软件、智慧调控逻辑控制软件。5.4.2 阴极保护站布置及极

8、化电流方案燃气管网敷设环境极其复杂， 与市政管网纵横交错， 易受外部环境影响而导致保护效 果受到不利影响， 根据阿克塞配气站位置、阴极保护长度计算结果及工程经验， 本设计从保证阴极保护效果及方便日常管理角度考虑，新增 2 处阴保站，分别位于：（1）阿克塞配气站。采用深井阳极地床，暂定配气站站区内，布置参见“阿克塞配 气站阴极保护站布置图”，接线要求见“线路阴极保护系统接线原理图”；现机房内配 1 面 恒电位仪机柜（阴极保护机柜），机柜内配置 2 路独立输出 AC 220V 20A /50V 恒电位仪，机柜接控制室内现有电源；（2）阀井 F-附近。采用深井阳极地床， 暂定阀井 F-附近绿化带内，布置参见“F- 阀井附近阴极保护站布置图”，接线要求见“线路阴极保护系统接线原理图”；配 1 面户 外型空调型恒电位仪机柜，机柜内配置 2 路独立输出 AC 220V 20A /50V 恒电位仪，暂定阀井 F-附近空旷处， 机柜接附近市政电源。阿克塞配气站控制室配备 1 套阴保监控管理系统（含阴极保护智能在线监控管理平台软件、智慧调控逻辑控制软件等），阴极保护站、城市型智能电位测试桩信号接入该系统。5.4.3 阴极保护电源设备功能要求河南星辰科技实业有限公司河南星辰科技实业有限公司说 明 书文件号：SPC-0001 腐 01共 17 页第 6 页阴极保护电源设备为三级负荷，连续运行。阴极保护电源设备应具有 4G 远传功能，远传数据为输出电流、输出电压、给定电位

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