天然气管道深井阳极地床设计施工注意事项
天然气管道施工的技术要点与安全控制
天然气管道施工的技术要点与安全控制天然气，作为一种清洁能源，正被越来越多的国家采用。
而天然气管道的施工是实现从产地到消费地输送天然气的关键环节。
然而，天然气管道施工过程中存在着一系列技术挑战和安全风险。
本文将重点讨论天然气管道施工的技术要点和安全控制措施。
一、土建及设备准备在进行天然气管道施工前，必须进行充分的土建准备工作。
首先，需要选址并规划好管道线路，考虑到地形、地质条件以及周边环境等因素。
其次，在选址确定后，还需进行勘察、测量和设计等环节，并根据设计要求进行土方开挖、绿化等准备工作。
设备准备方面，需要确保有适当的机械设备和仪器。
例如，挖掘设备、起重设备、打桩机和井塘钻机等对于大型项目非常重要。
另外，还需要具有精度高、可靠性强的测量仪器来监测管道位置和高程等参数。
二、管道铺设与焊接管道的铺设是整个施工过程中最重要的环节之一。
首先，需要根据设计要求进行沟槽开挖，确保土方坡度和纵横断面符合标准。
然后，将预制好的钢管或塑料管进行排列和连接，并按照设计要求进行必要的调整和修正。
在焊接环节中，焊工需要经过专门培训，在保证质量的前提下进行焊接工作。
焊接工序应遵循相关规范和标准，确保焊缝强度、密封性以及耐腐蚀性。
三、防腐涂层与绝缘处理天然气管道常需抵御恶劣的外部环境作用，如湿气、酸雨和土壤导电性等。
因此，在施工过程中，对于管道表面必须进行防腐涂层处理，并且注意绝缘措施的采用。
1. 防腐涂层：根据不同地区、地质环境以及气候条件等因素的差异，选择适当的防腐涂层材料。
常见的有沥青漆、环氧涂层、聚乙烯薄膜和玻璃纤维增强塑料等。
施工应注意涂层的均匀性和质量，确保涂层能有效地隔绝外界环境对管道的侵蚀。
2. 绝缘处理：为了防止电流腐蚀和漏电等现象，在管道焊接完毕后，需要进行绝缘处理。
常见的方法包括阴极保护、绝缘垫片和自粘橡胶带等。
这些措施能有效减少管道受到电腐蚀、漏电及其他外部因素造成的危害。
四、压力测试与安全控制完成天然气管道的铺设之后，必须进行严格的压力测试以确保其安全性。
深井阳极安装规则和注意事项、深井阳极井分类
深井阳极安装规则和注意事项、深井阳极井分类深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
在安装时根据施工设计要求打阳极井，在阳极井中先填充一些焦炭，然后将阳极体逐段下到井中，安装完毕后再向井中填充焦炭，再向阳极井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加阳极体的导电性，最后对阳极井进行回填开口式阳极是指不用回填料将井填起来,主要应用在地下水位非常高的环境中,这种环境能保证阳极全年都能得到水分浸泡。
这种阳极井应该在施工的时候及时用混泥土将阳极井的内壁保护起来,以防止受到施工或者时间的影响造成井壁坍塌。
开口式深井阳极的优点是:安装简单,日后维护也很方便;如果采用的是线状阳极,安装施工起来会更加简单易行。
非常适合在沿海地区以及地下水位非常高的南方地区使用。
闭口阳极是指使用回填料将阳极井中的阳极体填起来,起到降低接地电阻的作用。
这种形式的深井阳极在安装施工上非常复杂,特别是将回填料填入阳极井的时候,对阳极体的影响非常大。
如果在在这种施工过程中出现问题,将很难修复。
因此,影响闭口式深井阳极质量的因素不仅限于阴极保护系统的设计、阳极材料的质量还有焦炭的回填方式,这些都是在施工过程中非常关键的。
在将填料放进阳极井中的时候,为了防止小颗粒的填料会浮在水面上造成填料间空隙大的问题,所以大多采用深井泵将填料浆打入井底。
这种方式直接提高了回填质量,保证了阳极的质量,而且大大减少了施工时间。
回填料的材料也从以前的冶金煅烧焦炭转变成了现在的石油煅烧焦炭。
深井阳极安装时与套管的距离也在50-300米之间，地床条件的选择跟浅埋阳极相同。
在安装阳极时，首先阳极体的导气管要对齐，以便于气体的排出，避免造成“气阻”现象，同时用固定螺栓将阳极体进行固定连接。
深井阳极安装规则和注意事项、深井阳极井分类
深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
在安装时根据施工设计要求打阳极井，在阳极井中先填充一些焦炭，然后将阳极体逐段下到井中，安装完毕后再向井中填充焦炭，再向阳极井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加阳极体的导电性，最后对阳极井进行回填开口式阳极是指不用回填料将井填起来,主要应用在地下水位非常高的环境中,这种环境能保证阳极全年都能得到水分浸泡。
这种阳极井应该在施工的时候及时用混泥土将阳极井的内壁保护起来,以防止受到施工或者时间的影响造成井壁坍塌。
开口式深井阳极的优点是:安装简单,日后维护也很方便;如果采用的是线状阳极,安装施工起来会更加简单易行。
非常适合在沿海地区以及地下水位非常高的南方地区使用。
闭口阳极是指使用回填料将阳极井中的阳极体填起来,起到降低接地电阻的作用。
这种形式的深井阳极在安装施工上非常复杂,特别是将回填料填入阳极井的时候,对阳极体的影响非常大。
如果在在这种施工过程中出现问题,将很难修复。
因此,影响闭口式深井阳极质量的因素不仅限于阴极保护系统的设计、阳极材料的质量还有焦炭的回填方式,这些都是在施工过程中非常关键的。
在将填料放进阳极井中的时候,为了防止小颗粒的填料会浮在水面上造成填料间空隙大的问题,所以大多采用深井泵将填料浆打入井底。
这种方式直接提高了回填质量,保证了阳极的质量,而且大大减少了施工时间。
回填料的材料也从以前的冶金煅烧焦炭转变成了现在的石油煅烧焦炭。
深井阳极安装时与套管的距离也在50-300米之间，地床条件的选择跟浅埋阳极相同。
在安装阳极时，首先阳极体的导气管要对齐，以便于气体的排出，避免造成“气阻”现象，同时用固定螺栓将阳极体进行固定连接。
天然气管道阳极地床设计及施工中的注意事项
大、 开挖 、 回填 量 大 。 根 据 衢 州 站 周 围 管 网 密 集 程 度 及 土 质 状况的具体特 点 ， 为 避 免 对 周 围管 道 产 生 １ 外加 电流 阴极保护法原 理【 １ １ 外 加 电 流 阴极 保 护 系 统 主 要 由 电 源 设 直 流 干 扰 及 降 低 阳 极 地 床 接 地 电 阻 ， 地 床 备、 辅助阳极 、 被保护管 道、 附 属 设 施 四 部 方 式 设 计 为 一 口深 度５ ０ ｍ的 深 井 阳极 。 分组成 。 辅 助 阳 极 作 为 保 护 系 统 中 的 重 要 ３ ． ３地 床材质 要求 组成部分 ， 当 电 源 设 备 正 极 输 出 的 保 护 电 本 工程 采用 工 厂预 制 式深 井 阳极 体 ， 阳 流经土壤 流入被保护管 道 ， 再 由管 道 流 入 极组 合体用外径为２ １ ９ ｍ ｍ， 长６ ｍ的钢 套管做 保 护 设 备 负 极 形 成 一 个 电 解 池 回路 。 辅 助 成 。 每 组 阳极 体 内 串接 有３ 支 直 径２ ５ ｍｍ ｘ 阳极 在 正 极 进 行 氧 化 反 应 ， 不 断 失 去 电 子 １ ０ ０ ０ ｍｍ ， 表 面覆 盖贵 金 属 氧 化 膜 （ 氧 化 铱 遭受腐蚀 ， 而 受 保 护 的 金 属 管 道 在 负 极 进 和 氧 化 钽 （ Ｉ ｒ Ｏ ／Ｔ ａ Ｏ） ） 组 成 的 钛 镀 贵 金 属 行还 原 环 反 应 ， 不 断得 到 电 子 ， 使管 道 金 属 氧 化 物 阳极 。 阳极 体 在 工 厂预 先 封 装 ， 贵 金 ５ 阳极地床接地 电阻测试 及保护效果 阳极施 工完成 后， 用 接 地 电 阻 测 试 仪 表 面 阴 极 极化 ， 防止 了ｌ 腐蚀 发 生 。 属氧 化 物 阳 极 周 围应 填 充 高 纯 度 、 低 阻抗 碳素 填 料 。 电 缆在 阳极 筒 内连 接 ， 接 触 电 阻 对 ５ 个 浅 埋 式 阳 极 体 的 并 联 接 地 电 阻 进 行 ＜ ０． ０５ Ｑ 。 测试 ， 测试 电 阻小 于 ３ ０。 后 期 调试 中 采 用 ２ 江山支线工程概况 江山支线天然 气管道全长 约５ ２ 公里 ， 型号ＨＤ Ｙ恒 电位 仪 （ 输 出 电压４ ０ Ｖ， 输 出 电 管 径 ３ ５ ５ ． ６ ， 材 质 为Ｌ ３ ６ ０ 高 频 直缝 电阻焊 ４ 阳极 地床施工及注意事项 流２ ０ Ａ） 进 行调试 ， 实测参数 ： 管 道 汇 流 点 １ 地床布 置形式 调整 电位一１ ． １ ９ Ｖ， 管 道最 小保 护 电位 一 Ｏ ． ９ ５ Ｖ。 钢管 。 管 道 起 点 为衢 州 分 输 站 ， 终 点为 江 山 ４． 根据 设 计 方 案 ， 施 工 队在 钻 至 ｌ ｌ ｍ井 设计 值 ： 管 道 汇 流 点 电位 一１ ． １ ５ Ｖ， 管 道 最 末站。 根 据 设 计 要 求 管 道 采 用 加 强 级 三 层 ＰＥ 防腐层， 深时 ， 出现 钻头 卡 井 、 钻杆变形情况 。 在 排 小 保 护 电位 一１ ． １ ５ Ｖ～一 ０ ． ８ ５ Ｖ， 结 果 证 明 全线 采用外加 电流 阴极保护 法 ， 辅 助 除 非 人 为 误 操 作 后 ， 经现 场 分 析 确 定 受 地 实 测 参 数 达 到 设 计 要求 。 阳 极 地 床 及 保 护 系统 设 置 在 衢 州 站 一 侧 。 质 坚硬 、 电阻 率 高 的 中风 化 岩 层 阻碍 ， 无 法 下钻至设计深度５ Ｏ ｍ。 考 虑 中风 化 岩 石 层 ６ 结语 综上所述 ， 在 熟 悉 设 计 规 范 要 求 的 基 ３ 阳极地床设计 的 电阻 率 较 高 ， 会 引起 阳极 地 床 的 接 地 电 根 据 实 际地 质 情 况 合 理 设 计 阳 极 地 ３． １地 质勘 察及地 床定 位 阻偏 高 ， 可 能 导 致 保 护 电位 和 保 护 电 流 达 础 上 ， 正确 选 择 阳 极 体 和 填 料 的 辅 助 阳 极 与 管 道 距 离 愈 远 电 流 分 布 愈 不 到 设 计 要 求 ， 从 而 降 低对 管 道 的 保 护 效 床 位 置 和 类 型 ， 均匀 ， 但 过 远 会 增 加 引线 上 的 电 压 降 和 投 果 。 经 设计 同意 后 ， 施 工时 将 一 口５ ０ ｍ深 井 材 质 ， 并对施工中的进场验收 、 安 装施工 、 １ ｍ垂直 布 置 的浅 埋 式 阳极 井 ， 填 料 回填 等 环 节 严 格 把 关 和 处 理 ， 可 以 有 资， 因此 辅 助 阳 极 的 距 离 和 埋 设 方 式 应 根 调整 为 ５口１ 预 制 的 效 的防 止 阳 极 地 床 接 地 电 阻 偏 高 ， 使 后 期 据 现 场 情 况 选定 。 地 床 位 置 确 定原 则…： （ １ ） 每 口井 内安 装 一 组 预 制 式 阳极 体 ， 采用并联连接。 阴 保 系 统运 行 参 数 达 到 理 想 效 果 。 地下水位较高或潮湿低洼处 。 （ ２ ） 土 壤 电 阻 阳 极 体 的 具 体 要 求 不 变 ， 率５ ０ Ｑ・ １ Ｔ Ｉ 以下 的地 点 。 （ ３ ） 土层 厚 ， 无石块 ， ４． ２ 阳极 地床 施工 便 于 施 工处 。 （ ４ ） 阳极 与 管 线 之 间 不 得 有 其 ４． ２． １进 场 验收 【 ３ １ 参考 文献 阳极体到场 后先 进行外观 检查 ， 确 定 ［ １ ］国家石 油和 化 学 工业 局 ． 埋 地 钢 质管 道 它管线或金属设施 。 强 制 电流 阴极 保 护 设 计 规 范 ［ Ｚ ］ ． ２ ０ ０ ０ 现场地 质勘 探取样后 ， 衢 州 站 周 围的 外 观完 好 、 阳极 体两 端 封 堵较 严密 、 焦 炭 粒 （ ３ ） ： １ ５． 地 质条 件 是 地 表 以 下 依 次 土 层 、 强 风 化 和 填 装 密 实 。 钢 套 管 分 段 预 制 阳极 体 应 有 和 ２ 】田戈 ． 田 玉林 ． 深 井 阳 极 地 床 的 设 计 与 中分化 岩 石层 ， 且 土壤 电 阻率 为 １ ３ ． ８～ 井深相适应 的电缆 ， 电 缆 型 号 必 须 与 设 计 【 施 工… ． 防腐 保温 ， ２ ０ ０ ３ ， ｌ １ （ １ ） ： ２ ０ － ２ １ ． ｌ １ ６ ． ９ ０・ ｍ。 根 据地 床 位 置确 定 原 则 ， 本 工 值 一致 ， 并 且 有 排 气管 伸 出阳 极体 等 ， 在 ３ 】杨万 国 ， 徐公银 ， 郑克 江 ． 深井 阳极 施 工 程 阳极 地 床 确 定 位 于 距场 站 工 艺 区 及 进 出 完 成 进 场 验 收 并 确 认 合 格 后 方 可 下 井 安 ［ 注意 事项［ Ｊ 】 ． 石 油工程��
深井阳极地床设计和施工中的关键问题
深井阳极地床设计和施工中的关键问题李循迹;赵密锋;周理志;常泽亮;陈博【摘要】用不等距法测某场站深井阳极地床处土壤电阻率沿垂直方向的分布,探讨了比较经济的阳极井深度,提出了在深井阳极地床安装过程中需要严格控制的关键环节.结果表明:土壤电阻率随地层深度的增大呈先减小后增大的趋势,比较经济的井深为40 m;严格控制深井阳极地床施工中的关键环节,深井阳极地床的施工质量和阴极保护效果才能得到可靠保证.【期刊名称】《腐蚀与防护》【年(卷),期】2016(037)010【总页数】4页(P852-854,864)【关键词】深井阳极地床;不等距法;土壤电阻率;接地电阻;通电电位【作者】李循迹;赵密锋;周理志;常泽亮;陈博【作者单位】中国石油塔里木油田公司,库尔勒841000;中国石油塔里木油田油气工程研究院,库尔勒841000;中国石油塔里木油田油气工程研究院,库尔勒841000;中国石油塔里木油田油气工程研究院,库尔勒841000;沈阳中科环境工程科技开发有限公司,沈阳110016【正文语种】中文【中图分类】TG174.41塔里木油田已有的阴极保护工程实践表明：浅埋型阳极地床不适合地处沙漠、自然环境恶劣、土壤电阻率高的塔里木油田的地质和水文条件[1]。
深井阳极地床是将一支或多支辅助阳极体垂直安装于地下15 m或更深的井孔中，以提供阴极保护电流[2]，这一方法具有占地少，接地电阻小，电流分布均匀，干扰小，工作稳定等优点，已成为外加电流阴极保护中的常规技术。
但是，在深井阳极式阴极保护中，深井阳极地床所处位置的土壤电阻率沿垂直方向的分布，以及施工中需要特别注意控制的技术环节，鲜见报道。
本工作结合深井阳极工程实例，采用不等距法测量了土壤电阻率沿深度方向的分布情况；讨论了在深井阳极地床施工中应考虑的因素，提出了在深井阳极地床设计和施工安装中需要注意的关键问题。
1.1 测量方法在深井阳极式阴极保护设计中，土壤电阻率是一个非常重要的参数，它决定阳极的安装位置、阳极井的深度、电源设备的功率等设计参数[3]。
天然气燃气管线外加电流深井阳极的设计及安装
天然气燃气管线外加电流深井阳极的设计及安装河南汇龙合金材料有限公司技术部编制刘珍2020年5月25日深井阳极是深度在15米以下的竖直阳极。
主要用作地表空间狭小或地表土壤电阻率高的场合下的阴极保护系统阳极。
采用深井阳极的优点之一是阳极距离被保护结构有一定距离，使保护电流的分布更加均匀，另外，也会减小对其他埋地金属结构的腐蚀干扰。
为了便于阳极的安装，保证工程质量，近年发展的混合金属氧化物阳极串得到了广泛应用1.阳极串及电缆：阳极串是将几支混合金属氧化物筒状阳极固定在一根阳极电缆上，混合金属氧化物阳极具有不消耗、电流输出大、体积小、重量轻的优点。
与之相对应的阳极电缆应耐侵蚀。
阳极工作时，阳极反应会产生氯气并使阳极电缆处于酸性介质中。
因此，阳极电缆的绝缘层要能够抵抗氯气的侵蚀。
经常采用的阳极电缆绝缘层为PVDF/HMWPE。
截面积一般是8–10mm2。
2.土壤电阻率土壤电阻率在深井阳极设计中有很大的影响，它决定阳极的用量、阳极井的直径以及深度、电源设备的功率等。
一般将阳极位置选在土壤电阻率低、土质均匀的地点。
电阻率有两种方式获得，一是现场测试，二是利用现有的阴极保护系统进行估算。
阳极的接地电阻一般占系统电阻的85%。
如果附近的阴极保护设施输出电压40V，电流20A，则该系统的电阻为2 欧姆。
阳极的接地电阻为2x0.85=1.7ohm。
据此，可根据相应阳极地床的电阻公式计算出土壤的电阻率。
阳极接地电阻将直接影响系统的运营成本，一般来讲，接地电阻不大于0.5 欧姆。
在外加电流阴极保护系统中与直流电源正极连接的外加电极称为辅助阳极，作用是使电流从阳极经介质到达被保护结构的表面。
辅助阳极用作阴极保护系统中的辅助电极，通过自身的溶解，与介质、电源、管道形成电回路。
辅助阳极在不同的环境中使用不同的材料，有高硅铸铁阳极，铂钛阳极，铂铌阳极，石墨阳极以及埋地金属氧化物阳极等。
在土壤中常用的辅助阳极材料一般有碳素钢，铸铁，高硅铸铁，石墨，磁性氧化铁，柔性阳极，铂及镀铂材料。
深井阳极浅埋阳极阴极保护设计施工 行业标准
深井阳极浅埋阳极阴极保护设计施工行业标准河南汇龙合金材料有限公司2019技术部深井阳极的安装深度一般在20米以下的竖直阳极，使用范围一般采用在空间狭小或者土壤电阻率比较高的地方等。
之所以采用深井阳极优点有：阳极距离被保护金属之间有一定的距离，使阳极释放的电流能更好的分布均匀。
还可以减少对其他金属结构的腐蚀干扰。
深井阳极多采用的混合金属氧化物筒状阳极和硅铁阳极，填埋料大多采用焦炭。
在安装时根据施工设计要求打阳极井，在阳极井中先填充一些焦炭，然后将阳极体逐段下到井中，安装完毕后再向井中填充焦炭，再向阳极井中灌水，使焦炭充分吸收水分以增加阳极体的导电性，最后对阳极井进行回填开口式阳极是指不用回填料将井填起来,主要应用在地下水位非常高的环境中,这种环境能保证阳极全年都能得到水分浸泡。
这种阳极井应该在施工的时候及时用混泥土将阳极井的内壁保护起来,以防止受到施工或者时间的影响造成井壁坍塌。
开口式深井阳极的优点是:安装简单,日后维护也很方便;如果采用的是线状阳极,安装施工起来会更加简单易行。
非常适合在沿海地区以及地下水位非常高的南方地区使用。
闭口阳极是指使用回填料将阳极井中的阳极体填起来,起到降低接地电阻的作用。
这种形式的深井阳极在安装施工上非常复杂,特别是将回填料填入阳极井的时候,对阳极体的影响非常大。
如果在在这种施工过程中出现问题,将很难修复。
因此,影响闭口式深井阳极质量的因素不仅限于阴极保护系统的设计、阳极材料的质量还有焦炭的回填方式,这些都是在施工过程中非常关键的。
在将填料放进阳极井中的时候,为了防止小颗粒的填料会浮在水面上造成填料间空隙大的问题,所以大多采用深井泵将填料浆打入井底。
这种方式直接提高了回填质量,保证了阳极的质量,而且大大减少了施工时间。
回填料的材料也从以前的冶金煅烧焦炭转变成了现在的石油煅烧焦炭。
深井阳极安装时与套管的距离也在50-300米之间，地床条件的选择跟浅埋阳极相同。
在安装阳极时，首先阳极体的导气管要对齐，以便于气体的排出，避免造成“气阻”现象，同时用固定螺栓将阳极体进行固定连接。
深井阳极的施工方法过程中有哪些不足的地方
***河南汇龙合金材料有限公司目前深井阳极的施工方法过程中有哪些不足的地方？目前深井阳极施工都是照图施工，设计上一般是参考当地的土壤电阻率，先设定阳极地床的接地电阻值，再设计一定深度，深井阳极，多采用的是预组装阳极，安装完阳极后再测量阳极地床的接地电阻，深井阳极供应商，与设计比对。
这种做法有几个局限性，一是设计所取的土壤电阻率并不能反映实际深度土壤的电阻率情况；二是预组装阳极一般直径都较大，有些地区在阳极井的目标深度上会碰到岩层，打直径这么大的井既增加成本又拖延工期还存在风险；三是由于土壤电阻率取的不准，阳极又采用的是预组装形式的，必然设计时算得的阳极地床接地电阻会与实际不符。
上述三点会给深井阳极地床现场施工及后续系统运行带来不必要的麻烦。
河南汇龙合金材料有限公司，是专业从事阴极保护材料生产、销售、方案设计、工程施工、技术咨询为一体的新型企业。
公司内强管理，规范运作，深井阳极，通过了ISO9001国际质量认证“中国质量信誉双保障示范企业”、“防腐行业具影响力品牌”等荣誉。
如有需要，请拨打图片电话联系！U ? c = ?0 ?. > 国际质量认证“中国质量信誉双保障示范企业”、“防腐行业具影响力品牌”等荣誉。
深井阳极阴极保护一般适用于地表土壤电阻率较高的地区，或者是尽管地表电阻率较低，深井阳极厂家，但该土上层较浅而其下为高电阻率土壤的场合，在深井阳极阴极保护系统阳极地床的设计中，土壤电阻率将决定阳极的用量、阳极井的直径及深度以及电源设备功率的大小。
通常要求深井阳极安装的什么出地层必须有足够低的土壤电阻率，一方面可以有效降低阳极接地电阻从而可获得小的回路电阻；另一方面阳极安装在低土壤电阻率的深处地层中可以获得沿金属构筑物均匀的电流分布。
因此，如何测试与分析沿深度方向土壤电阻率的分布在深井阳极地床特别是阳极井深的设计中显得尤为关键。
目前深井阳极的施工方法过程中有哪些不足的地方？***。
深井阳极施工完整方案
深井阳极施工安装方案河南汇龙合金材料有限公司刘珍阴极保护材料、牺牲阳极保护、外加电流保护、阴保辅助材料、管道材料河南汇龙合金材料有限公司技术部：刘珍编制：2018年8月内部资料请勿外传1.1深井阳极施工方案深井阳极施工安装，在合适位置（根据现场条件选取）打一眼直径为300毫米，深≥40米井。
每口井安装3支Φ219*6000mm贵金属氧化物阳极，深井地床位置距管道约50-200米，并铺设阳极电缆，阳极电缆引入阴保机柜接入恒电位仪。
施工工艺（1）施工准备施工前，勘查施工现场，了解阴极保护站内外设施的分布和施工要求。
施工前作好备料工作，所有材料、设备的规格型号与设计相符。
各种设备到现场后，要根据装箱单开箱检查、清点，各种零部件、随机工具和设备资料应齐全完整。
（2）施工简图在深井位置安装井架及其它钻井附属设备，使用直径300钻头（3）深井阳极深井施工深井为直径300毫米，深40米井。
首先选择合适位置（根据现场条件选取）钻取深井。
开始钻井，如需要在钻井时加套管。
当钻井达到预定深度时，停止钻井，取出钻头。
准备安装预制阳极体。
（4）深井阳极安装深井阳极安装施工必须在深井施工后立即开始。
首先检验预制阳极体引线电缆是否完好。
将吊装车辆布置在吊装位用钢丝将预制阳极体连接将预制阳极体掉起，慢慢移动到井口，释放钢丝，将阳极慢慢放入井内。
当预制阳极上端面，距井口1米时，将第一支阳极体电缆穿过第二支预制阳极体排气管。
将第一支阳极固定；用钢丝将第二支预制阳极体连接，掉起慢慢移动到第一支阳极位置，将第一支阳极体与第二支阳极体进行焊接。
焊接处用热收缩套进行包解开第一支阳极的固定，释放钢丝，当第二根预制阳极上端距井口1米时，安装第三根阳极。
重复此步骤当预制阳极到达井底时，回填碎石至井口。
安装排气管和电缆管弯头。
按图纸砌阳极井座井架。
1.2阳极电缆敷设3根预包装阳极引出电缆进入防爆接线箱，从防爆接线箱中引出一根汇总阳极电缆经过穿管沿墙敷设进入阴保间，接入恒电位仪。
深井阳极安装使用问题及解决办法
深井阳极安装使用问题及解决办法
深阳极地床与浅埋地床相比起来，通常情况下，由于现场施工复杂，维修和更换难度较大。
因此，要合理解决现场施工安装的便利性问题。
阳极应正确放置在设计深度，以确保现场安装质量。
深井阳极的使用寿命高硅铁阳极应避免由于提示效果需要解决的主要问题是深阳极地床提前将失败由于柱头效应和空气阻力,而阳极地床接地电阻尽可能最低,不会导致直流杂散电流干扰周围地下金属结构。
1. 使用寿命
①电流密度和消耗速率
阳极体中串联镀钛贵金属氧化物阳极具有优良的电化学活性，极化小，在土壤中的电化学稳定性好，耐酸性环境极强。
根据有关部门的考验,当阳极用作外部辅助阳极电流保护土壤,工作电流密度条件下的100 /平方米,无论气体进化反应或氯反应发生在阳极表面在操作过程中,其电化学性能不降低,因为土壤酸化以及工作环境变得恶劣。
同时，它的消耗率非常低，消耗率小于6mg / a·a，电流密度和消耗率指标远好于高硅铁阳极，设计寿命不小于30A。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
天然气管道阳极地床
设
计
与
施
工
河南邦信防腐材料有限公司
2020年7月
辅助阳极地床作为强制电流阴极保护的主要组成部分，其设计和施工决定了地床的接地电阻并最终影响了保护效果。
本文以支线天然气管道阳极地床的设计和施工为课题，对阳极地床设计和施工中须注意的事项进行深入的探讨。
目前强制电流阴极保护法作为防止和缓解金属腐蚀的有效方法，已在天然气等长输埋地钢制管道中广泛应用。
但由于人们对阴极保护中的阳极地床重视不足，施工措施不规范导致辅助阳极接地偏高，影响了埋地管道的阴极保护效果。
因此对阳极地床设计和施工中的注意事项进行重点归纳，可以有效规范阳极地床的设计和施工。
1 外加电流阴极保护法原理[1]
外加电流阴极保护系统主要由电源设备、辅助阳极、被保护管道、附属设施四部分组成。
辅助阳极作为保护系统中的重要组成部分，当电源设备正极输出的保护电流经土壤流入被保护管道，再由管道流入保护设备负极形成一个电解池回路。
辅助阳极在正极进行氧化反应，不断失去电子遭受腐蚀，而受保护的金属管道在负极进行还原环反应，不断得到电子，使管道金属表面阴极极化，防止了腐蚀发生。
2 支线工程概况
支线天然气管道全长约52公里，管径φ355.6，材质为L360高频直缝电阻焊钢管。
管道起点为分输站，终点为末站。
根据设计要求管道采用加强级三层PE防腐层，全线采用外加电流阴极保护法，辅助阳极地床及保护系统设置在站一侧。
3 阳极地床设计
3.1 地质勘察及地床定位
30A/60V二合一恒电位仪安装
辅助阳极与管道距离愈远电流分布愈均匀，但过远会增加引线上的电压降和投资，因此辅助阳极的距离和埋设方式应根据现场情况选定。
地床位置确定原则[1]：（1）地下水位较高
或潮湿低洼处。
（2）土壤电阻率50 Ω·m以下的地点。
（3）土层厚，无石块，便于施工处。
（4）阳极与管线之间不得有其它管线或金属设施。
现场地质勘探取样后，站周围的地质条件是地表以下依次土层、强风化和中分化岩石层，且土壤电阻率为13.8～116.9 Ω·m。
根据地床位置确定原则，本工程阳极地床确定位于距场站工艺区及进出站管线50 m处的相对土层较厚，且土壤电阻率相对较低的空地。
3.2 地床类型选择
阳极地床一般可分深井式和浅埋式[2]。
深井式：地表土壤电阻率高或地下管网等构筑物较集中区域，分浅深井（20～40 m）、中深井（50～100 m）、深井（>100 m）。
优点：接地电阻小、占地少、寿命长，缺点：施工复杂、造价高。
浅埋式：地表土壤电阻率较低或地下钢铁构筑物不密集区域，埋入距地表1～5 m土层，分为立式和水平式。
优点：接地电阻变化小；施工费低、维护方便。
缺点：占地大、开挖、回填量大。
根据门站周围管网密集程度及土质状况的具体特点，为避免对周围管道产生直流干扰及降低阳极地床接地电阻，地床方式设计为一口深度50 m的深井阳极。
3.3 地床材质要求
本工程采用工厂预制式深井阳极体，阳极组合体用外径为219 mm，长6 m的钢套管做成。
每组阳极体内串接有3支直径25 mm×1000 mm，表面覆盖贵金属氧化膜（氧化铱和氧化钽（IrO/TaO））组成的钛镀贵金属氧化物阳极。
具体参数请咨询河南邦信防腐材料有限公司，阳极体在工厂预先封装，贵金属氧化物阳极周围应填充高纯度、低阻抗碳素填料。
电缆在阳极筒内连接，接触电阻<0.05 Ω。
预包装深井阳极BX-D-219*6000
4 阳极地床施工及注意事项
4.1 地床布置形式调整
根据设计方案，施工队在钻至11 m井深时，出现钻头卡井、钻杆变形情况。
在排除非人为误操作后，经现场分析确定受地质坚硬、电阻率高的中风化岩层阻碍，无法下钻至设计深度50 m。
考虑中风化岩石层的电阻率较高，会引起阳极地床的接地电阻偏高，可能导致保护电位和保护电流达不到设计要求，从而降低对管道的保护效果。
经设计同意后，施工时
将一口50 m深井调整为5口11 m垂直布置的浅埋式阳极井，每口井内安装一组预制式阳极体，预制的阳极体的具体要求不变，采用并联连接。
4.2 阳极地床施工
阳极接线箱汇流箱施工
4.2.1 进场验收[3]
阳极体到场后先进行外观检查，确定外观完好、阳极体两端封堵较严密、焦炭粒填装密实。
钢套管分段预制阳极体应有和井深相适应的电缆，电缆型号必须与设计值一致，并且有排气管伸出阳极体等，在完成进场验收并确认合格后方可下井安装。
4.2.2 阳极制作及安装
分段预制的结构和组合组装工艺的阳极，必须控制单段的装配尺寸精度、填料的密实度、排气管及贵金属氧化物阳极的固定定位及保护阳极表面氧化物烧结层等关键工艺，以保证阳极体质量。
施工现场的阳极下井就位安装主要是注意按顺序吊装、套管间螺栓紧固和上部排气管与阳极引出线的安装工作。
4.2.3 填料及回填要求
为降低阳极地床电阻，填料必须采用导电性能良好的高纯度低阻抗碳素（直径小于 5 mm）。
其主要性能指标：含碳量>90%、电阻率<0.01 Ω·cm。
当阳极体吊装至预定深度后，
用低阻抗碳素填料应将贵金属氧化物阳极与井壁之间紧密填充。
4.2.4 气阻问题
气阻也是导致阳极报废的主要原因，在工厂分段预制的阳极体应安装专门的排气管，并保证各组间及与上部排气管定位准、现场连接方便可靠。
封装时应将排气管引出，排气通畅，防止气阻的发生。
工厂预制预包装深井阳极的吊装
5 阳极地床接地电阻测试及保护效果
阳极施工完成后，用接地电阻测试仪对5个浅埋式阳极体的并联接地电阻进行测试，测试电阻小于3 Ω。
后期调试中采用型号BX-HDW恒电位仪（输出电压40 V，输出电流20 A）进行调试，实测参数：管道汇流点电位-1.19 V，管道最小保护电位-0.95 V。
设计值：管道汇流点电位-1.15 V，管道最小保护电位-1.15V～-0.85 V，结果证明实测参数达到设计要求。
6 结语
综上所述，在熟悉设计规范要求的基础上，根据实际地质情况合理设计阳极地床位置和类型，正确选择阳极体和填料的材质，并对施工中的进场验收、安装施工、填料回填等环节
严格把关和处理，可以有效的防止阳极地床接地电阻偏高，使后期阴保系统运行参数达到理想效果。
更多技术问题请咨询河南邦信防腐材料有限公司。