埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)系統(tǒng)施工方案一、工程概況本工程為埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)系統(tǒng)施工項目，旨在通過陰極保護(hù)技術(shù)降低管道在土壤環(huán)境中的腐蝕速率，確保管道安全運(yùn)行。工程涵蓋犧牲陽極與強(qiáng)制電流聯(lián)合保護(hù)系統(tǒng)的安裝、調(diào)試及驗收，設(shè)計保護(hù)周期不低于30年。管道全長5.2公里，管徑DN800，沿線土壤電阻率范圍為5-25Ω·m，采用三層PE防腐層外加強(qiáng)制電流陰極保護(hù)為主、犧牲陽極為輔的聯(lián)合保護(hù)方式。二、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備圖紙會審組織技術(shù)人員核對設(shè)計圖紙與現(xiàn)場實(shí)際情況，重點(diǎn)確認(rèn)陽極井位置、測試樁布置、電纜走向等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。編制《陰極保護(hù)系統(tǒng)施工技術(shù)交底文件》，明確各工序質(zhì)量控制點(diǎn)，如陽極埋深偏差需控制在±50mm內(nèi)，電纜絕緣電阻不低于2MΩ。參數(shù)計算根據(jù)土壤電阻率測試數(shù)據(jù)，計算得出：強(qiáng)制電流系統(tǒng)設(shè)計保護(hù)電流12A，選用3臺40V/5A恒電位儀（2用1備）犧牲陽極采用Φ150×1000mm鎂合金陽極，單支重量25kg，沿管道每500米布置一組（3支）測試樁間距1km，共計6座，包含電位測試、電流測試及絕緣接頭測試功能（二）材料檢驗強(qiáng)制電流系統(tǒng)材料陽極地床：高硅鑄鐵陽極（含硅量14.5%），檢測外觀無裂紋、氣孔，尺寸偏差≤±2mm，單支重量≥50kg電纜：YJV22-10kV-1×35mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，絕緣層厚度≥4.5mm，耐壓試驗3.5kV/5min不擊穿恒電位儀：輸出電壓0-60V連續(xù)可調(diào)，電流精度±1%，具備過流、過壓、防雷保護(hù)功能犧牲陽極材料鎂合金陽極執(zhí)行GB/T17731標(biāo)準(zhǔn)，開路電位≤-1.5V（相對于Cu/CuSO?參比電極），電流效率≥50%填包料按石膏粉:膨潤土:硫酸鈉=7:2:1比例混合，含水率≤5%，顆粒度≤2mm輔助材料參比電極選用長效硫酸銅電極，電位穩(wěn)定性≤±5mV/年；測試樁采用Φ200mm玻璃鋼管，壁厚≥8mm，配備防盜鎖具及防水接線盒。（三）機(jī)具準(zhǔn)備設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量校驗要求恒電位儀PS-60503臺輸出電流誤差≤±0.5%土壤電阻率測試儀KD20001臺測量范圍0-2000Ω·m直流電壓表VC890D2塊精度等級0.5級電纜故障檢測儀TD-20001臺定位誤差≤0.5m陽極埋置機(jī)YZD-2001臺最大鉆孔直徑300mm三、主要施工流程（一）犧牲陽極安裝陽極坑開挖使用液壓挖掘機(jī)開挖1.5m×1.5m×2.0m（長×寬×深）陽極坑，邊坡坡度1:0.5，坑底鋪設(shè)100mm厚細(xì)砂墊層。對于地下水位較高路段，采用鋼板樁支護(hù)（SP-IV型拉森樁，長度6m），并設(shè)置集水井排水。陽極組裝陽極表面用不銹鋼絲刷去除氧化膜，露出金屬光澤，測量電纜接頭處絕緣電阻≥50MΩ填包料分三層填充：底層鋪200mm厚，將陽極垂直放入后周邊填充至50mm厚度，頂層覆蓋150mm，采用人工分層夯實(shí)（壓實(shí)度≥90%）陽極電纜通過Φ50mmPE保護(hù)管引出，管口用防水密封膠封堵電纜敷設(shè)采用直埋敷設(shè)方式，深度0.8m，溝底鋪100mm厚細(xì)土，電纜上下各墊200mm寬警示帶。與管道交叉處保持間距≥0.5m，采用Φ110mmCPVC管防護(hù)，管長超出交叉點(diǎn)3m。（二）強(qiáng)制電流系統(tǒng)施工陽極地床施工深井陽極：在里程K2+500處鉆Φ300mm陽極井，深度30m，內(nèi)置6支高硅鑄鐵陽極（間距2m），填充焦炭填料（粒徑5-10mm），填料層厚度≥150mm匯流點(diǎn)：采用不銹鋼匯流排（316L材質(zhì)，規(guī)格50×5mm），陽極電纜與匯流排通過銅鼻子壓接后焊接，焊縫長度≥100mm，做防腐處理（三層PE熱縮套）恒電位儀安裝設(shè)備基礎(chǔ)采用C25混凝土澆筑，尺寸1.2m×0.8m×0.3m，預(yù)埋M10地腳螺栓4套輸出電纜與管道連接采用銅質(zhì)焊接帶（T2紫銅，厚度3mm），搭接長度150mm，焊接后做防腐處理（與管道防腐層兼容的環(huán)氧底漆+玻璃纖維布+面漆）測試系統(tǒng)安裝測試樁采用混凝土基礎(chǔ)（600×600×800mm），預(yù)埋4×40mm鍍鋅角鋼接地極，接地電阻≤10Ω接線盒內(nèi)安裝10位接線端子排，區(qū)分陰極、陽極、參比電極、管道本體等回路，每個端子標(biāo)注編號及用途（三）系統(tǒng)連接電氣連接電纜中間接頭采用熱熔對接，接頭處絕緣處理后外套Φ110mm熱縮管，兩端密封長度≥150mm所有接地連接處采用放熱焊接，焊點(diǎn)搭接長度≥10倍導(dǎo)體直徑，焊點(diǎn)表面無氣孔、夾渣絕緣處理絕緣接頭兩側(cè)500mm范圍內(nèi)采用玻璃纖維布加強(qiáng)防腐，測試線從絕緣接頭法蘭片專用接線柱引出電纜穿管處安裝絕緣支架，確保金屬部分與管道無接觸四、調(diào)試與檢測（一）系統(tǒng)調(diào)試參數(shù)設(shè)定恒電位儀開機(jī)前檢測輸入電壓380V±10%，相序正確初始設(shè)置保護(hù)電位-1.2V（相對于Cu/CuSO?），逐步調(diào)節(jié)輸出電流，每30分鐘記錄一次數(shù)據(jù)，直至電位穩(wěn)定（波動≤±50mV/24h）性能測試|測試項目|測試方法|合格標(biāo)準(zhǔn)||------------------|---------------------------|---------------------------||保護(hù)電位|斷電法（IR降消除）|-0.85V～-1.50V||陽極輸出電流|串聯(lián)電流表測量|設(shè)計值±10%||系統(tǒng)絕緣電阻|兆歐表測量（500V檔）|≥2MΩ||參比電極電位|高精度電壓表測量|≤±5mV（相對于標(biāo)準(zhǔn)電極）|（二）驗收檢測全線電位測量使用便攜式參比電極沿管道每500m測量保護(hù)電位，其中：近陽極區(qū)（距陽極地床500m內(nèi)）電位梯度≤0.5V/km偏遠(yuǎn)地區(qū)最低保護(hù)電位≥-0.85V過保護(hù)區(qū)域（電位≤-1.5V）長度不超過50m系統(tǒng)效率測試測量犧牲陽極輸出電流（單支≥1.5mA），計算陽極利用率≥85%；強(qiáng)制電流系統(tǒng)能耗≤50kWh/年·km，符合GB/T21448能效要求。五、質(zhì)量控制（一）關(guān)鍵工序控制點(diǎn)陽極埋置位置偏差≤100mm，埋深偏差≤±50mm填包料密實(shí)度≥90%，陽極與填包料接觸良好無間隙電纜施工敷設(shè)曲率半徑≥12倍電纜直徑，避免扭曲、擠壓絕緣電阻測試：完工后、回填前、系統(tǒng)調(diào)試前共進(jìn)行3次焊接質(zhì)量所有接地焊接接頭進(jìn)行100%外觀檢查，抽樣20%進(jìn)行無損檢測（UT探傷Ⅰ級合格）（二）質(zhì)量記錄編制《陰極保護(hù)施工質(zhì)量驗收手冊》，包含：材料進(jìn)場檢驗記錄（附第三方檢測報告）工序交接檢驗記錄（每500m管道一個檢驗批）電位測量記錄（包含自然電位、保護(hù)電位、斷電電位）系統(tǒng)調(diào)試參數(shù)記錄表（連續(xù)72小時運(yùn)行數(shù)據(jù)）六、安全與環(huán)保措施（一）安全防護(hù)用電安全臨時用電采用TN-S系統(tǒng)，配電箱安裝漏電保護(hù)器（30mA/0.1s），電纜架空高度≥2.5m，穿越道路處加設(shè)防護(hù)套管。高空作業(yè)陽極井施工時搭設(shè)1.2m高防護(hù)欄桿，井內(nèi)作業(yè)佩戴雙鉤安全帶，設(shè)置安全警示標(biāo)志，夜間照明亮度≥50lux。應(yīng)急預(yù)案配備應(yīng)急藥箱（含蛇毒血清、抗過敏藥物）、柴油發(fā)電機(jī)（20kW）、應(yīng)急通訊設(shè)備（對講機(jī)4臺），針對暴雨、觸電等突發(fā)情況制定專項處置流程。（二）環(huán)保要求廢棄物處理陽極包裝材料回收率100%，焊接煙塵采用移動式凈化器處理（凈化效率≥95%），廢棄電解液中和處理（pH值6-9）后排放。植被恢復(fù)施工完成后恢復(fù)地表植被，采用本地草種（如狗牙根），恢復(fù)面積不小于原占地面積的95%。七、運(yùn)行維護(hù)（一）日常維護(hù)定期檢測每日：恒電位儀運(yùn)行參數(shù)記錄（電流、電壓、電位）每周：測試樁電位測量，陽極地床周邊土壤含水率檢測每月：系統(tǒng)絕緣電阻測試，參比電極電位校準(zhǔn)維護(hù)周期犧牲陽極：每3年開挖檢查一次，陽極剩余重量≥初始重量的70%恒電位儀：每半年清潔散熱片，每年校驗輸出精度電纜線路：每5年進(jìn)行一次故障定位檢測（二）故障處理電位異常當(dāng)保護(hù)電位＞-0.85V時，檢查陽極地床是否發(fā)生極化，可通過增加陽極數(shù)量或更換活化劑處理；當(dāng)電位＜-1.5V時，降低恒電位儀輸出電流，必要時安裝陽極屏蔽層。電纜故障采用時域反射法（TDR）定位故障點(diǎn)，絕緣損壞處采用熱縮式中間接頭修復(fù)，修復(fù)后絕緣電阻≥2MΩ。八、驗收標(biāo)準(zhǔn)本工程驗收執(zhí)行GB/T21448-2017《埋地鋼