常熟管线阴极保护.docx
- 文档编号:20686777
- 上传时间:2023-04-25
- 格式:DOCX
- 页数:7
- 大小:37.96KB
常熟管线阴极保护.docx
《常熟管线阴极保护.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《常熟管线阴极保护.docx(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
常熟管线阴极保护
1、保护范围
本设计适用于天然气管道中阴极保护工程。
执行的标准规范
钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY0007-99
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法SY/T0023-96
埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范SY/T0036-2000
阴极保护管道的电绝缘标准SY/T0086-2003
管道阴极保护工程施工及验收规范SYJ4006-90
3设计参数
土壤电阻率:
20Ω·m
设计寿命:
20a
自然电位:
-0.55V(相对饱和硫酸铜参比电极)
汇流点电位:
-1.15V(相对饱和硫酸铜参比电极)
管道保护电位:
≤-0.85V(相对饱和硫酸铜参比电极)
管道防腐层绝缘电阻:
>50,000Ω&㎡
钢管电阻率:
0.135Ω&mm2/m
输气干线:
Φ159×5,16km
4阴极保护系统设计
4.1保护长度计算
保护长度计算公式:
钢管纵向电阻计算公式:
式中:
L-单侧保护长度(m);
ΔVL-最大保护电位与最小保护电位之差(V);
D-管道外径(m);
Js-保护电流密度(A/㎡);
R-单位长度管道纵向电阻(Ω/m);
ρT-钢管电阻率(Ω·mm2/m);
D'-管道外径(mm);
δ-管道壁厚(mm)。
公式中代入已知的设计参数,得到:
R=5.58×10-5Ω/m
2L=41508m即L=20754m即强制电流阴保站的保护半径为20.7km,完全能够满足16km长管线的保护。
4.2阴极保护方案概述
支线管道规格为Φ159×5,全长16km。
沿线设1座阴极保护站即可实现全线的保护。
阴极保护系统设备包括智能高频恒电位仪、控制台,在站外布置一组高硅铸铁阳极地床(包括15支阳极),通过阳极电缆连接到阴极保护控制台。
管道进出站设绝缘接头,管线绝缘接头外侧设置1处汇流点,汇流点处阴极电缆、零位接阴导线、参比导线等均接到阴极保护控制台。
绝缘接头旁设锌接地电池。
管道沿线设测试桩。
4.3供电措施
阴极保护站内的阴极保护设备供电采用220V交流电。
4.4阴极保护管道的绝缘
根据标准SY/T0086的规定,为防止阴极保护系统电流流失,需要在输油管线进站、出站位置安装绝缘接头。
绝缘接头处设双锌棒接地电池。
技术要求及相关技术参数
5.1恒电位仪主要技术性能及参数
使用环境
电源:
AC220V±10%,频率:
50Hz±5%
室内温度:
-15°C~45°C
相对湿度:
20~90%
安全要求
满足标准GB8898的要求
绝缘电阻:
电源进线相对机壳的绝缘电阻≥2MΩ
满足标准GB8898的要求
绝缘电阻:
电源进线相对机壳的绝缘电阻≥2MΩ
击穿强度:
仪器的电源进行对机壳击穿电压≥AC1500V(试验时间1min)
直流输出:
50V/30A
输出电流:
30A
输出电压:
50V
波纹系数:
满负荷时≤10%
恒电位功能
最小恒电位范围-0.5V~-3.0V;
恒电位精度:
≤±10mV
恒电流功能:
恒电位仪应能具有恒电流功能,在此模式下工作时,恒电位仪应能在调定的恒定输出电流下工作,而不管负载如何变化。
抗交流干扰:
参比、零位之间交流干扰电压≤30V,仪器应工作正常。
过流保护:
在仪器的交流输入端和直流输出端应安装快速熔断器;
当输出电源达仪器额定值102%~110%时,仪器自动进入限流状态并发出声光报警,当负载电流减至额定值以下后,仪器能自动恢复正常运行。
防雷保护:
仪器的输入、输出端应安装有防雷击保护电路;
在仪器输出阳极、阴极端能承受幅度15KV、脉冲宽度25s、重复周期1~5s、时间1min的模拟感应雷的冲击。
指示仪器:
仪器应装有输出电流表、输出电压表、管地电位表,且精度不得低于1.5级。
5.2高硅铸铁阳极
5.2.1含铬高硅铸铁阳极的化学成分应符合表5.2.1的要求:
表5.2.1高硅铸铁阳极化学成分
化学成分
Si
Mn
C
Cr
P
S
Fe
质量百分含量%
14..25~15.25
0.6
1.3
4~5
≤0.25
≤0.1
余量
5.2.2高硅铸铁阳极的允许工作电流密度为≤80A/m2,消耗率小于0.5kg/(A×a)。
5.2.3高硅铸铁阳极引出线为VV-1kV/1H16mm2型。
5.2.4阳极引出线与阳极的接触电阻应为零,拉脱离强度数值应大于阳极自身质量的1.5倍,阳极接头密封可靠,阳极表面应无明显缺陷。
5.2.5为了有效降低辅助阳极的接地电阻,阳极周围填加焦炭填包料。
5.3参比电极
采用长效饱和Cu/CuSO4参比电极,预包装在有填包料的布袋中,并带有一根截面积为2.5mm2的高分子聚乙烯铜芯电缆,不同规格的参比电极应带有清晰可读的标识。
参比电极要求极化小、稳定性好、寿命长。
Cu/CuSO4参比电极测量误差±10mV。
5.4电缆
阳极主电缆、阴极电缆采用VV22-1kV/1×25mm2型;高硅铸铁阳极自带电缆为VV-1kV/1×16mm2型;参比、零位接引导线为VV-1KV/1×6mm2型;测试桩测试线为VV-1KV/1×10mm2型。
6阴极保护系统的施工
6.1恒电位仪
恒电位仪、控制台放置在阴极保护间内,2台恒电位仪放置在阴极保护控制台两侧,设备的安装应按设计和设备产品说明书要求进行。
6.2汇流点及参比电极
汇流点设置在管线出站位置绝缘接头外侧,汇流点处设1只防爆接线箱,1支埋地型长效参比电极,汇流点处的阴极电缆、零位接阴电缆、参比导线均通过防爆接线箱与设备相连接。
汇流点处需涂抹环氧树脂(加入固化剂)并作防腐绝缘,防腐等级不低于主体管道。
6.3电缆
电缆与管道的连接采用铝热焊焊接,在焊接后要采取必要的防护、绝缘措施,以防接头处损坏,并涂抹环氧树脂(加入固化剂)并作防腐绝缘,防腐等级不低于主体管道。
最后焊点处要缠绕热收缩带,热收缩带宽度250mm,径向搭接不小于100mm。
电缆埋深需在冻土层以下。
直埋电缆的上、下须以不小于100mm厚的软土或沙层包覆,上盖红砖,覆盖宽度应超过电缆两侧各50mm。
电缆应留有足够的裕量以防在电缆上产生张力,回填土中应去掉尖锐石块或其他可能损伤导线绝缘的材料。
电缆穿路,穿墙要铺设Ф89×4钢管。
电缆与管道交叉时,相互间的净垂直距离不应小于0.5m。
6.4阳极地床
站外设一组阳极地床,由15支高硅铸铁阳极组成,阳极规格φ75×1500mm。
每支阳极带2m长电缆,电缆规格为VV-lkV/1×16mm2。
地床埋在站外距离管线垂直距离≥350m处。
埋深为阳极顶部距地面1.5m,阳极间距为2m。
辅助阳极周围用填包料包覆,径向厚度为100mm,填包料采用焦碳粉,且焦碳最大粒径宜小于15mm,含炭量大于85%。
阳极地床的埋设宜避开地上、地下构筑物,宜选择在潮湿、低洼地区。
根据现场情况可以对阳极地床位置做适当调整。
6.5锌接地电池
为了保证电绝缘接头的安全运行,在绝缘接头处设1套锌接地电池(由2根锌棒组成,2根锌棒间由绝缘件连接),锌接地电池自带电缆通过防爆接线箱连接到管线上。
锌接地电池自带2根电缆,每根电缆长7m,电缆型号VV-1KV/1×10mm2。
6.6测试桩、防爆接线箱
管道沿线每1km设置一支电位测试桩,每5km设置一支电流测试桩。
防爆接线箱设置在阳极地床处、汇流点处、绝缘接头处,共设置4只。
测试桩、接线箱均埋设于管道流向左侧距离管道边缘1.5m处。
埋设要牢固稳定,外表做好防腐处理。
7检查与验收
7.1阳极地床、汇流点、测试桩、防爆接线箱的位置、结构、数量是否符合设计要求。
7.2检查电缆、阳极、测试桩、防爆接线箱的接线是否正确。
8投产调试
8.1强制电流阴极保护系统,在投入运行前进行一次系统测试。
测试方法应按SY/T0023的规定进行。
8.2系统参数测试应至少包括以下项目:
辅助阳极区的土壤电阻率;
管道绝缘接头的绝缘性能;
仪器输出电流、电压;
管道阴极保护电位、阴极保护电流。
判定标准为:
管道电位应达到保护电位-0.85V或更负(相对于铜/硫酸铜参比电极)。
同时有效消除IR压降。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 常熟 管线 阴极保护