1. 引言

我國(guó)埋地鋼質(zhì)油氣管道的陰極保護(hù)從六十年代開(kāi)始，在新疆、大慶、四川等油氣管道上推廣應(yīng)用，目前，全國(guó)主要油氣管道已基本安裝了陰極保護(hù)系統(tǒng)，收到明顯效果。但由于各種原因，少部分管道在施工安裝時(shí)，陰極保護(hù)未與主管道施工同時(shí)進(jìn)行，造成管道已經(jīng)使用，且部分管道已經(jīng)開(kāi)始腐蝕或腐蝕較嚴(yán)重，而補(bǔ)做強(qiáng)制電流陰極保護(hù)。下面，針對(duì)實(shí)際工程中，一條長(zhǎng)175KM的天然氣管道補(bǔ)做強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的工程，淺談監(jiān)理在工程整個(gè)施工過(guò)程中的控制要點(diǎn)。

1. 工程概況

某天然氣管道∮273×6，材質(zhì)為L(zhǎng)290，長(zhǎng)約175KM，已經(jīng)投入運(yùn)行三年，由于施工時(shí)未進(jìn)行陰極保護(hù)施工，現(xiàn)管道已開(kāi)始腐蝕，故按要求，對(duì)該段管道補(bǔ)做強(qiáng)制電流陰極保護(hù)。由于考慮到對(duì)現(xiàn)有管道腐蝕狀況進(jìn)行測(cè)試，費(fèi)用較高，故業(yè)主未在施工前，對(duì)管道腐蝕狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試；同時(shí)，對(duì)原設(shè)計(jì)的五座陰保站進(jìn)行了變更，改為六座陰保站，管道兩端處各設(shè)一站，站間間距35KM；陽(yáng)極床為20根高硅鑄鐵陽(yáng)極組成，淺埋立式埋設(shè)，埋設(shè)深度≥2m，陽(yáng)極床與管道間距≥80m；電位測(cè)試樁每公里一個(gè)，電流測(cè)試樁每5-8KM一個(gè)，恒電位儀采用50A/50V。

1. 施工準(zhǔn)備過(guò)程中的監(jiān)理控制要點(diǎn)

3.1施工企業(yè)資質(zhì)及人員資質(zhì)審查
   由于陰極保護(hù)施工的專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)，故施工單位的選擇必須選擇專(zhuān)業(yè)的施工隊(duì)伍，施工人員具備相應(yīng)資質(zhì)。在業(yè)主選擇施工單位時(shí)，業(yè)主會(huì)同監(jiān)理單位一起對(duì)施工單位進(jìn)行了考察，選擇了一家專(zhuān)業(yè)進(jìn)行陰極保護(hù)施工的企業(yè)，該企業(yè)同時(shí)生產(chǎn)陰極保護(hù)主要材料及設(shè)備，包括測(cè)試樁、高硅鑄鐵陽(yáng)極、飽和硫酸銅參比陽(yáng)極，恒電位儀及控制臺(tái)等。由于該企業(yè)自己生產(chǎn)主要材料及設(shè)備，能更好的控制施工質(zhì)量，同時(shí)能避免由于材料設(shè)備發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題引起扯皮的情況，故業(yè)主和監(jiān)理單位一致選定其作為施工單位。
3.2主要材料及設(shè)備的審查
   陰極保護(hù)施工的主要材料為高硅鑄鐵陽(yáng)極，其具有良好的導(dǎo)電性能，允許電流密度為5-80A/㎡，消耗功率小于0.5kg/A.a，其外包焦炭顆粒，表面用鋁皮鉆小孔做成圓筒狀；恒電位儀采用50A/50V，兩臺(tái)，互為備用，觀察全部零件是否正常，元件有無(wú)腐蝕、脫焊、損壞、各連接點(diǎn)是否可靠；電纜采用VV-0.6/1KV 1×6m㎡等規(guī)格銅芯帶鎧直埋電纜，以上材料設(shè)備都需具備出場(chǎng)合格證書(shū)和檢測(cè)報(bào)告。
3.3施工組織設(shè)計(jì)的審查
   3.3.1由于在施工前，未對(duì)管道腐蝕情況進(jìn)行測(cè)試，故施工組織設(shè)計(jì)中提出，對(duì)保護(hù)電位達(dá)不到要求的地方，附加犧牲陽(yáng)極保護(hù)。監(jiān)理單位認(rèn)為，由于管道腐蝕情況未明，可以考慮在達(dá)不到保護(hù)電位的地方，增加陰保站或犧牲陽(yáng)極保護(hù)，根據(jù)具體保護(hù)效果確定，并提醒業(yè)主，有可能造成工程造價(jià)增加。
   3.3.2設(shè)計(jì)中，陽(yáng)極床埋設(shè)方式為淺埋立式埋設(shè)，施工組織設(shè)計(jì)中施工單位采用淺埋水平式埋設(shè)，監(jiān)理單位征得業(yè)主同意，由施工單位提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行了設(shè)計(jì)變更，采用淺埋水平式埋設(shè)，并要求陽(yáng)極床的地址選擇保證土壤電阻率≤50歐姆米。
   3.3.3由于管道是處于運(yùn)行狀態(tài)，管道內(nèi)天然氣壓力為0.8-1MPa，施工組織設(shè)計(jì)中未提及在管道與電纜焊接前，對(duì)管道壁厚進(jìn)行測(cè)試，且沒(méi)有專(zhuān)項(xiàng)安全施工方案。故監(jiān)理單位提出，施工單位須具備管道壁厚測(cè)試儀器，在焊接前必須進(jìn)行管道壁厚測(cè)試，并要求施工單位編制了專(zhuān)項(xiàng)安全施工方案。
4、施工過(guò)程中的控制要點(diǎn)
 4.1陽(yáng)極床地址的選定
陽(yáng)極床是整個(gè)強(qiáng)制電流陰極保護(hù)的核心，其與管道的距離愈遠(yuǎn)電流分布愈均勻，但是過(guò)遠(yuǎn)會(huì)增加引線(xiàn)上的電壓降和投資。由于設(shè)計(jì)陰保站間距為35KM，故與管道間距采用80m，同時(shí)，按以下原則選擇陽(yáng)極床地址：
1）、地下水位較高或潮濕低洼處；
2）、土層厚，無(wú)石塊，便于施工；
3）、土壤電阻率小于50歐姆米；
4）、對(duì)鄰近的金屬構(gòu)筑物干擾較小，陽(yáng)極床與被保護(hù)管道之間不得有其他管道；
5）、陽(yáng)極床位置與管道匯流點(diǎn)距離適當(dāng)；
陽(yáng)極接地電阻約占直流回路電阻的60%，大部分能量損失是由它造成，因此合理的選擇陽(yáng)極床位置，降低接地電阻是十分重要的工作。
按以上原則，對(duì)施工單位預(yù)先選定的陽(yáng)極床位置，監(jiān)理單位均派人參與了前期施工勘探及土壤電阻率測(cè)試，并確定了施工勘探的三個(gè)點(diǎn)，陽(yáng)極床兩端和中間共三點(diǎn)，達(dá)到要求，才對(duì)陽(yáng)極床位置進(jìn)行了確定，同時(shí)修建陰極保護(hù)間。
  4.2陽(yáng)極引出線(xiàn)與電纜的焊接
     陽(yáng)極與電纜的連接采用鋁熱焊劑焊接，主電纜不準(zhǔn)許有斷點(diǎn)。在施工過(guò)程中，出現(xiàn)過(guò)陽(yáng)極引出線(xiàn)與主電纜中間焊接時(shí)，由于操作不當(dāng)，造成焊接點(diǎn)熔斷，監(jiān)理單位立即要求施工單位對(duì)此根電纜進(jìn)行了更換。
  4.3測(cè)試樁施工的施工工藝控制
     測(cè)試樁施工，按以下施工工藝進(jìn)行：開(kāi)挖管道→天然氣檢漏→剝離防腐層→管道壁厚測(cè)定→管壁表面清理→管壁與測(cè)試樁電纜鋁熱焊接→熱熔膠封閉→補(bǔ)傷片防腐→電火花儀檢測(cè)→電纜與測(cè)試樁連接→埋設(shè)測(cè)試樁→回填。由于管道仍處于運(yùn)行狀態(tài)，故施工工藝中的天然氣檢漏和管道壁厚測(cè)定非常重要，是后續(xù)施工工序安全施工的重要保障，監(jiān)理單位旁站監(jiān)理時(shí)，要求施工單位嚴(yán)格按施工工藝施工，保證了施工質(zhì)量和安全。本工程施工過(guò)程中，未發(fā)現(xiàn)有天然氣泄漏情況，每次管壁厚度測(cè)試均＞5mm，未發(fā)生安全事故。

1. 通電后保護(hù)電位的判定

5.1通電后，管道是否達(dá)到最小保護(hù)電位，應(yīng)根據(jù)瞬時(shí)斷電電位進(jìn)行判斷。目前流行的
通電電位測(cè)量方法簡(jiǎn)便易行，但對(duì)測(cè)量中的IR降（土壤中電壓降）的含量沒(méi)有足夠重視。為消除陰極保護(hù)電位中的IR降影響，宜采用斷電法測(cè)試管道的保護(hù)電位。
   5.2最大保護(hù)電位的限制應(yīng)根據(jù)覆蓋層及環(huán)境確定，以不損壞覆蓋層的粘接力為準(zhǔn)，判斷陰極保護(hù)電位是否過(guò)大應(yīng)以瞬時(shí)斷電電位為判斷基礎(chǔ)，只要斷電電位不低于設(shè)計(jì)規(guī)定的最大保護(hù)參比電位，通電電位再大都沒(méi)關(guān)系。
6、結(jié)束語(yǔ)
   對(duì)管道進(jìn)行強(qiáng)制電流陰極保護(hù)施工，是管道達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命的重要保障，一般是和管道埋設(shè)一起施工，從而保證了管道從開(kāi)始運(yùn)行就不受或減少腐蝕。對(duì)已經(jīng)投入運(yùn)行的管道補(bǔ)充陰極保護(hù)施工，工程造價(jià)高，施工難度大，施工中安全隱患大，因此監(jiān)理人員一定要把安全放在第一位，重視質(zhì)量，前期準(zhǔn)備工作一定要細(xì)致，在施工單位的選擇、原材料和設(shè)備的檢查、施工和安全方案的審定等方面協(xié)助業(yè)主把好關(guān)，關(guān)鍵部位、關(guān)鍵工序?qū)嵭信哉颈O(jiān)理，才能保證施工質(zhì)量和安全，使工程達(dá)到預(yù)期效果。
 
參考文獻(xiàn)：

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2. SY/T 0036-2000埋地鋼質(zhì)管道強(qiáng)制電流陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范
3. SY/J 4006-1990長(zhǎng)輸管道陰極保護(hù)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
4. SY/T 0019-97犧牲陽(yáng)極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范
5. 馮洪臣，科普防腐工作手則