馬鞭洲首站9#-12#儲(chǔ)罐陰極保護(hù)維修方案

1、北京安科管道工程科技有限公司Beijing Safetech Pipeline Co.,Ltd設(shè)計(jì)編號(hào)：ACD-002-2013施工方案文件號(hào)：AK-13-008/明項(xiàng)目號(hào)：華德石化馬鞭洲首站9#-12#儲(chǔ)罐陰極保護(hù)維修工程版 次：0階 段：第 PAGE 2 頁 共 NUMPAGES 9 頁日 期：設(shè) 計(jì)校 對(duì)審 核施工方編制： 日期：施工方審核： 日期：華德公司審核： 日期：華德公司會(huì)簽： 日期：1、概述及設(shè)計(jì)范圍惠州市大亞灣華德石化有限公司馬鞭洲島原油儲(chǔ)罐共計(jì)12個(gè)，1#到8#罐采用外加電流的陰極保護(hù)方式，9#到12#罐采用犧牲陽極的陰極保護(hù)方式。經(jīng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)9#-12#儲(chǔ)罐陰極保護(hù)效果不達(dá)

2、標(biāo)，處于欠保護(hù)狀態(tài)，急需對(duì)該4個(gè)儲(chǔ)罐的陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行整改。根據(jù)竣工資料，9#到12#罐原陰極保護(hù)系統(tǒng)為犧牲陽極保護(hù)，采用鎂帶陽極，呈同心圓排列敷設(shè)在罐底，鎂帶端部與帶鋼焊接。罐底底部埋設(shè)參比電極為Cu/飽和CuSO4參比電極，每個(gè)罐埋設(shè)4支，分別分布在罐底板中心位置以及距中心10m、20m、30m各一支。儲(chǔ)罐的接地系統(tǒng)采用接地線（-404鍍鋅扁鋼，埋深0.8m）和接地極（505鍍鋅角鋼，長(zhǎng)2.5m，埋深0.7m）組成的新增接地網(wǎng)與站內(nèi)其他接地網(wǎng)連接在一起。本設(shè)計(jì)主要對(duì)馬鞭洲首站站內(nèi)9#-12#儲(chǔ)罐進(jìn)罐底板外壁陰極保護(hù)設(shè)計(jì)，本說明對(duì)保護(hù)的方案、施工要求、系統(tǒng)調(diào)試及運(yùn)行管理等進(jìn)行相關(guān)技術(shù)說明。2

3、、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 GB/T 21447-2008 鋼質(zhì)管道外腐蝕控制規(guī)范 GB/T 21448-2008 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范 GB/T 21246-2007 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)量方法 Q/SY 29-2002 區(qū)域性陰極保護(hù)技術(shù)規(guī)范3、保護(hù)準(zhǔn)則1）消除土壤IR降的前提下，管/地極化電位達(dá)到-850mV或更負(fù)（相對(duì)于飽和Cu/CuSO4參比電極）；最大極化負(fù)電位不能負(fù)于-1200mV；或在陰極保護(hù)極化形成或衰減過程中，測(cè)取被保護(hù)結(jié)構(gòu)表面與接觸電解質(zhì)的穩(wěn)定飽和銅/硫酸銅參比電極之間的陰極極化電位差值最小為100mV。2）嚴(yán)格控制區(qū)域性陰極保護(hù)系統(tǒng)輸出參數(shù)，平抑場(chǎng)區(qū)地電場(chǎng)電位梯度（小

4、于5V/m），防止對(duì)外部金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不良干擾，或根據(jù)需要另行采取相應(yīng)的排流保護(hù)措施。北京安科管道工程科技有限公司Beijing Safetech Pipeline Co.,Ltd施工方案文件號(hào)：AK-13-008/明第 PAGE 9 頁 共 NUMPAGES 9 頁4、方案本設(shè)計(jì)采用強(qiáng)制電流法對(duì)馬鞭洲首站站內(nèi)9#-12#儲(chǔ)罐進(jìn)行陰極保護(hù)，共設(shè)置四回路陰極保護(hù)系統(tǒng)對(duì)這4個(gè)儲(chǔ)罐以及這部分區(qū)域的埋地管網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)。由于這四個(gè)儲(chǔ)罐集中分布在馬鞭洲首站的西北角，儲(chǔ)罐較多且較集中，本設(shè)計(jì)中的陰極保護(hù)系統(tǒng)采用四處MMO陽極地床作為輔助陽極。本設(shè)計(jì)的施工內(nèi)容包括：恒電位儀、通電點(diǎn)、饋電點(diǎn)、輔助陽極、防爆型陽極及

5、陰極分流箱、均壓電纜、測(cè)試點(diǎn)、測(cè)試樁及極化探頭等設(shè)施的安裝與施工。5、施工技術(shù)要求5.1 總則由于站內(nèi)的儲(chǔ)罐/埋地管道結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實(shí)施陰極保護(hù)后，各處被保護(hù)結(jié)構(gòu)的被保護(hù)情況可能存在差異（即不同區(qū)域的被保護(hù)結(jié)構(gòu)保護(hù)電位值可能不同），所以在陰極保護(hù)系統(tǒng)施工建設(shè)時(shí)宜采用邊建設(shè)、邊投產(chǎn)、邊調(diào)試調(diào)整的方式，即先建設(shè)四處以MMO陽極為輔助陽極的陰極保護(hù)系統(tǒng)，將陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行試投產(chǎn)，測(cè)量站內(nèi)儲(chǔ)罐的管/地電位分布情況；若四處陰極保護(hù)系統(tǒng)可以使被保護(hù)儲(chǔ)罐外底板都達(dá)到有效保護(hù)電位，則僅需對(duì)陰極保護(hù)電流進(jìn)行調(diào)整使之更均勻；如果四處陰極保護(hù)系統(tǒng)都投產(chǎn)后，仍有部分被保護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)不到有效保護(hù)，根據(jù)保護(hù)效果適當(dāng)調(diào)整分布式淺埋

6、陽極的埋設(shè)位置或增加淺埋陽極的數(shù)量，以達(dá)到整體有效保護(hù)。5.2 恒電位儀的安裝恒電位儀是強(qiáng)制電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的核心設(shè)施。本設(shè)計(jì)中恒電位儀采用“四用一備”恒電位儀（暫定75V/75A），其電源為交流AC 380V10，50Hz5。恒電位儀設(shè)置在陰極保護(hù)間室內(nèi)，其安裝包括：1）恒電位儀與陽極電纜、陰極電纜、零位接陰電纜、參比電纜的連接；2）設(shè)備機(jī)殼接地。安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照其產(chǎn)品說明書進(jìn)行，必要時(shí)應(yīng)當(dāng)邀請(qǐng)生產(chǎn)廠商的技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)或親自調(diào)試。電纜連接時(shí)應(yīng)確保極性正確，并且確保電氣接觸導(dǎo)通良好，電纜端部要用不能改變的標(biāo)志注明電纜用途。5.3土方開挖 在距離罐周2m的位置開挖一圈400mm寬、400m

7、m深的溝，然后根據(jù)12組陽極埋設(shè)的位置（每組陽極含三只MMO陽極），在陽極組的位置上間隔2m開挖一個(gè)長(zhǎng)2m、深0.9m的坑，每組陽極處開挖3個(gè)坑。5.4 輔助陽極的安裝輔助陽極選用MMO陽極，均布安裝在儲(chǔ)罐周邊。首先在儲(chǔ)罐周圍開挖陽極溝，底部首先鋪設(shè)焦炭，并將MMO陽極水平敷設(shè)在焦炭中間，每個(gè)儲(chǔ)罐埋設(shè)12組MMO陽極組，每組陽極由3支MMO陽極組成。陽極地床與儲(chǔ)罐基礎(chǔ)環(huán)梁的距離為2m，埋設(shè)位置如遇到障礙物或大塊巖石不易開挖，則位置可適當(dāng)調(diào)整。12組陽極在儲(chǔ)罐四周均勻分布，每組陽極組之間的夾角是30。.每組陽極包含3支MMO陽極，單支陽極間距是2m，MMO陽極水平埋設(shè)，埋設(shè)深度為1.1m，焦炭回

8、填的深度為40cm（MMO陽極上下各20cm）。單支MMO陽極通過電纜直接與匯總陽極電纜連接，陽極匯總電纜繞罐一周從兩端引出兩根匯總電纜至防爆接線箱。MMO陽極放在300*400*2000mm的焦炭層中間，焦炭回填密實(shí)。焦炭層的上部放置一根50mm的PVC排氣管，排氣管表面鉆有多個(gè)8的小孔，小孔均勻分布，每米有不少于80個(gè)孔，排氣管用丙烯酸方格布包裹，排氣管的地上部分出氣彎頭及自地下至地上部分的過渡段采用鍍鋅鋼管。由陽極地床至防爆型陽極分流箱之間的陽極電纜與由防爆型接線箱至恒電位儀的陽極匯流電纜在分流箱內(nèi)連接。5.4 陽極地床回填陽極工作段位置地床采用石油焦炭?；靥睿ぷ鞫我陨衔恢糜媒?jīng)過篩選的

9、粗沙回填即可，并保證井中的回填密實(shí)，避免出現(xiàn)空洞現(xiàn)象。填料的用量要經(jīng)仔細(xì)計(jì)算，只能多不能少。5.5 通電點(diǎn)及測(cè)試點(diǎn)的安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的陰極通電點(diǎn)為恒電位儀陰極輸出電纜與被保護(hù)結(jié)構(gòu)連接的點(diǎn)，包括陰極電纜、零位接陰電纜及參比電極的安裝；測(cè)試點(diǎn)是為掌握區(qū)域陰極保護(hù)的保護(hù)情況而設(shè)置的用于測(cè)量保護(hù)電位的點(diǎn)，包括測(cè)試電纜、長(zhǎng)效參比電極和測(cè)試樁的安裝。本方案中每個(gè)陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)通電點(diǎn)和8個(gè)測(cè)試點(diǎn)，在通電點(diǎn)和測(cè)試點(diǎn)處各安裝一個(gè)長(zhǎng)效參比電極，在通電點(diǎn)處安裝防爆接線箱。本方案總的陰極電纜繞罐一周（與陽極電纜同溝鋪設(shè)），從兩端各引出一個(gè)接頭至防爆接線箱，匯合后與恒電位儀陰極電纜連接。每個(gè)儲(chǔ)罐和匯總的陰極電纜連

10、接四處（沿著罐周均勻分布），陰極電纜通過40鍍鋅鋼管自通電點(diǎn)處引入地下，與繞罐一周的陰極匯流電纜直接連接。每座儲(chǔ)罐共設(shè)置8個(gè)測(cè)試點(diǎn)，繞罐均勻分布；包括測(cè)試電纜與罐底板外露邊緣板的焊接及硫酸銅參比電極的安裝，測(cè)試電纜通過DN40的鍍鋅鋼管引入地下，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)處的測(cè)試電纜及參比電纜通過電纜橋架敷設(shè)引入設(shè)置在防火堤外的鋼管測(cè)試樁內(nèi)。硫酸銅參比電極靠近罐基礎(chǔ)環(huán)梁安裝，距離環(huán)梁350mm，其頂端離地面為800mm，參比電極埋設(shè)在細(xì)砂中，其正上方設(shè)置一參比井，配有井蓋，以方便檢查，更換及澆水。5.6 防爆型接線箱的安裝 防爆型接線箱為六進(jìn)四出型，防爆接線箱的尺寸為600*400*400，接線端子的孔徑為5

11、0mm.從陰保間出來的陰極匯流電纜、陽極匯流電纜、零位接陰電纜及控制參比電纜通過防爆接線箱分別與2根陰極電纜、2根陽極匯流電纜、零位接陰電纜及控制參比電纜連接 。進(jìn)出防爆接線箱的電纜穿過防爆柔性導(dǎo)管接入接線箱的端子，柔性導(dǎo)管的尺寸為50*1000mm，螺紋是一內(nèi)一外。電纜連接完畢后，導(dǎo)管兩端用防腐膩?zhàn)用芊?，柔性?dǎo)管與防爆接線箱連接后入地。防爆接線箱用鍍鋅U型卡固定在鋼管上，鍍鋅鋼管埋地部分和底板用無溶劑環(huán)氧涂料進(jìn)行防腐。5.7 陰極保護(hù)電纜的連接及敷設(shè)本工程陰極保護(hù)用電纜包括陽極電纜、陽極匯流電纜、陰極電纜、零位接陰電纜、測(cè)試電纜、參比電極電纜和機(jī)殼接地電纜等，各類陰保電纜的規(guī)格和長(zhǎng)度如下：電

12、纜與被保護(hù)結(jié)構(gòu)之間采用鋁熱焊進(jìn)行連接；電纜與電纜之間（如陽極引出電纜與陽極電纜之間）采用銅管壓接的方式進(jìn)行連接。陰極和測(cè)試電纜與被保護(hù)結(jié)構(gòu)之間采用鋁熱焊的方式進(jìn)行連接，焊接務(wù)必導(dǎo)電良好，不得虛焊，焊接后應(yīng)對(duì)焊點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的防腐絕緣。電纜與電纜間采用銅管壓接的方式進(jìn)行連接，連接處采用熱熔膠和電纜專用熱收縮套進(jìn)行防腐絕緣。陰保電纜敷設(shè)時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循全國通用電氣裝置標(biāo)準(zhǔn)圖集35kV及以下電纜敷設(shè)（94D101-5）的要求，同時(shí)地面、地下均應(yīng)留足裕量，以防止土壤下沉?xí)r拉斷電纜。當(dāng)陰極保護(hù)電纜需要穿越院墻、公路、管道、水溝以及其他電纜時(shí)，應(yīng)當(dāng)加適當(dāng)管徑的保護(hù)套管，保護(hù)管兩端應(yīng)比穿越段兩端長(zhǎng)出至少200mm

13、。本方案中從防爆接線箱引至陰極保護(hù)間的陽極匯流電纜、陰極匯流電纜、零位接陰極參比電纜采用同溝敷設(shè)和橋架敷設(shè)。5.7 極化探頭安裝極化探頭具有抗干擾強(qiáng)、能夠準(zhǔn)確測(cè)定斷電電位的優(yōu)點(diǎn)，從而可以及時(shí)準(zhǔn)確判斷管線的陰極保護(hù)狀況。本次計(jì)劃在通電點(diǎn)測(cè)試樁處埋設(shè)極化探頭，用于檢測(cè)通電點(diǎn)處的斷電電位。6、區(qū)域陰極保護(hù)系統(tǒng)的投產(chǎn)測(cè)試和運(yùn)行管理6.1 陰極保護(hù)投產(chǎn)前的調(diào)試與測(cè)試為了降低馬鞭洲首站站外/站內(nèi)區(qū)域陰極保護(hù)系統(tǒng)之間的干擾，陰極保護(hù)系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，需先調(diào)試站內(nèi)9#-12#儲(chǔ)罐區(qū)域陰保系統(tǒng)，然后再對(duì)馬鞭洲首站12個(gè)儲(chǔ)罐組成的陰極保護(hù)站進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試過程中密切注意測(cè)試點(diǎn)處的電位變化，防止陰保系統(tǒng)間干擾，并對(duì)站外/站

14、內(nèi)接地系統(tǒng)電位進(jìn)行測(cè)試，防止干擾。為降低站內(nèi)區(qū)域陰保對(duì)電子儀表設(shè)備的電噪音干擾，在區(qū)域陰極保護(hù)調(diào)試過程中，也應(yīng)密切注意各種電子儀表顯示的變化，并及時(shí)予以糾正。由于站場(chǎng)內(nèi)儲(chǔ)罐和埋地管道種類較多，這必然給區(qū)域性陰極保護(hù)的調(diào)試帶來很大的困難。針對(duì)本工程采用的多回路強(qiáng)制電流保護(hù)系統(tǒng)，需要對(duì)各回路的給定電位及輸出電流進(jìn)行綜合調(diào)試，避免各回路間的干擾影響，使保護(hù)電流盡可能地分布均勻，各個(gè)儲(chǔ)罐和埋地管道得到充分地保護(hù)，確保整個(gè)站場(chǎng)內(nèi)的區(qū)域性陰極保護(hù)的有效性。調(diào)試時(shí)應(yīng)對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行投產(chǎn)前的陰極保護(hù)設(shè)備調(diào)試及相關(guān)設(shè)施的測(cè)試，并做詳細(xì)記錄，調(diào)試及測(cè)試內(nèi)容如下： 1）站內(nèi)儲(chǔ)罐現(xiàn)有電位測(cè)試； 2）輔助陽極地床接地

15、電阻測(cè)試； 3）檢查陰極保護(hù)設(shè)備的電氣連接，檢查設(shè)備電氣連接是否正確，與設(shè)計(jì)圖紙是否相符； 4）通電點(diǎn)、測(cè)試點(diǎn)的長(zhǎng)效參比電極或極化探頭校正測(cè)試； 5）恒電位儀運(yùn)行調(diào)試。恒電位儀運(yùn)行、輸出、切換等是否正常、穩(wěn)定。此項(xiàng)可參考陰極保護(hù)設(shè)備的說明書，并在陰極保護(hù)設(shè)備生產(chǎn)廠家的指導(dǎo)下進(jìn)行。通過對(duì)站內(nèi)各測(cè)試點(diǎn)的測(cè)試，使恒電位儀輸出達(dá)到最佳狀態(tài)。6.2 陰極保護(hù)的投產(chǎn)測(cè)試當(dāng)投產(chǎn)前調(diào)試和測(cè)試完畢，恒電位儀正式投入運(yùn)行時(shí)，在站內(nèi)儲(chǔ)罐完全極化后，通常要710天，進(jìn)行如下測(cè)試，并進(jìn)行詳細(xì)記錄：- 站內(nèi)各測(cè)試點(diǎn)的保護(hù)電位；- 恒電位儀的輸出電壓、輸出電流和給定保護(hù)電位。6.3 陰極保護(hù)的運(yùn)行管理此項(xiàng)屬于陰極保護(hù)的日常

16、運(yùn)行管理，通常運(yùn)行管理單位應(yīng)當(dāng)安排專人對(duì)陰極保護(hù)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，并定期檢測(cè)站內(nèi)儲(chǔ)罐的陰極保護(hù)運(yùn)行情況。通常需要運(yùn)行單位對(duì)如下的內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè)和記錄： 1、陰保設(shè)備的工作狀況和數(shù)據(jù)記錄；2、恒電位儀的性能檢測(cè)和輸出參數(shù)監(jiān)測(cè)，包括輸出電壓、輸出電流、給定電位等；3、站內(nèi)儲(chǔ)罐管/地電位的測(cè)試；4、輔助陽極的接地電阻測(cè)試（此項(xiàng)測(cè)試屬斷電測(cè)量，故不易多測(cè)，每年1次或電路檢修時(shí)測(cè)量）。7 HSE要求本工程所有的施工都依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)，采用安全的方式進(jìn)行。 7.1場(chǎng)地安全與場(chǎng)地有關(guān)的危險(xiǎn)是各種各樣的，因而，施工人員應(yīng)遵守場(chǎng)地管理者制定的規(guī)定。 7.2人力搬動(dòng)/操作引起的危險(xiǎn)儀器設(shè)備及其配件有可能很沉重，人力搬動(dòng)時(shí)

17、應(yīng)該十分小心。當(dāng)由于地形限制，人力搬動(dòng)無法避免時(shí)，應(yīng)該使用正確的搬動(dòng)程序。 7.3人身保護(hù)設(shè)備人身保護(hù)設(shè)備最少應(yīng)包括：1）安全頭盔；2）護(hù)耳/耳塞；3）護(hù)眼罩；4）手套；5）工裝服；6）任何場(chǎng)地管理人要求的，或完成任務(wù)所必需的設(shè)備。 7.4整體要求為了保證施工期間管道運(yùn)行安全、人員和設(shè)備的安全，施工中應(yīng)滿足以下要求：1）對(duì)施工過程實(shí)行HSE管理；2）詳細(xì)審查施工單位的資質(zhì)，包括：施工資質(zhì)、人員資質(zhì)、設(shè)備詳細(xì)情況及運(yùn)行狀態(tài)、施工作業(yè)計(jì)劃等；3）嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，嚴(yán)格施工監(jiān)理制度，配合業(yè)主做好檢驗(yàn)及驗(yàn)收工作；4）對(duì)工程中使用的設(shè)備、機(jī)具、配件應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行施工前的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)合格后才能允許施工安裝；5）

18、動(dòng)火作業(yè)中嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火審批制度，做好動(dòng)火作業(yè)前的準(zhǔn)備、作業(yè)過程中的監(jiān)護(hù)和作業(yè)后的清理工作；6）施工完畢后由具有檢驗(yàn)資格的單位按有關(guān)驗(yàn)收規(guī)范、規(guī)定，對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)；7）盡量收集準(zhǔn)確和詳盡的站場(chǎng)竣工資料，施工前應(yīng)當(dāng)詳察站內(nèi)埋地設(shè)施，避免產(chǎn)生安全隱患；8）配合運(yùn)行單位和業(yè)主制定詳盡的安全預(yù)防措施和操作規(guī)程，能保證采取有效的預(yù)防和減小危害的措施，避免發(fā)生安全事故。 7.5土方開挖風(fēng)險(xiǎn)本項(xiàng)目是在站內(nèi)進(jìn)行開挖，站內(nèi)埋地管道和設(shè)備較多，一旦挖壞其他管道，容易引起爆炸燃燒等事故，因此開挖前需要和管理人員進(jìn)行充分溝通，了解開挖區(qū)域管線和設(shè)備的分布情況，或者用探管儀等設(shè)備進(jìn)行埋地管道準(zhǔn)確定位。7.6電氣電焊風(fēng)險(xiǎn)本項(xiàng)目中的焊接采用的是鋁熱焊，僅僅會(huì)在局部產(chǎn)生小火花，焊接過程中不會(huì)像電焊那樣產(chǎn)生電弧，因此不存在較大的安全隱患。動(dòng)火作業(yè)中嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火審批制度，做好動(dòng)火作業(yè)前的準(zhǔn)備、作業(yè)過程中的監(jiān)護(hù)和作業(yè)后的清理工作。7.7高空作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)本項(xiàng)目中罐區(qū)管線要穿過架空的管廊到達(dá)陰極保護(hù)間，打開、恢復(fù)架空管廊和高處電纜敷設(shè)都需要進(jìn)行高空操作。施工過程中根據(jù)管廊的高度，搭設(shè)腳手架，然后進(jìn)行施工。施工過程中存在高處墜落、傾塌的風(fēng)險(xiǎn)，因此施工過程中要