分输站管道阴极保护工程设计毕业论文 答辩PPT

井陉分输站区域性阴极保护工程设计学生：蒋斌学号：08031020408专业：材料科学与工程班级：防腐083指导教师：林修洲PPT结构一、研究背景二、设计任务及原则三、井陉分输站的阴极保护设计四、施工技术要求及管理五、结论与建议一、研究背景金属材料的腐蚀所造成的损失不仅包括由于腐蚀造成的直接损失，还包括由于腐蚀导致金属结构的破坏而造成的间接损失及引起的社会效应。防腐涂层与阴极保护联合保护方式已广泛用于埋地管道的腐蚀控制，但天然气分输站、油库、加油站等结构密集区，各种管网、储罐、钢筋混凝土结构及避雷防静电接地系统构成了复杂而庞大的金属结构网，对这些区域施加阴极保护存在电流消耗高、容易出现干扰和屏蔽等现象，是管道系统阴极保护的薄弱环节。因此，对密集型分输站内外的管道进行有效的腐蚀控制，附加阴极保护是很有必要的。二、设计任务及原则2.1设计任务对所给原始设计资料中的井陉分输站区域性阴极保护工程设计，主要包含：地表面的管道外防腐保护和地下管道阴极保护。本设计包括：1）分输站站内管道、设备的外防腐；2）分输站站内埋地金属构筑物（如：管道、管件、设备等）的区域性阴极保护；3）设计年限：15年。2.2设计原则2.2.1设计要求1)在系统的设计年限内提供完全保护；达到保护准则要求的保护水平；符合有关法规要求；不会对外部结构产生有害的阴、阳极干扰；不会产生对结构及其涂层有害的过负电位；有适当的监测系统评价达到的保护水平；在通信或信息技术电路中不会引起过多电噪声。2)存在杂散电流干扰的区域应设计减缓措施。3)系统各个保护对象之间应设电流调控设施。4)阴极保护电源的开路电位不宜超过50VDC，否则应采取安全措施。5)在土壤中产生的电位梯度不应该超过5V/m。6)应考虑雷击保护和电涌保护等。2.2.2设计原则1）测得构筑物表面和接触电介质的饱和硫酸铜参比电极间的阴极电压,至少0.85V,这一电压是在施加阴极保护电流情况下测得的。2）通电情况下产生的最小负电位值较自然电位负移至少300mV。此电位差是在构筑物与电介质接触的稳定参比电极间测得的。3）在中断保护电流情况下,立即测得的时阴极极化电位较自然电位在负方向上的偏移值,应大于l00mV。4）钢和铸铁构筑物相对土壤的负电位至少和原先建立的logI曲线的塔菲尔曲线的初始负电位点一样。5）所有电流均为从土壤电解质流向钢和铸铁构筑物。三、井陉分输站的阴极保护设计3.1井陉分输站阴极保护的特点1）地下结构复杂和屏蔽问题突出；2）接地系统庞大，保护电流消耗较高；3）安全要求高，阳极床设计受到限制；4）保护系统内管网结构复杂，后期调试整改必不可少。综合考虑区域性阴极保护的这些特点，在设计过程中综合考虑多种因素的影响，以获得最佳的保护效果。3.2井陉分输站阴极保护设计井陉分输站站内区域性阴极保护采用一台5路输出阴极保护电源设备，设备供电电源为AC380V，保护对象以站内埋地工艺管网为主，同时兼顾接地系统，采用强制电流保护法和外防腐涂层联合保护。其中，1#回路的保护对象为进出站阀组区和部分工艺装置区；2#回路的保护对象为部分工艺装置区和部分放空管道；3#回路的保护对象为放空管道；4#回路的保护对象为去陕京三线阀室管道；5#回路为预留回路。3.3图纸说明3.3.1站内区域性阴极保护回路原理图3.3.2井陉分输站内阴极保护设施平面布置图3.3.3阀组区阴极保护设施平面布置图3.3.4工艺装置区阴极保护设施平面布置图3.3.5机柜间阴极保护设施平面布置图四、施工技术要求及管理4.1电源设备井陉站区域性阴极保护系统采用强制电流保护方式，在站内新建机柜间内安装一台5路输出阴极保护电源设备（每路均为50V/10A），设备供电电源为AC380V。4.2阳极地床线性阳极与站内管道同沟敷设，与管道的水平间距为500mm~1000mm，凡线性阳极与管道、接地体交叉，以及线性阳极之间交叉时，必须使用线性阳极专用隔离网，确保相互间的有效电隔离。敷设中应作好与管道、接地极间的施工协调，宜同步施工敷设，不得随意切割线性阳极，应保证每根线性阳极的完整性，并做好防护工作。4.3通电点和测试点井陉分输站阴极保护设计共设4个区域性阴极保护通电点和5个测试点。通电点和测试点均为区域性阴极保护系统中阴极保护电缆与管道的连接点。其中，通电点的安装包含：阴极电缆、零位接阴电缆与管道的连接、参比电极安装和焊接点防腐。测试点的安装包含：测试电缆与管道的连接和参比电极安装，用于掌握站内区域性阴极保护的电位分布情况。。说明：阴极保护电缆与管道连接采用铝热焊，焊牢后采取可靠的保护措施，以防在施工中电缆在焊接处折断。在焊接点上涂覆环氧涂料，加缠电工胶布和绝缘胶带，再包覆热收缩套，并再缠胶带保护。必须保证焊接牢固并且绝缘性能良好。4.4绝缘接头为防止线路阴极保护电流漏失，本工程在陕京三线24#阀室处φ323.9管道上安装PN10MPaDN300绝缘接头1个和井陉站出站φ219.1管道上安装PN10MPaDN200绝缘接头1个。在绝缘接头安装前，应进行绝缘检测，检测应采用500V兆欧表测量，其绝缘电阻应大于10MΩ。验收合格后方可进行现场焊接到管道上的指定位置处，本次设计中用到的绝缘接头型号分别为：PN10.0MPaDN200、PN10.0MPaDN300，绝缘接头环焊缝采用聚乙烯胶粘带补口。4.5站内管道防腐4.5.1露空管道及设备外防腐1）站内露空管道、设备、管件均采用聚氨酯涂料进行外防腐，结构为：环氧富锌底漆（干膜厚度≥60um）环氧云铁中间漆（干膜厚度≥60um）丙烯酸聚氨酯面漆（干膜厚度≥80um）涂层干膜总厚度应≥200um。2）站场内立管出入土部位，从地下100mm至地面以上200mm范围内采用带配套底漆的聚乙烯胶粘带特加强级防腐，再在管道出入地面上下各200mm管段防腐层表面用铝箔缠带进行防护。4.5.2站内埋地管道外防腐1）井陉分输站站内埋地φ323.9、φ219.1、φ168.3、φ114.3管道采用三层PE高温型加强级外防腐层。其余管径的埋地管道采用带配套底漆的聚乙烯胶粘带特加强级防腐。2）埋地的阀门在已有涂层基础上采用粘弹体防腐材料进行防腐，包括阀门（含引压管、加长杆）埋地部分、阀体两端埋地连接管件、阀体两端变径三通立管埋地部分等。其中阀体应在生产厂涂敷无溶剂液体环氧类涂料防腐层，现场再外包粘弹体防腐材料进行防腐处理。3）其余埋地三通、弯头以及管道补口均采用带配套底漆的聚乙烯胶粘带特加强级防腐。4）防腐管环焊缝补口、防腐层补伤、电缆与管道相连的焊点处，绝缘接头与管道的焊接处，应重新进行防腐绝缘处理，防腐材料与等级应和原有的防腐层相一致，或比原有的方法层等级更高。本工程补口方法可采用与管道之间焊接后的补口方法相同。4.6运营管理阴极保护系统启动3-7天后进行初始的检测，以验证系统是否满足保护判断，以后应每半年全面检测一次。检测保护下列内容：1）各测试点的保护电位（-0.85V—-1.25V之间）2）保护系统外的燃气管道、来气管道的对地电位，对他们的检测主要是查看是否有电连接而造成系统电子的大量流失。3）恒电位仪的输出电流是否稳定。直流电源设备每隔两个月检查一次。4）对强制电流保护设施的检测包括：测试桩，电绝缘、地下接头，仪表及回路电阻。如果有保护不充分的位置应采取以下补救措施，阴极保护系统部件的修理，更换或调整，需要增大保护范围时，应提供补充措施，消除意外的金属接触，检修有缺陷的绝缘装置，消除干扰电流。五、结论与建议5.1结论本次设计对井陉分输站工程埋地管道进行阴极保护设计，保护内容包括已建工艺区的埋地管道以及接地线。本次设计对工艺区采取涂层结合阴极保护方式。对埋地管道施加3PE涂层，露天管道采用聚乙烯胶粘带防腐。阴极保护方面共选用一台5路输出恒电位仪，设5个回路，其中，1#回路的保护对象为进出站阀组区和部分工艺装置区；2#回路的保护对象为部分工艺装置区和部分放空管道；3#回路的保护对象为放空管道；4#回路的保护对象为去陕京三线阀室管道；5#回路为预留回路。5.2建议1)对于大型复杂密集工艺站场，可以考虑多种形式的保护措施联合应用，利用并发挥各自的技术优势对站场内的管道进行防腐蚀保护。2)站场较大且埋地结构(包括管道、接地极等)错综复杂，需要电流量较大，尤其是改造站场意外情况较多，设计中应引起足够的重视。谢谢