海水环境下的管道防腐设计

曹妃甸工业区供水工程

海上钢管段防腐设计

（修订稿）

唐山市水利规划设计研究院

二OO六年二月

目 录

1.前言 ................................................................................................................... 1 2.钢管内防腐 ....................................................................................................... 1

2.1海上钢管道水泥砂浆内防腐在施工前应符合下列规定 ................... 2 2.2水泥砂浆内防腐层的材料质量应符合下列规定 ............................... 2 2.3施工 ........................................................................................................ 3 2.4衬里质量检测标准及方法 ................................................................... 4 2.5修补 ........................................................................................................ 5 3.钢管外防腐 ....................................................................................................... 5

3.1海上段钢管道环氧煤沥青外防腐层所用材料应符合下列规定。 ... 5 3.2有关材料的几点规定 ........................................................................... 7 3.3施工技术要求 ....................................................................................... 7 3.4防腐层检验及修补 ............................................................................... 9 3.5储存及运输.......................................................................................... 11 3.6补口及补伤.......................................................................................... 11 3.7下沟及回填.......................................................................................... 12 4.阴极保护 ......................................................................................................... 12

4.1基本情况.............................................................................................. 12 4.2阴极保护方案的选择 ......................................................................... 14 4.3牺牲阳极法设计方案 ......................................................................... 15 4.4设计说明.............................................................................................. 17 4.5阴极保护效果判据 ............................................................................. 20 4.6阴极保护系统的设计、施工及验收 ................................................. 21 4.7参数的测试.......................................................................................... 21 4.8竣工资料.............................................................................................. 22 4.9在役管道防腐层的检查和维护 ......................................................... 22 4.10阴极保护系统的运行和管理 ........................................................... 23 5.工程概算 ......................................................................................................... 24

5.1编制说明.............................................................................................. 24 5.2概算投资表.......................................................................................... 25 6.设计图纸 ......................................................................................................... 26

曹妃甸工业区供水工程海上钢管段防腐设计

1.前言

连接曹妃甸岛与后方陆域的通路路基工程作为关键的基础设施，已于2003年3月开工建设，并于2004年10月竣工通车。根据规划，为了满足曹妃甸港区和工业区的全面开发建设要求，需要将曹妃甸通路路基向西拓宽，用于布置高压走廊和综合管线带。在现有通路路基、东侧路基西侧及南侧路基北侧45米外建31米宽的综合管线带，在通道顶布置综合管线带，在管线带通道与现有路基及拟建管线带通道之间45米设置为高压走廊。在45米宽的高压走廊中，将高压铁塔与管线带通道之间15米布置为排涝通道。

综合管线带有效宽度为30米，外坡坡度1：1.5，内坡坡度1：1，用山皮土作为棱体，堤心砂取自取砂区粉土、粉砂及细砂，采用绞吸式挖泥船直接取砂、吹砂工艺。

曹妃甸工业区供水工程的钢管道将铺设在综合管线带中，其周围有供热、供气、光缆等多条并行管线。管道虽未直接铺设在海水环境中，但处于海上吹填砂中，吹填砂从海底取出，含有大量的盐分，加上地下水为海水，多种因素决定了管道必将遭受严重的腐蚀，所以海上段钢管必须采取多种防腐蚀措施。

本设计由于西扩路工程没有完工，曹妃甸工业区内与管线交叉工程等诸多因素尚不确定的条件下，以西扩路工程施工图为依据，根据首钢造地完成部分的地质条件进行分析与计算，在完成曹妃甸工业区供水工程海上钢管段防腐设计时，如与实际情况不符，待吹填完成后进行实际勘测和修改。

2.钢管内防腐

为延长海上埋地给水钢管管道的使用寿命，埋地钢管采用水泥砂

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浆衬里内防腐，以机械喷涂为主，局部以人工抹压为辅。水泥衬里厚度12mm(机械喷涂)，或14mm(手工涂抹)。因受施工条件限制，水泥砂浆内防腐采用预制法施工。

水泥砂浆衬里内防腐层可以在钢管内壁形成一层致密的保护层，将管材内壁与水或空气隔开，不但能防止管道内壁腐蚀结垢，延长管道的使用寿命，并能起到保护水质，保证管道输水能力，节省能源，具有显著的经济效益和社会效益。

2.1海上钢管道水泥砂浆内防腐在施工前应符合下列规定

钢管在进行内防腐处理前，应将表面的油垢及氧化物等去除，焊缝不得有焊渣、毛刺。消除管材表面的锈层采用电动法除锈，除锈等级为St2级，即采用钢丝轮将金属表面的浮锈去除，钢管内的油污用稀释剂擦洗干净，再清理其它附着物并用清水冲洗。管道竖向变形不得大于管道内径的2%，即2.4cm。

2.2水泥砂浆内防腐层的材料质量应符合下列规定

2.2.1衬里用水泥应采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥及矿渣硅酸盐水泥，并且均应符合国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-85）、《矿渣硅酸盐水泥、火山炭质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》（GB1344-85）的规定。水泥标号为425号或525号。

2.2.2砂颗粒要坚硬、洁净、级配良好的天然砂。其质量标准及检验方法除应符合《普通混凝土用砂的质量标准及检验方法》（JQJ52-79）外。砂中泥土、云母、有机杂质以及其他有害物质的总重量不应超过总重量的2%。

砂粒应全部能通过1.19mm(14目)筛孔，通过0.297mm(50目)筛孔的不应超过55%。通过0.149mm(100目)筛孔的不应超过5%。

2.2.3拌合水水质必须清洁，不得含有泥土、油类、酸、碱、有

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机物等影响水泥砂浆衬里质量的物质。宜采用生活饮用水。

2.2.4为改善砂浆和易性、密实度和粘结强度需掺加外加剂时，必须通过试验确定，不得采用对管内水质起有害作用和对钢材有腐蚀作用的衬里砂浆外加剂。 2.3施工

根据给水排水管道工程设计及施工的有关规定，结合曹妃甸工业区供水工程海上钢管段施工的具体情况，管道内防腐采用水泥砂浆衬里，施工采用预制法施工，机械喷涂为主，以手工抹压方法为辅，手工抹压方法只有在机械喷涂无法实施时才能使用。

采用预制法施工时，施工前管道内壁应符合1.1条规定，施工时管内壁不得有结露和积水。

2.3.1衬里用料的配制

2.3.1.1水泥砂浆必须用机械充分混合搅拌，砂浆稠度应符合衬里的匀质密度要求，砂浆必须在初凝前使用。

2.3.1.2水泥砂浆重量配比应在“水泥：黄砂：水：外加剂=1：1～2:0.46:适量”的范围内选用，水泥砂浆坍落度宜取60～80mm。

2.3.1.3水泥砂浆抗压强度不得低于30Mpa。 2.3.2衬里的施工及养护

2.3.2.1水泥砂浆衬里的厚度机械喷涂为12mm，手工抹压为14mm，允许厚度偏差为+3～-2mm。

2.3.2.2管道端点或施工中断时，应预留搭茬，搭茬长度以15cm为宜。最大不得超过20cm，对搭茬、弯头、三通特殊管件和邻近闸阀附近管段等可采用手工涂抹，并以光滑的渐变段与机械喷涂的衬里相接。当采用人工抹压法施工时，应分层抹压。

2.3.2.3水泥砂浆内防腐层形成后，应立即将管道封堵，终凝后

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