深井阳极施工注意事项

万方数据第35卷第6期石油工程建设39杨万国，徐公银，郑克江(新疆油田公司石油工程建设有限责任公司，新疆克拉玛依834000)摘要：深井阳极床因具有占地面积小、保护电位均匀、接地电阻相对较小等特点．在许多复杂环境下的钢质管道阴极保护工程中得到应用。但深井阳极一次·t3．投资高、施工复杂且要求一次成功．这就给施工提出更高的要求。文章从阳极井位的确定与打井方式的选择、阳极体下井、回填和接地电阻的测量等方面阐述了深井阳极施工注意事项。关键词：深井阳极；钻井方式；阳极体组焊：下井：回填：测试中图分类号：TE988．2文献标识码：B文章编号：1001—2206(2009)06-0039-03深井阳极床因具有占地面积小、保护电位均匀、接地电阻相对较小等特点．在许多复杂环境下的钢质管道阴极保护工程中得到应用。我公司先后钻过深度为50、80、200m的深井阳极井各多121．所采用的深井阳极为直径273mm．长度2～6m的钢套管组合阳极。钢套管内的阳极本体有高硅铸铁阳极。也有贵金属难溶阳极。现场作业时将钢套管组合阳极分段组焊成18．36m阳极体下到已钻好的阳极井中。其中1VI在沙漠中，5VI在卵石结构的戈壁．4121在农田荒漠地段。1阳极井位确定与打井方式选择阳极井井位的选择应在符合规范及设计要求的前提下，尽可能选择地势平坦、与周围环境设施(特别是金属设施)相互影响小、方便钻井设备作业以及便于日后检查维护的地方．一般由施工单位、设计、甲方及阴极保护方面的专家共同确定。井位确定后．要了解阳极井深度范嗣内的地质结构，在此基础上根据阳极井的深度、井眼直径来选择合适的钻井方式及设备。常用的水井钻机有冲击钻和旋转钻，冲击钻一般适用于地质结构均匀、井眼直径较大且深度不大于100m的阳极井．否则就要考虑用旋转钻机。我们用冲击钻在沙漠打深度50m、井眼直径450～500mm的深井已很困难。尽管采用了大量的膨润土或红土．但因沙子在水(泥浆)中离析和沉降速度太快．很容易将数吨重的冲击钻头抱住，造成提升钢丝绳断裂．需要更大的提升力才能将冲击钻头提出。我们也用冲击钻在戈壁卵石层打50m深井．打到30m左右因石头过大引起整个井壁坍塌。用打水井的旋转钻机打阳极井，虽然设备相对简单。但井壁往往不够圆滑．特别是卵石地层尤为明显，可能会出现卡井事故。所以对这些问题应有充分的认识．要求钻井方采取措施，保证阳极体能够一次顺利下到井底。2阳极体下井及注意事项阳极井钻井一般由专业打井队完成．只要注意以上事项。阴极保护施工方与井队多沟通．并提交书面技术要求，订立书面合同。加强过程管理．就能保证阳极井顺利完井。阳极体的组焊及下井工作一般由阴极保护施工方组织实施。这项工作是整个深井阳极工程的关键工序。要有详细的方案和措施。(1)阳极的到货验收。到货的钢套管组合阳极(见图1)带有与井深相适应的独芯电缆及配件或附件，要组织人员验收(如外观完好、两端封堵较严密、焦碳粒填装密实、阳极体与钢套管内部固定牢固无松动现象、引出电缆规格符合要求且外观完好、万用表测试电缆与钢套管电阻几乎为零等)．验收合格后方可组焊．组焊见图2。电缆穿管阳极本体组合阳极独芯电缆围1钢套管组合阳极示意f 万方数据石油工程建设2009年12月锥头组合阳极焊接套管独芯电缆＼，／过==二了—吨二=二，j[二=二睦兰图2阳极体组焊示意(2)阳极的焊接。如果到货钢套管组合阳极是2m一段．则在现场水平组焊成6m一根．然后用钻机吊装到井VI的井字型承重架上．分段垂直焊接。依次下井。如果是6m一根．则直接用钻机吊装到井口．分段垂直焊接并依次下井。不论哪种方式．必须注意前一段组合阳极的电缆须穿过后一段阳极的电缆穿管．且对接时两段组合阳极的导气管、电缆穿管管口要对正．作业过程不得损坏电缆绝缘．一旦损坏就必须用热收缩套加强绝缘．保证电缆原有性能后方可进行下一步作业．阳极钢套管接口处为气室空腔．要求焊接前套入热收缩套，焊接完毕后除锈、出渣，然后进行补口防腐，最末端的集线器、导气管接口也要防腐密封。(3)阳极的吊装及下井。吊装阳极的钢丝绳要根据组焊后整个阳极体的总质量和足够的安全系数来选用，长度要根据井深、钻机臂长、钻机绞盘预留等因素确定．钢丝绳须通过钻机的起重滑轮系统缠绕在绞盘上，并将端头同定，靠钻机来下井，但下到井中的钢丝绳就不容易再取出来了。下井前应用槽钢制作一个长度为2m的井字型承重架．使窄方向上的槽钢之间的间距大于阳极体直径5cm左右，稳定平放在井口上方。吊装阳极体应采用厂家配套的带有加长耳朵的抱箍将阳极体卡牢．然后将钢丝绳用专用卡子及U型环与抱箍吊耳可靠连接．如果没有专用抱箍。则只好用lOmm钢板制作吊耳并可靠焊接在组合阳极体两侧。用钻机起吊装置分段将阳极体垂直放置于井字型承重架上．依次焊接依次下井，直到最后一段时将全部电缆穿过集线器．并将集线器焊好密封。将塑料导气管与集线器导气管接口连接好后继续下井．并依次用专用导气管接头延长导气管．同时每隔lm用尼龙绳将导气管、电缆束、钢丝绳捆扎一次，直到阳极体下到井底(根据事先测量好的钢丝绳长度，确保阳极体下到井底)。然后，用直径为89mm钢管横担在井VI．将钢丝绳牢固固定在钢管上，使得阳极体与钢丝绳处于垂直受力的状态。剪去多余钢丝绳。导气管高出井VI60cm，将121包扎一一好，并将电缆束固定、理顺，等阳极井回填密实后再挖沟引到接线箱。需要说明的是．整个下井过程必须有专人指挥，不得损伤电缆绝缘。因为每下一段阳极体，电缆都要穿过下一段阳极体．这样．电缆束就不断增粗和增长。所以．需要事先在井架的上部临时装一个专用的宽槽滑轮及绳索．便于拖拉电缆束。(4)测量阳极接地电阻。上述工作完成后测量阳极处在泥浆中，要分别测试每一根阳极电缆．阻值差值应在平均值(综合阻值)的5％以内。施工过程如图3所示。图3阳极F井过程不惫3回填下井完毕后要及时回填．回填土应用过筛的黄土、细土或降阻剂．关键是要保证回填土的密实度。一般采用水沉法密实。即一边回填一边注水．经过多次回填．保证密实后方可撤除整个阳极体的承重钢丝绳、钢管横担及相关设施。绝不可等井口填满后再浇水，因为这样很难做到密实．很容易在日后发生塌井事故．4测试深井阳极接地电阻计算公式为：R=(p／2札)×ln(牡／D)式中p-一阳极区土壤电阻率／f1．m；L——组合阳极长度／m：胁一组合阳极直径／m。我们施t的多处深井阳极．其中用黄土或细土回填的深井阳极．经测试综合接地电阻在1．6。3．5n，有个别小于1Q(地下水位很高的盐碱地或农田黄土地层)或大于等于6Q(岩石地层)．用降阻剂回填的井接地电阻要小一些，但不明显。其他接线测试方法同常规阴极保护。我们施工的一条长度为146km、直径为610mm的钢质管道，防腐层采用3PE，两端设50m深井阳极保护 万方数据第35卷第6期石油工程建设41韩文礼1，张劲松2，何欢3，林竹1(1．中国石油集团工程技术研究院，天津300451；2．中国石油集团海洋工程有限公司，北京100176；3．中国石油股份有限公司管道分公司，河北廊坊065000)摘要：国内钢板桩的防腐设计及施工主要依据JTS153—3—2007《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》，由于该规范涉及面广，因此对于防腐涂料及涂层的性能要求不够全面深入。从而给防腐设计及施工带来了不确定性。文章结合国内实际情况和现场经验，针对防腐涂料选择及其质量控制、作业环境、作业过程质量控制和涂膜最终检验等方面，列出了钢板桩涂层防腐应注意的一些问题．并提出了相应的措施和建议。关键词：钢板桩；涂层；防腐蚀：施工中图分类号：U656．112TQ630．79文献标识码：B文章编号：1001—2206(2009)06-0041--04O引言板桩码头是继重力式、高桩式后广泛采用的码头结构形式．它是将板状桩打入地基形成的连续挡土墙。其上端一般采用拉杆锚碇结构锚碇．它具有施工周期短、结构简单、对复杂的地质条件适应性强等优点。按照所用材料可分为木板桩、钢筋混凝土板桩和钢板桩三种．其中钢板桩因其强度高、锁口止水性好、施打方便等优点应用较为广泛。据统计．目前国外发达国家在码头建设中约有半数采用钢板桩【11．在2000年以前．我国钢板桩码头的设计使用年限大多数为20年．对钢板桩的防腐要求相对较低，随着我国海洋事业的快速发展，有些码头钢板桩设计使用年限已要求达到50年．这就对钢板桩防腐提出了很高要求。·。·卜-+·+-—卜-+目前．国外为使钢板桩使用寿命达到50年，除采用耐蚀钢材．确保腐蚀裕量．合理设计钢板桩结构等办法外．主要采取长效涂层与阴极保护的联合防腐措施[21。我国在钢板桩防腐技术方面的研究和应用起步相对较晚．目前钢板桩的防腐设计及施工主要依据JTS153—3-2007《海港工程钢结构防腐蚀技术规范》。由于该规范涉及面广，包括了涂层保护、金属热喷涂和阴极保护等方面的内容．因此对于钢板桩防腐涂料及涂层的性能要求不够全面深入．可操作性不强．从而给钢板桩的防腐设计及施工带来了不确定性。表1是国内外部分钢板桩工程所采取的防腐方案。从工程实例来看．目前国内外主要采用长效环——卜-+-+一+-+-+-+-+·+-+-+—+—+-+一+-+-+一—卜-+-+·—卜—+-·—●一一·—卜·—+一-+-—·●一-—-+一--．4---+-—卜-+-+-—+一·站各一座，阳极接地电阻分别为3．1、3．5Q．单端送电。汇流点保护电位调到一1．20V，保护电流0．84A．未送电一端电位低于一0．9V。后来两端保护站均投运，运行两年来，用户反应良好。曾经施工过的4口地处卵石层的200m深井阳极(同一区域)，阳极接地电阻1．6～2．1Q不等。上述测试所用仪表为ZC一8。通过测试评价发现：土壤电阻率差别较大的区域。深井阳极的接地电阻并无明显差别，且与公式计算结果差异较大．说明地表与地层深处的土壤电阻率完全不同或传统测试方法有待论证。作者简介：杨万国(1961一)．男，甘肃武成人，高级工程师．注册自动化系统工程师．1981年毕业于兰州石油学校自动化仪表专业，后在职依次取得专科、本科学历，现从事电气、仪表、通信、阴极保护工程施工及管理工作。收稿日期：2008—12--02：修回日期：2009--06—23～口云～～涂|||三 深井阳极施工注意事项作者：杨万国，徐公银，郑克江，YANGWan-guo，XUGong-yin，ZHENGKe-jiang作者单位：新疆油田公司石油工程建设有限责任公司,新疆克拉玛依,834000刊名：石油工程建设英文刊名：PETROLEUMENGINEERINGCONSTRUCTION年，卷(期)：2009，35(6)引用次数：0次相似文献(0条)本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_sygcjs200906012.aspx下载时间：2010年5月12日