牺牲阳极阴极保护施工方案

1、钢桩牺牲阳极阴极保护工程施工方案递交日期撰写人审核人文件编号版本号Rev.0目录1.工程概述12.编制依据13.施工组织机构及人员岗位职责33.1组织机构图33.2岗位职责34.主要施工方法64.1牺牲阳极施工流程64.2施工前准备74.3阳极块检焊脚校正74.4钢管桩焊点处涂层打磨清理74.5阳极的下放定位74.6焊接设备调试84.7水下焊接84.8焊接后的检查94.9水下录像94.10电位测量94.11潜水方式104.12腐蚀试片安装105.施工人员、设备及材料125.1施工人员125.2施工设备125.3施工材料136.质量保证措施146.1 牺牲阳极进场检验146.2阳极安装质量控制1

2、57.施工进度计划188.安全保证措施198.1人员培训与资质198.2 日常安全管理198.3 安全检查198.4控制其它危险源的保障措施198.5水下焊接注意事项208.6水下焊接安全措施218.7制定应急预案219. 环境保护措施229.1 环境保护原则229.2 环境保护目标229.3 环境保护管理组织机构229.4 施工中的环境保护措施221.工程概述本工程阴极保护系统设计使用寿命15年，对引桥、码头、靠船墩、系缆墩、系泊栈桥全部共计393根钢管桩实施牺牲阳极保护。本工程阴极保护工程共安装铝锌铟系牺牲阳极986块规格为（140+90）×（1535+1485）×12

3、0mm，毛重62.7kg/块，净重54.86kg/块；安装锌铝镉系牺牲阳极118块，规格：为（180+160）×（600+650）×160mm，毛重123.4kg/块，净重119.4kg/块；安装腐蚀挂片12套，安装电位测量点30个，对安装完成的牺牲阳极块进行水下照相和电位检测。2.编制依据（1） 招标技术文件；（2）施工图设计图纸；（3）BS EN 12473-2000 General principles of cathodic protection in sea water；（4） BS EN 13174-2001 Cathodic protection for ha

4、rbour installations；（5）DNV-RP-B401-2005 Cathodic Protection Design；（6）BS EN 12495-2000 cathodic protection for fixed steel offshore structures；（7）BS EN 13509-2003 Cathodic protection measurement techniques； （8）EN 15257-2007 Cathodic protection - Competence levels and certification of cathodic protec

5、tion personnel；（9）NACE RP 0387-99 Metallurgical and Inspection Requirements for Cast Galvanic Anodes for Offshore Applications。（10）职业潜水员手册（11）水下焊接与切割（12）ADCI商业潜水与水下作业公认标准第五版3.施工组织机构及人员岗位职责3.1组织机构图项目经理技术负责人安全监督员机电队长潜水队长潜水一队潜水二队机电一队机电二队3.2岗位职责1) 项目经理l 项目经理是施工过程中的决策人和主要组织者。l 调动各方积极性，保证工作安全、有效、顺利的进行；l 平

6、衡各协作单位的关系，解决施工过程中出现的问题；l 对重大问题作出现场决策；2) 技术负责人l 按施工合同的要求，制定施工方案；l 与业主协调技术问题；l 协调安排、调整现场作业计划；l 负责整理和汇总现场报告；l 组织对阳极装焊结果的检查；l 负责组织对现场资料的收集和整理；l 参与编写总结报告。3) 安全监督员l 负责本次施工中的全部安全工作l 监督施工人员严格按操作规程作业，杜绝违章施工，l 检查设备，尤其是电气设备的安全情况，并负责记录，l 主持召开安全会议，并及时传达业主和工程师有关安全方面的指令，4) 潜水队长l 根据施工计划和施工技术要求，落实潜水作业计划，监督潜水作业，按照安全规

7、则和技术要求进行；l 协助解决潜水员在水下发现的困难和技术难题；l 协助处理好各协作单位的关系；l 协助调整作业计划；5) 潜水焊接员l 按照施工方案和规范标准要求，执行施工计划，严格按照潜水作业计划和潜水焊接作业安全规则进行施工，确保施工质量应达到规定要求。6) 机电队长l 根据施工计划和施工技术要求，落实施工设备和施工材料，并负责施工设备和材料的运输和保管，配合潜水作业队施工，保证施工作业顺利进行。7) 机电队员l 根据施工计划和机电队长要求，落实各项工作任务。4.主要施工方法是施工前准备阳极块就位固定钢管桩焊点处涂层打磨焊接前检查水下焊接焊接后检查水下录像电位测量阳极块焊脚校正否合格4.

8、1 牺牲阳极施工流程合格4.2施工前准备进行施工时，将牺牲阳极块、潜水设备和焊接设备全部放置在400t方驳上，连接调试相关设备，确保设备的正常安全运转。4.3 阳极块检焊脚校正在阳极安装前，先进行外观检查，外观质量应符合有关标准要求，焊脚槽钢与阳极插片螺栓固定应牢固。对阳极焊脚的精度进行检查校正，检查校正的方法为：用平板放在阳极两个焊腿表面贴合，检查两焊腿的贴合间隙，间隙应不大于2毫米，超过2毫米必须进行校正。阳极焊脚检查校正在陆地上进行，检查校正合格的阳极方可在海上安装。4.4钢管桩焊点处涂层打磨清理为保证焊接质量，对焊接点位置的海生物、杂物进行清除，敲除焊接位置防腐层，直到露出光洁的钢桩表

9、面。防腐清除的面积不能太大，刚好满足焊接要求为宜。4.5阳极的下放定位作业时，将牺牲阳极块吊放到雅马哈工作船上，用工作船穿梭钢管桩之间进行阳极吊放。根据设计图纸要求，把事先计算好长度的阳极吊绳的一端围绕到钢管桩上，另一端固定在阳极焊腿上，然后从作业船上放下去，使阳极到指定标高的位置。在安装锌阳极时，对泥面较高的桩，用吹沙设备进行开挖，直到满足设计要求的阳极体大于1/3部分在泥中。放好阳极后，由潜水员下潜进行绑扎，用一根绳子将包括阳极块在内绕钢管桩一周，将阳极的两焊腿对钢桩绑紧，用相对细的绳子从阳极下焊腿兜上、收紧、放松阳极吊绳，这样也可使阳极两焊腿紧贴在钢桩上。检查阳极就位情况，如焊脚槽钢与钢

10、管桩贴合间隙大于3毫米，则作必要的修正。4.6焊接设备调试焊机为大直流逆变焊机，焊接电流400A500A；空载电压80V以下，焊接电压在3540V之间,正极接焊把线，负极接地线，焊把线上装有闸刀。焊条采用水下专用“TS208”焊条。4.7水下焊接潜水员下水后，首先对绑扎的阳极进行检查，若不合格，先进行调整，合格后才进行焊接。焊接自上而下进行，焊道与焊条保持一定的角度，平面向下1520度，竖面倾斜2535度。焊接电流调至在160180A间。在开始引弧或焊接中途引弧时，引弧点通常提前10mm左右，待电弧引燃后，立即向焊接方向的反方向移到焊接点；灭弧时，不要马上移开焊条，在停焊位置稍停等灭后离开。4

11、.8焊接后的检查潜水焊接员焊接结束，应对焊接结果进行检查，焊缝要求每个焊脚四面施焊，焊缝饱满，焊接长度大于80mm，焊接高度67mm，合格后转入下一个程序，未达到要求的需进行重新焊接或返修，直至达到技术要求。当每块阳极焊接完毕后，派一名有检测资质的潜水员对焊接结果进行检测。4.9水下录像焊接完成后，对焊接的阳极的焊缝以抽检的方式进行水下录像检查，照相比例为牺牲阳极块总数量的5%10%，抽样比例和录像位置由监理工程师指定。4.10电位测量 按照设计要求，采用相对Ag/AgCl参比电极进行电位测量，对阳极安装1个月、3个月和1年之后分别进行电位检查，并做好测量记录。4.11潜水方式此次工作方式主要

12、采用管供轻潜进行水下安装作业。4.12腐蚀试片安装为有效的测定本阴极保护系统下海水对钢管桩的腐蚀情况，设置12套腐蚀试片进行空白对比试验，其中引桥2套，码头10套。腐蚀试片采用X65钢材，尺寸为85mm×45mm，厚度20mm。每套腐蚀试片量为6块，其中3块试片处于保护系统下，3块与保护系统断开。如图所示。1-框架；2-三支点垫片；3螺杆；4螺母；5隔套；6试样按批复施工图纸腐蚀挂片的分布，将试片框架按照图纸标示的位置固定在钢管桩水下部位，试片主要试验面与水平面垂直，并与水流方向平行。3块处于保护系统下的试片通过电缆与钢管桩进行电性连接，连接处使用环氧树脂密封绝缘。每个腐蚀试片建立一

13、个标识卡（用于记录腐蚀试片的试验材料、试验地点、试验时间、标识号、标记图纸及重量等）。腐蚀试片在规定的时间取出测量称重。5.施工人员、设备及材料5.1施工人员序 号职 务人 数1项目经理1人2技术负责1人3潜水监督1人4潜水组长2人5潜 水 员7人6机电组长2人7机电人员2人合计16人5.2施工设备序 号设备名称数量1400t方驳1艘2雅马哈工作船1艘3水下焊接设备4套4水下照相设备1套5电位仪2套6自携式潜水装具4套7管供装备潜水装具2套8空 压 机2台9潜水梯3副10潜水电话4台11救生衣20件12水下吹泥设备2套5.3施工材料序 号设备名称数量1水下电焊把10把2焊 把 线200米3电

14、源 线200米4电焊条（ts208）400公斤520棕绳10捆612棕绳5捆78棕绳5捆85# 电 池20节9绝缘胶带50卷10钢丝刷50个11手锤10个12对讲机4个6.质量保证措施6.1 牺牲阳极进场检验在牺牲阳极进入施工现场时，技术、质量检验人员应验证所用牺牲阳极材料是由具有相应资质的厂家生产，出厂质量合格证或质量检验报告是否完备。并确认其品种、规格型号是否符合产品标准和设计要求；检查现场储存和搬运条件是否能满足产品标准要求，防止阳极在存放及搬运过程中受到污染。 在牺牲阳极到达施工现场后，由技术、质量检验人员以及监理工程师对牺牲阳极的尺寸、重量、表面状态和化学成分进行现场或取样检查，其化

15、学成分应符合产品标准的规定；尺寸、重量和表面质量应满足如下要求：(1)牺牲阳极的长度偏差为±2%，宽度偏差为±3%，厚度偏差为±5%，直线度偏差不大于2%；(2)每个牺牲阳极的重量允许偏差为±3%，但总重量不应出现负偏差；(3)牺牲阳极的工作面应无氧化渣、毛刺、飞边等缺陷，牺牲阳极所有表面允许有长度不超过50mm、深度不超过5mm的横向细裂纹存在，但不允许有裂纹团存在；(4)牺牲阳极的工作面允许有铸造缩孔但其深度不得超过阳极厚度的10%，最大深度不得超过10mm；(5) 牺牲阳极表面应保持干净，不应有油漆和油污。 （6）阳极上焊脚焊缝的长度、高度、饱满度

16、必须符合设计要求。（7）检查方法：目视检查外观；用分度值1mm的钢板尺或钢卷尺测量外形尺寸；用感量不大于1kg的磅秤称量单个阳极重量。 检查数量：牺牲阳极检查数量见下表。 牺牲阳极的检查数量表检查项目检查数量外观逐件检查尺寸、重量抽查数量不少于总数的5%，且不少于3件化学成分抽查数量不少于总数的1.5%，且不少于1件6.2阳极安装质量控制在牺牲阳极就位安装前，应由现场技术人员对阳极的规格、安装位置和安装标高进行确认，牺牲阳极的安装位置应符合设计要求，需变更安装标高时，应得到设计的书面确认并在竣工图中标明。对于阳极安装高度的控制，以码头平台底标高为参照，用标杆或测绳精确控制。焊接前水下工作人员把

17、阳极焊脚与钢装接触位置的涂层凿除。牺牲阳极必须牢固地焊接在被钢管桩上，与被保护钢管桩进行短路连接，确保其短路连接满足规定要求；水下电焊连接时，现场技术、质量检验人员应确认所用的水下焊条及焊接工艺应符合设计要求，潜水作业人员和水下电焊工具有相应的资质证书。6.2.1水下照相检查。（1）检查数量：牺牲阳极总数的5%10%。 （2）检测方法：选定具有代表性的钢桩处，由专业潜水检测人员携带照相设备，对阳极焊脚焊缝进行照相检测，检测的重点是焊缝的长度、高度、饱和度及连续性。当发现焊缝不满足设计要求时，则需立即采取补救措施，并增加检查数量。（3） 阳极块水下检测计划。本工程安装阳极1104块，阳极块安装过

18、程中根据现场海况和施工进度组织水下照相检查。摄像次数可根据业主代表及监理工程师需要增减调整。6.2.2保护电位的检测方法（1）目的: 通过检测钢结构的保护电位，检查钢结构的电位是否达到有关规范及设计规定的电位值，从而确定钢结构的保护状况。（2）检测仪器:高内阻数字万用表（内阻大于10M），最小分辨率1mV），Ag/AgCl参比电极（3）检测方法做好参比电极与仪表，仪表与被测钢结构之间的电连接，确保形成良好的通电回路。参比电极放置到被测钢结构的表面附近，尽可能靠近被测位置，除非被测钢结构有良好的包覆层，否则电极不得与被测钢结构直接接触，保护电位测量原理如下图所示。钢管桩数字万用表参比电极（4）评

19、定标准:当钢结构采用碳素钢或低合金钢时，保护电位应符合如下要求：相对Ag/AgCl参比电极保护电位范围为不大于-800mV。通过测定钢结构的保护电位，记录其数值，就可以了解保护系统的现状，判断钢结构是否处于正常保护状态，确定异常的部位并决定是否需要进行水下详细检查。如发现保护电位达不到设计要求，应及时查明原因并采取有效的补救措施，确保系统发挥正常保护作用。 （5）电位检测计划。对阳极安装5分钟、3个月和1年之后分别进行电位检查，并做好测量记录。7.施工进度计划本工程共计安装牺牲阳极块1104块，计划在70个工作日内完成。施工进度横道图表时间安排施工进度/(日历日)10203040506070施

20、工前准备阳极焊接安装001300阳极焊接安装301600阳极焊接安装601900阳极焊接安装9011104竣工验收清场、退场8.安全保证措施8.1 人员培训与资质8.1.1工程施工人员应接受相关专业知识和专业培训机构的培训，取得相应的技术、安全操作许可证；8.1.2参加施工人员在施工前应接受安全教育，加强安全意识和自我保护意识，了解本次工程安全管理的内容及其他有关现场规定。8.1.3施工人员应具备相应岗位操作资格证书。8.2 日常安全管理8.2.1严禁强制身体状态不佳或对周边人员有妨碍施工人员参加施工活动。8.2.2 施工作业中随时清理现场，当天收工时应做到工完料净，特别是清理明暗火源，确保无

21、危险隐患方可离开；8.2.3 所有物品和设备必须摆放整齐并随时听从管理人员的指挥进行移动和搬移；8.2.4 电缆、电气设备、电器开关应由专职电工接拆，非专职人员严禁操作。8.3 安全检查8.3.1安全检查必须贯穿于开工前、施工中、完工后整个施工过程；8.3.2开工前各级安全管理人员应对施工现场进行安全环境危害辨识，完善安全环境措施；8.3.3施工过程中各级安全管理人员应严格安全环保措施的控制，监督、检查、指导操作人员的安全环保措施执行，及时发现并纠正违章人员的不安全行为；8.3.4完工时按施工计划和标准检查、确认项目是否达标。8.4控制其它危险源的保障措施8.4.1潜水员，水下焊接人员等特殊工

22、种持证上岗。8.4.2 所有劳保用品、绳索、导链、用电设备使用前必须接受检查，合格才能得以使用。8.4.3安全检查着重于主要危险源重的内容，并围绕这个问题同时抓好其它方面的安全工作，按安全体系要求，做好每一个检查记录。8.4.4 每一级安全岗位认真执行各自职责，保证安全体系有效运行。8.4.5凡进入现场的施工人员必须戴好安全帽，合理使用劳保用品。8.4.6施工电气设备要做到“一机”“一闸”“一漏保”，必须使用标准的配电箱，钥匙由专职电工保管，接电一律由电工操作，用电作业必须符合安全规范及操作规程要求。8.4.7现场设专职安全员一名，负责检查监督现场安全工作。8.5水下焊接注意事项u 海况、潮汐

23、情况，潮水的速度和方向，天气预报；u 水下能见度，特别是工作件上没有沟纹可循时；u 安装设备；u 确保焊接发电机的电压是可变的；u 测定电流强度；u 根据不同的安装深度，确定焊接装置的正确的电压值；a) 仰焊；b) 向上焊接；c) 俯焊；d) 调整电压，以适合作业深度；e) 检查所有的接头以及焊枪是否很好地加以绝缘；f) 检查正在使用的电极是否正确，这种电极是否防水，以及是否被贮藏在某种容器内干燥，以备后用；u 提供一个可在上面进行焊接的固定台架或工作平台；u 正确清洁钢管桩表面，要擦去表面覆盖物、锈蚀物或海洋生物，擦到金属发亮为止；u 将地线夹固定到被焊接工件上。8.6水下焊接安全措施n 高压直流电和低压直流电的电源都必须绝缘；n 开始操作之前，焊接机机架必须接地；n 开始操作之前，所有电接头必须清洁，并牢固连接；n 只能使用特制的水下焊枪；n 焊枪和电缆上的接头都必须完全绝缘；n 只有在不通电时才能调换或固定电极；n 不准把电极夹对准自己；n 不得使潜水装具上的任何金属部分与电极接触。n 实际焊接以外的任何时候都必须切断电源。没有潜水员或焊接员的特别指令，信号员不得关闭电路。地线必须放在适当的位置，以免潜水员处在电极和工作件之间，成为次要电路的一部分。n 自始至终要戴橡胶手套，使双手绝缘