（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ＪＴＳ １５３—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：Ｕ６５６．１ １２ ＴＱ６３０．７９文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１—２２０６（２００９）０６－００４１－－０４
低，随着我国海洋事业的快速发展，有些码头钢
表１是国内外部分钢板桩工程所采取的防腐方
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。
案。 从工程实例来看．目前国内外主要采用长效环
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万方数据
深井阳极施工注意事项
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数：
杨万国， 徐公银， 郑克江， YANG Wan-guo， XU Gong-yin， ZHENG Ke-jiang 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
石油工程建设 PETROLEUM ENGINEERING CONSTRUCTION 2009，35(6) 0次
第３５卷第６期
石油工程建设
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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
为广泛。据统计．目前国外发达国家在码头建设 属热喷涂和阴极保护等方面的内容．因此对于钢板
中约有半数采用钢板桩【１１．
桩防腐涂料及涂层的性能要求不够全面深入．可操
在２０００年以前．我国钢板桩码头的设计使用 作性不强．从而给钢板桩的防腐设计及施工带来了
年限大多数为２０年．对钢板桩的防腐要求相对较 不确定性。
承重架．使窄方向上的槽钢之间的间距大于阳极体 经过多次回填．保证密实后方可撤除整个阳极体的
直径５ ｃｍ左右，稳定平放在井口上方。吊装阳极
承重钢丝绳、钢管横担及相关设施。绝不可等井口
体应采用厂家配套的带有加长耳朵的抱箍将阳极体
填满后再浇水，因为这样很难做到密实．很容易在
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
Ｏ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
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
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
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
件适应性强等优点。按照所用材料可分为木板桩、 相对较晚．目前钢板桩的防腐设计及施工主要依据
钢筋混凝土板桩和钢板桩三种．其中钢板桩因其 ＪＴＳ １５３—３－２００７《海港工程钢结构防腐蚀技术规
强度高、锁口止水性好、施打方便等优点应用较 范》。由于该规范涉及面广，包括了涂层保护、金
去多余钢丝绳。导气管高出井ＶＩ ６０ ｃｍ，将１２１包扎
的一条长度为１４６ ｋｍ、直径为６１０ ｍｍ的钢质管
一一
好，并将电缆束固定、理顺，等阳极井回填密实后
道，防腐层采用３ＰＥ，两端设５０ ｍ深井阳极保护
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～
三 口云 ～涂｜｜｜ ～
韩文礼１，张劲松２，何 欢３，林 竹１
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５０ ｍ深井．打到３０ ｍ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
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。
井．并依次用专用导气管接头延长导气管．同时每
我们施ｔ的多处深井阳极．其中用黄土或细土
隔ｌ ｍ用尼龙绳将导气管、电缆束、钢丝绳捆扎一
回填的深井阳极．经测试综合接地电阻在１．６。
次，直到阳极体下到井底（根据事先测量好的钢丝
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
锥头
组合阳极 焊接套管
独芯电缆
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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 ２ ｍ一段．则在现场水平组焊成６ ｍ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６ ｍ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
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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１００ ｍ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 ５０ ｍ、井眼直径４５０～５００ ｍｍ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
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
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、２００ ｍ的深井阳极井各多１２１． 所采用的深井阳极为直径２７３ ｍｍ．长度２～６ ｍ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１８．３６ ｍ阳极体下到已钻好 的阳极井中。其中１ ＶＩ在沙漠中，５ ＶＩ在卵石结构 的戈壁．４ １２１在农田荒漠地段。 １阳极井位确定与打井方式选择
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
ｆ
围１钢套管组合阳极示意
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石油工程建设
２００９年１２月
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。
站各一座，阳极接地电阻分别为３．１、３．５ Ｑ．单端 送电。汇流点保护电位调到一１．２０ Ｖ，保护电流 ０．８４ Ａ．未送电一端电位低于一０．９ Ｖ。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２００ ｍ深井阳极（同一区 域），阳极接地电阻１．６～２．１ Ｑ不等。上述测试所 用仪表为ＺＣ一８。
３．５ ｎ，有个别小于１ Ｑ（地下水位很高的盐碱地