ICS 25.220.99 A29
一
中华人民共和国国家标准
GB/T287252012
埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护
Cathodic protection for buried prestressed concretecylinder pipelines
2012-09-03发布
2013-02-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布
O GB/T28725—2012
派丽目次前言范围
1 2 规范性引用文件 3术语、定义和缩略语
要求准则
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5 6设计
施工与验收 8运行管理 9文件资料及管理附录A（规范性附录） PCCP管道阴极保护的必要性确认附录B（资料性附录） 准则条文说明附录C（规范性附录） 预应力钢筒混凝土管典型接头连接图附录D（资料性附录） 设计条文说明参考文献
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1
12
15 GB/T28725—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国防腐蚀标准化技术委员会（SAC/TC381)归口。 本标准由沈阳中科表面工程科技开发有限公司、大连市供水有限公司、新疆水利水电勘测设计研究
院、中国工业防腐蚀技术协会、辽宁省水利水电勘测设计院负责起草，金属腐蚀与防护国家重点实验室、 国家金属腐蚀控制工程技术研究中心、大连市水利建筑设计院、丹东市三湾水利枢纽及输水工程建设管理局、北京市水利规划设计研究院、沈阳中科弘大腐蚀控制工程技术开发有限公司参加起草。
本标准主要起草人：减哈宇、胡士信、刘永良、李红伟、邹广歧、刘永林、赵健、高仁超、李济克、谷长叶、 张嘉军、赵鹏、徐锋、王东黎、单龙信、崔永利、李江、叶青、孙晓平、常守文。 GB/T28725—2012
理地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护
1 范围
本标准规定了埋地预应力钢筒混凝土管道（以下简称PCCP管道）阴极保护系统的术语、定义和缩略语，要求，准则，设计，施工与验收，运行管理，文件资料及管理
本标准适用于新建或已建的埋地PCCP管道的阴极保护，其他预应力钢筋混凝土管道也可参照使用。
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规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T-10123—2001金属和合金的腐蚀基本术语和定义 GB/T19685—2005预应力钢筒混凝土管 GB/T21246理地钢质管道阴极保护参数测量方法 GB/T21447—2008钢质管道外腐蚀控制规范 GB/T21448—2008埋地钢质管道阴极保护技术规范 GB50021岩土工程勘察规范 GB50217 电力工程电缆设计规范
3术语、定义和缩略语
3.1术语和定义
GB/T10123一2001界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了 GB/T10123中的某些术语和定义。 3. 1. 1
阳极填料anodebackfill 填塞在阳极四周的低电阻率材料，用于保持湿度、减小阳极与电解质之间的电阻，以防止阳极极化 [GB/T21448—2008，定义3.1.1]
3.1.2
跨接bond 采用金属导体（多为铜质导体）连接同一构筑物或不同构筑物上的两点，用于保证两点之间电连续
性的一种作法。
[GB/T21448—2008定义3.1.2] 3.1.3
汇流点drainpoint 阴极电缆与被保护构筑物的连接点，保护电流通过此点流回电源。 [GB/T21448—2008，定义3.1.4] GB/T287252012
3. 1. 4
地床groundbed 埋地的牺牲阳极或外加电流辅助阳极系统。 注：改写GB/T21448—2008，定义3.1.5。
3.1.5
阴极极化cathodicpolarization 由于电流流过电极，使电位向负方向变化。 [GB/T10123—2001,定义6.2.16]
3. 1. 6
极化电位polarizedpotential 无IR降电位不含保护电流或其他电流IR降所实测的构筑物对电解质电［GB/T21448 2008，定义3.1.9]
3.1.7
电绝缘 electric solation 与其他金 属构分
初可
境呈电气隔离的状态
[GB/T 1447 -2008，定义3.3 3.1.8
测试桩 testpost 测试装置布设在理地管道上，用于监测与 测试管道阴极保护参数的附属设施 [GB/T 21448 2008，定义3.1
一
3.1.9
参比电板 reference electrode 具有稳定 可再现电位的电极，在测量其他电极电位值时用以做为参照
3. 1. 10
通电电位 on potential 阴极保护系统持续运行时测量的构筑物对电解质电位。 [GB/T21448—2008,定义3.1.12]
3.1.11
断电电位off potential 瞬时断电电位断电瞬间测得的构筑物对电解质电位。 注：通常情况下，应在切断阴极保护电源后和极化电位尚未衰减前立刻测得的电位。 [GB/T21448—2008，定义3.1.13]
3.1.12
氢脆hydrogenembrittlement 因析氢，导致金属韧性或延性降低的损伤过程。 注：氢脆常伴随氢的生成，例如通过腐蚀或电解，并可导致破裂。 [GB/T10123—2001,定义3.38]
3. 1. 13
杂散电流腐蚀 stray-currentcorrosion 由非指定回路上流动的电流引起的外加电流腐蚀。
0 GB/T28725—2012
[GB/T10123—2001,定义3.16] 3.1.14
预应力钢筒混凝土管prestressedconcretecylinderpipe PCCP 在带有钢筒的混凝土管芯外侧缠绕环向预应力钢丝并制作水泥砂浆保护层而制成的管子。 注：改写GB/T19685—2005，定义3.1.1。
3.1.15
内衬式预应力钢筒混凝土管linedprestressedconcretecylinderpipe PCCPL 由钢筒和混凝土内衬组成管芯并在钢筒外侧缠绕环向预应力钢丝，然后制作水泥砂浆保护层而制
成的管子。
［GB/T19685—2005，定义3.1.2］ 3.1.16
埋置式预应力钢筒混凝土管embeddedprestressedconcretecylinderpipe PCCPE 由钢筒和钢筒内、外两侧混凝土层组成管芯并在管芯混凝土外侧缠绕环向预应力钢丝，然后制作水
泥砂浆保护层而制成的管子。
[GB/T19685—2005，定义3.1.3] 3. 1. 17
单胶圈预应力钢筒混凝土管prestressedconcretecylinderpipewithsinglegasket 管子接头采用了单根橡胶密封圈进行柔性密封连接的预应力钢筒混凝土管，包括单胶圈内衬式预
应力钢筒混凝土（简称PCCPSL）和单胶图埋置式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPSE）。
[GB/T19685—2005，定义3.1.4] 3. 1. 18
双胶圈预应力钢筒混凝土管 prestressedconcretecylinderpipewithduo-gaskets 管子接头采用了两根橡胶密封圈进行柔性密封连接的预应力钢简混凝土管，包括双胶圈内衬式预
应力钢筒混凝土管（简称PCCPDL）和双胶圈埋置式预应力钢筒混凝土管（简称PCCPDE）。
[GB/T19685—2005，定义3.1.5] 3.2缩略语
下列缩略语适用于本文件。 CSE：铜/饱和硫酸铜参比电极（Copper/saturatedcoppersulfatereferenceelectrode） CIPS：密间隔电位测量（Close-intervalpotential survey）
4要求
4.1按GB50021规定的环境对混凝土中钢筋、钢结构的腐蚀性评价为中、强腐蚀等级时，新建或已建 PCCP管道，均应采用阴极保护，并在管道运行期间始终维持。腐蚀性评价为弱腐蚀等级时，宜采用阴极保护。已建的PCCP管道如果没有采用阴极保护，经检测、确认需加阴极保护时，应及时补加阴极保护。PCCP管道阴极保护的必要性确认见附录A 4.2新建PCCP管道的阴极保护工程应与主体工程同时勘察、设计、施工和运行。 4.3在杂散电流地区，经确认需要采取排流保护措施后，阴极保护和排流保护措施应在PCCP管道埋地三个月内投人运行。 GB/T28725—2012 4.4被保护PCCP管道应和其他金属构筑物电绝缘。除非阴极保护系统将它们纳入一体、并能为它们提供充分的保护电流。
5准则
5.1100mV极化形成/衰减准则：对于被保护的PCCP中的预应力钢丝和其他金属构件，应至少阴极极化100mV。通过测量所得的施加电流前的基准电位与施加电流一段时间后的极化电位的对比，能确定极化形成，极化形成是基准电位与极化电位的差值。从实际考虑，在施加电流后的数秒、数分、数小时、数天、数周或数月内，极化形成准则可满足 5.2-1000mV准则：应避免极化电位（相对CSE）比一1000mV更负，以防止氢的析出和造成的高强预应力钢丝的氢脆。 5.3对于本章的条文说明参见附录B。
6设计
6.1基础资
6. 1.1# 技术资料
需要收集的主要技术资料如下 a) PCCP 的结构类型 管道长 长度、公称内径、接头外间 隙、预应
丝环向缠绕直径、预应力钢丝
直径、环 向缠绕时预应力钢丝的间距（线距）、绕线量、水泥砂浆保护层的厚 度、钢简长度、钢筒直径、设计压力、设 计工作年限、管体外防腐所用的材料、等级、厚度、长度、部位、防腐施工质量评 E
b) 线路图及地形地貌图 c) 覆土 深度； d) 是否存 在两条或两条以上PCCP管道同沟敷设及其管道间距； e) 分支及其位置，分 支管道的材质、规格、长度及外防腐层； f) 穿越河流、铁路、公路部位所用管材、规格、长度、外防腐层等级、材料及施工工艺； g) 套管的结构、尺寸及其分布； h) 施工、竣工日期。
2
6.1.2 环境条件
需要收集、调查（不限于）如下的环境条件： a) 已有的和拟安装的阴极保护系统； b) 可能的干扰源：电气化铁路，高压输电线路或埋地高压电缆的位置、走向及额定电压 c) 与其他埋地管道交叉时，两者间的净垂直距离； d) 地下水位、冻土深度等； e) 附近的埋地金属管道（位置、所有权和腐蚀控制措施）； f) 管道的可接近性； g) 可利用的电源情况； h) 阴极保护站可选择的位置； i) 与外部结构实现电绝缘的可行性。 A GB/T28725—2012
6.1.3其他方面的资料
需要收集或检测与研究确定下列资料或参数： a) 满足阴极保护准则所需的保护电流量； b）电解质的电阻率、pH值、氧化还原电位，CI-含量等； c）电连续性； d）电绝缘情况； e) 腐蚀泄漏史； f) 杂散电流； g) 与施工技术规范不相符合之处； h) 其他维护和运行资料。
6.2 设计原则 6.2.1 能对被保护的PCCP管道提供达到阴极保护准则要求的保护电流，并使其合理分布。 6.2.2应避免极化电位（相对CSE）比一1000mV更负。 6.2.3 阴极保护系统的设计寿命应满足PCCP管道设计工作年限的匹配性 6.2.4 设计的电流量要留有裕量（约所需保护电流的20%）。 6.2.5 设计的保护方式、选用材料、安装位置和安装要求，能满足设计寿命期间的安全运行。 6.2.6穿越套管内的钢管应采取牺性阳极式阴极保护，以防止套管内进水后对钢管的腐蚀。 6.3方式选择 6.3.1阴极保护方式可选择牺性阳极式、外加电流式或前两种结合的方式。 6.3.2在选择阴极保护方式和设计时，应特别注意避免预应力钢丝的极化电位持续地负于一1000mV (CSE)。 6.3.3采用外加电流阴极保护和性阳极阴极保护时，应特别注意考虑阳极的布置和阳极的形状对阴极保护电位在管道纵向和圆周上分布均匀性的影响。 6.3.4应根据土壤质地、地下水位、土壤电阻率及阳极的可更换性等情况，综合考虑确定带状阳极的使用及是否需要化学填包料。 6.4电连续性 6.4.1埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPE）的电连续性 6.4.1.1在制作管子时，应沿着混凝土管芯纵向安装薄钢带。薄钢带宜位于预埋锚具附近，薄钢带的横截面宜为20mm×2mm，其长度宜以两端分别与外层混凝土端面平齐为准。薄钢带接触环向预应力钢丝的一面，其两侧的直角应做圆滑过渡（倒角），然后在薄钢带外侧缠绕环向预应力钢丝。 6.4.1.2在管子制成后，将两块连接钢板分别焊在承口钢环和插口钢环上，连接钢板呈直角形，宽以 80mm为宜，水平部分的长度以100mm为宜，焊接在钢环上的垂直部分的长度，以高于水泥砂浆 20mm为宜。连接钢板在承、插口钢环上的焊接位置与薄钢带的距离以小于200mm为宜 6.4.1.3通常在双胶圈埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPDE）和单胶圈埋置式预应力钢筒混凝土管（PCCPSE）制造过程中，预应力钢丝与钢筒并未处于电连接状态。应将连接电缆的一端，焊在薄钢带（或带有连接带的改进了的错具）上，另一 端焊在连接钢板水平部分的表面上。再将跨接电缆的两端，分别焊在相邻连接钢板的两个水平部分的表面上，才能使两节管子间的预应力钢丝和钢筒均处于电连续性状态。跨（连）接电缆为铜芯电缆，截面不宜小于10mm，且应留有裕量。电缆的焊接可采用铝热
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