淺談薄壁不銹鋼管在工程中防腐措施

陳振耀

（福建省二建建設集團有限公司，福建 福州 350003）

前言

水生命之源，生活飲用水的質量與人體健康密切相關。通過多年來的工程應用，鍍鋅鋼管易生銹存在“二次水污染”問題。塑料管由于線性膨脹系數(shù)較大，其耐溫耐壓能力隨著被傳輸介質溫度的升高和使用年限的增加逐漸下降，容易受陽光紫外線照射，加速老化。鋼塑復合管是由鋼管與塑料管復合管材，使用溫度的上限為70℃，在高溫或低溫時由于鋼與塑的膨脹系數(shù)相差大，使得管頭塑料產(chǎn)生膨脹或收縮。而薄壁不銹鋼管的問世并應用于建筑給水、熱水及飲用凈水工程，具有重量輕、力學性能好、光潔亮麗、使用壽命長、摩阻系數(shù)小、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，且綜合成本合理，符合建設部提出的“新穎節(jié)能、環(huán)保”住宅產(chǎn)品的要求，是管材領域中理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。

1 薄壁不銹鋼管腐蝕的分類、原因及情況

1.1 根據(jù)薄壁不銹鋼管腐蝕原理分為化學腐蝕和電化學腐蝕

（1）化學腐蝕是根據(jù)化學的多相反應機理，金屬表面的原子直接與反應物（如氧﹑水﹑酸）的分子相互作用。金屬的氧化和氧化劑的還原是同時發(fā)生的，電子從金屬原子直接轉移到接受體，而不是在時間或空間上分開獨立進行的共軛電化學反應。

（2）電化學腐蝕是最常見的腐蝕，金屬腐蝕中的絕大部分均屬于電化學腐蝕。如在自然條件下（如海水、土壤、地下水、潮濕大氣、酸雨等）對金屬的腐蝕通常是電化學腐蝕；工程實際中的薄壁不銹鋼管腐蝕，絕大多數(shù)都屬于電化學腐蝕。

1.2 薄壁不銹鋼管腐蝕的原因及情況

薄壁不銹鋼管的抗腐蝕性能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)致密的鈍化膜，這層膜把腐蝕介質隔離，是不銹鋼防護的基本屏障。一但鈍化膜被破壞，露出金屬表面與大氣中的氧、水分及其酸、堿、鹽等物質發(fā)生化學作用或電化學作用而引起的變色或腐蝕，逐步有表及里，使金屬受到破壞，喪失其原有性能的結果。如工程施工過程中薄壁不銹鋼管表面粘附含有酸、堿、鹽類物質（如裝修墻壁的堿水、石灰水噴濺），導致表面膜受到破壞引起局部腐蝕。

2 薄壁不銹鋼管在工程實例腐蝕情況

福建省元洪房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)興建的元洪錦江二期位于福州市臺江步行街，本工程由1棟17層，兩棟27層和兩棟30層高層建筑群體，是集商業(yè)、住宅、休閑娛樂為一體的綜合性住宅樓，總建筑面積115650㎡，工程建筑總高度95.3m。本工程給水系統(tǒng)采用江蘇無錫金羊集團有限公司生產(chǎn)的卡壓式不銹鋼管，DN50以下采用卡壓式連接，N50以上采用不銹鋼焊條氬弧焊連接，其卡壓式連接方法，屬于新的安裝工藝，即將不銹鋼水管插入有O型橡膠密封圈的不銹鋼卡壓式管件后，用專用工具卡壓，管件與水管被卡壓成六角形而牢固結合，從而達到足夠的連接強度。熱水及熱水回水管在酸洗鈍化后采用橡膠管殼保溫材料，保溫厚度為2CM。冷水管采用30*2以上的扁鋼制作的槽箍或U型箍進行加固，內(nèi)襯2mm厚橡皮墊，熱水管支架加設木墊，加Φ8U型箍加固。薄壁不銹鋼管在元洪錦江二期施工過程中出現(xiàn)腐蝕情況如下：

2.1 薄壁不銹鋼管在搬運過程中

施工班組把管材隨意拖拉，造成薄壁不銹鋼外壁表面鈍化層受損壞或碰傷，產(chǎn)生生銹腐蝕或凹陷開裂應力腐蝕裂紋現(xiàn)象。

2.2 薄壁不銹鋼管在安裝過程中

（1）由于施工員是根據(jù)施工圖紙配材料，配出來的材料會與施工現(xiàn)場存在一定的誤差，導致有些需要的管材或管件不夠，譬如：在趕工期安裝時發(fā)現(xiàn)需要DN15管材不夠，此時工地現(xiàn)場又急需要此配件，而廠家又在遙遠的江蘇無錫，沒有三五天配件是沒有辦法托運到工地來，這時候為了要趕工期，施工員很快會想到當?shù)厥袌鋈ゲ少彶煌瑥S家、不同牌號但規(guī)格相同的不銹鋼水管材來安裝。由于不同廠家不銹鋼金屬成分和性能不同，連接在一起出現(xiàn)，就會導致電化學腐蝕現(xiàn)象。

（2）施工班組在連接管材與金屬管件不采用廠家提供的配套的轉換過渡件，隨意采用普通配件代替，譬如：DN50以上不銹鋼管連接時采用不銹鋼法蘭片作為連接片，但在施工過程中卻發(fā)現(xiàn)施工班組采用普通碳鋼法蘭片連接，造成不銹鋼管與碳鋼法蘭片之間產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（3）管道系統(tǒng)安裝過程中的開口處沒有及時封堵，導致施工現(xiàn)場的污染物腐蝕不銹鋼管道內(nèi)壁。

（4）薄壁不銹鋼管在切割時，應采用廠家配套專用工具切，但是施工現(xiàn)場工人往往為節(jié)省時間或貪圖方便采用普通切割機切割，造成切割后管口附近鈍化層受損壞及金屬性能變異，產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（5）薄壁不銹鋼管在安裝過程前，對施工人員實施技術規(guī)程培訓。但在剛剛開始安裝過程中，由于施工人員操作卡壓工具不熟練，或不規(guī)范操作，碰觸模頭，造成管材和管件的壓傷，表皮的鈍化層受損壞或碰傷，產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（6）施工班組在安裝二層以上的薄壁不銹鋼管電焊時沒有防護到位，高溫的焊渣滴落在下面不銹鋼管道表面上，造成管道穿孔或燒壞不銹鋼表面鈍化層，導致不銹鋼管穿孔或晶間腐蝕現(xiàn)象。

（7）不銹鋼管與支架連接處應內(nèi)襯2mm厚橡皮墊，施工班組容易遺漏橡皮墊片，或橡皮墊隨意安放，造成不銹鋼管與支架直接接觸，時間長就會產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（8）不銹鋼管電焊時應采用不銹鋼焊條，但在施工過程中卻發(fā)現(xiàn)施工班組采用普通焊條，造成不銹鋼管被燒穿或金屬性能變質，導致不銹鋼管產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象。

（9）不銹鋼管焊接后，焊縫及焊縫周圍有氧化及焊斑，需要進行處理。使用不銹鋼刷或其它不銹鋼工具，將焊接處的焊屑除去．刷凈，然后采用鈍化液將焊縫或焊縫周圍的斑潰除去。施工過程中班組清渣不干凈和酸純化后清洗不及時導致產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

2.3 薄壁不銹鋼管在安裝完畢

因為在施工過程中在不銹鋼管與管件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查(如探傷、耐壓試驗)及施工標記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物、水泥漿等，這些物質影響了不銹鋼管與管件表面質量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點蝕、縫隙腐蝕)，甚至會導致應力腐蝕破裂。工程上通常進行酸洗鈍化處理。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利條件，保證形成優(yōu)質的鈍化膜。但是在現(xiàn)場施工班組隨意酸洗或酸洗鈍化不到位，造成不銹鋼管腐蝕破裂。

2.4 針對元洪錦江二期工程實例腐蝕原因分析

針對“薄壁不銹鋼管腐蝕”的質量缺陷，運用因果圖尋找其產(chǎn)生因素（見圖1）。

3 施工過程中控制薄壁不銹鋼管腐蝕的措施

（1）薄壁不銹鋼管在安裝過程前，對施工人員實施技術規(guī)程培訓。在操作卡壓工具過程中，應規(guī)范操作、不可碰觸模頭，防止壓傷。

（2）嚴禁不同廠家、不同牌號的不銹鋼水管道連接。

（3）管材與金屬管件連接應采用廠家提供的配套的轉換過渡件，不得隨意采用普通配件代替。

（4）薄壁不銹鋼管在安裝過程中，管道系統(tǒng)安裝過程中的開口處應及時封堵。

（5）薄壁不銹鋼管在切割時應采用廠家配套專用工具，嚴禁采用普通切割工具進行切割。

（6）薄壁不銹鋼管種類和規(guī)格的正確選材：不同材料在不同環(huán)境中，腐蝕的自發(fā)性和腐蝕速度都可能有很大差別，所以在特定施工環(huán)境中，要選用能滿足功能使用要求，且腐蝕自發(fā)性小，腐蝕速度小的材料。

（7）薄壁不銹鋼管外壁鈍化：前已說過，金屬表面形成鈍化膜后，擴散阻力變的很大，腐蝕基本上停止了，

（8）薄壁不銹鋼管外壁刷涂料：是工程施工中應用最廣泛的一種防腐手段，它通常由合成樹脂，植物油，橡膠，漿液溶劑等配制而成，覆蓋在金屬面上，干后形成薄層多孔的膜。雖然不能使金屬與腐蝕介質完全隔絕，但使介質通過微孔的擴散阻力和溶液電阻大大增加，腐蝕電流下降。

4 結語

眾所周知，鋼管的腐蝕是非常普遍的，由此帶來的經(jīng)濟損失是巨大的。我們知道鋼管的腐蝕主要是由于電化學腐蝕，塑料管的腐蝕老化主要是化學腐蝕以及紫外線照射而引起的，薄壁不銹鋼管發(fā)明，克服以上兩種腐蝕，它以無污染、高強度、長壽命、水阻力小、綜合費用低、符合潮流等特點被廣泛地應用于給水、熱水、飲用水、排水、供暖等管道系統(tǒng)中。

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