給水管道內(nèi)表面防腐的必要性及常見措施

【摘要】水是生活必須品，輸水管道隨處可見，而鋼管占主要的部分。鋼管在化學(xué)，電化學(xué)和物理等因素作用下，管道的內(nèi)表面會(huì)逐漸形成一個(gè)由微生物和銹蝕物組成的多孔、凹凸不平的環(huán)狀物，我們先稱它為“生長(zhǎng)環(huán)”，隨著時(shí)間的推移，“生長(zhǎng)環(huán)”的體積會(huì)逐漸變大，并且積累的沉積物也越來越多，這樣會(huì)造成水流面積減少，對(duì)水質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此，要想提高供水水質(zhì)，除了改進(jìn)制水工藝和加大投氯量等措施，我們還應(yīng)該采取措施抑制“生長(zhǎng)環(huán)”的成長(zhǎng)。本文主要針對(duì)上述現(xiàn)象產(chǎn)生的危害以及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】生長(zhǎng)環(huán)；危害；防腐措施

由于各地水質(zhì)的不同，制水工藝的區(qū)別，水體對(duì)于管道的腐蝕程度也不盡相同。由銹蝕結(jié)垢引起管道堵塞或穿孔等所引起的損失是相當(dāng)巨大的。當(dāng)給水管道被銹蝕后會(huì)將多種成分的細(xì)菌溶于水，使水的質(zhì)量破壞。而且這些細(xì)菌中的病原體也會(huì)對(duì)管道進(jìn)行銹蝕。也就是說這些細(xì)菌不僅嚴(yán)重影響力水質(zhì)，而且還加劇了管道的腐蝕，縮短了供水管道的使用壽命。此外，管道被銹蝕后還降低了運(yùn)輸水的能力，使得阻力增大，造成供水壓力下降。這樣不僅浪費(fèi)了水還浪費(fèi)了電力。福清核電一期工程針對(duì)上述問題設(shè)計(jì)采用了球墨鑄鐵管砂漿襯里和鋼制襯塑管道有效的保護(hù)了介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕。

1.管道產(chǎn)生銹蝕后的危害

1.1如果對(duì)供水管道內(nèi)壁沒有采取合理的防護(hù)措施，水管內(nèi)壁上的銹蝕會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，管內(nèi)壁上生成一種含有多種成分和細(xì)菌的“生長(zhǎng)環(huán)”。一旦“生長(zhǎng)環(huán)”長(zhǎng)時(shí)間存在于管道內(nèi)壁上，就會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)被污染，微生物滋生，有些菌類如痢疾桿菌、傷寒桿菌等能在水中存活數(shù)周甚至更長(zhǎng)時(shí)間，這些病毒微生物會(huì)引起各種腸道傳染病的蔓延。

1.2由于管道銹蝕得影響，內(nèi)壁上的“生長(zhǎng)環(huán)”會(huì)隨著時(shí)間的增長(zhǎng)逐年加厚，這樣會(huì)使管道的輸水能力下降，管道阻力也隨之增大，而造成供水壓力下降。為了保證供水壓力，必須采用高揚(yáng)程水泵來加大水壓，這樣又會(huì)導(dǎo)致電能浪費(fèi)。

2.管道內(nèi)壁常用除銹方法

2.1高壓水射流法

高壓水射流是指通過高壓發(fā)射裝置將水根據(jù)需要進(jìn)行加壓，然后通過具有細(xì)小孔徑的噴射裝置轉(zhuǎn)換為高速的微細(xì)水射流。通過這種高速水完成的清洗技術(shù)即為高壓水射流清洗法。高壓水射流法具有調(diào)節(jié)方便、不局限于操作空間、清洗速度快、成本低等特點(diǎn)，正是因?yàn)橐陨蟽?yōu)點(diǎn)，此種方法也會(huì)應(yīng)用越來越普遍。

2.2拋丸法除銹

拋丸法除銹是將生銹的管道放在一個(gè)封閉空間內(nèi)，利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪產(chǎn)生的離心力，使丸料從多角度高速?zèng)_擊管道表面，使管道表面可以達(dá)到很好的除銹、除油效果。常用的丸料一般為直徑在0.2～3.0的鑄丸、切丸和不銹鋼丸等。需要注意的是拋丸除銹只宜在室內(nèi)操作。

2.3化學(xué)浸泡法

化學(xué)浸泡法除銹是將生銹的管道浸泡在有化學(xué)藥品除銹溶液中，利用其中的酸性化學(xué)物質(zhì)與管道表面的氧化皮以及銹蝕產(chǎn)物等的化學(xué)反應(yīng)，使氧化皮及銹蝕產(chǎn)物等溶解到溶液中，從而起到除銹的目的。需要注意的是在使用浸泡法的時(shí)候要在化學(xué)溶液中加入適量的緩蝕劑和清潔劑，以避免基材被過度腐蝕。

3.管道常見襯里的方法和類型

3.1水泥砂漿襯里

水泥砂漿襯里防腐是指用1份水泥和3份砂配合，攪拌成1：3的混合料，通過地面離心法（主要適同于DN400口徑以下的管道內(nèi)襯施工）和地下噴涂法（主要適用于DN700口徑以上的管道在地下防腐施工）對(duì)管道進(jìn)行襯里。主要的內(nèi)壁襯里材料：普通硅酸鹽水泥（有或無摻合劑）砂漿、高鋁（釩土）水泥砂漿、礦渣水泥砂漿、帶有封面層的水泥砂漿?？筛鶕?jù)使用時(shí)的內(nèi)部條件進(jìn)行選材。常采用的水泥沙漿襯里用普通的水泥與一定粗細(xì)的黃沙，添加劑，按照設(shè)計(jì)的配合比，拌制成砂漿，通過專用的施工機(jī)械設(shè)備，涂敷到管道內(nèi)壁上，形成一定厚度的砂漿涂層，凝固后成為襯里。水泥砂漿襯里，依靠自身的結(jié)合力與管道壁的支撐，其結(jié)構(gòu)均勻致密，堅(jiān)硬牢固，如果在沙漿表面再涂刷環(huán)氧樹脂，其通水后的粗糙系數(shù)還可再降低。水泥砂漿襯里不僅是物理性能上簡(jiǎn)單的阻隔屏障，而是通過水泥砂漿襯里的化學(xué)性能，保護(hù)管道。砂漿層與管道結(jié)合，在管壁層面形成一個(gè)PH值高達(dá)12的鈍化區(qū)域，通水后，水滲入水泥砂漿，富含堿性成分，使水到達(dá)管壁時(shí)不再具有腐蝕性。水泥砂漿襯里的好處有：①管道內(nèi)壁由水泥砂漿的防腐，防止了腐蝕穿孔，延長(zhǎng)了管道使用壽命②水泥沙漿涂層的材料取材方便，施工周期短，防腐效果好，降低管道工程的成本。

3.2環(huán)氧樹脂涂襯法

環(huán)氧樹脂涂襯的方法是首先對(duì)鋼管進(jìn)行打磨，然后將打磨好的鋼管放入電熱烘箱進(jìn)行預(yù)熱，當(dāng)溫度達(dá)到230°～250°時(shí)對(duì)預(yù)熱好的管材進(jìn)行涂裝，涂裝完成后，放入固化箱進(jìn)行固化。環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，所以它的力學(xué)性能一般高于其它樹脂材料。另外，環(huán)氧樹脂還有附著力強(qiáng)、固化收縮率小、工藝性好、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了消防、給水（氣體）管道的使用壽命，使用所限可達(dá)50年以上，同時(shí)綜合維修費(fèi)用僅為使用普通鍍鋅鋼管的1/6左右。

3.3管道襯塑

將滾塑工藝技術(shù)生產(chǎn)鋼襯聚乙烯儲(chǔ)罐的制造技術(shù)應(yīng)用大口徑鋼襯塑聚乙烯輸水及化管道。由于其獨(dú)特的滾塑工藝、產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)和線性低密度聚乙烯（LLDPE）材料優(yōu)異性能，尤其耐腐蝕、長(zhǎng)壽命和大規(guī)格品種有非常大的優(yōu)勢(shì)。按照生產(chǎn)工藝襯塑分為緊襯襯塑和熱滾襯塑，按照襯塑層的材料可分為鋼襯聚乙烯復(fù)合管、鋁襯聚丙烯復(fù)合管、鋼襯聚丙烯復(fù)合管、鋼襯聚四氟乙烯復(fù)合管。由于襯塑層具有較強(qiáng)的耐腐蝕性，從而保護(hù)了對(duì)鋼制管道內(nèi)壁的腐蝕。

金屬被水溶解時(shí)，對(duì)金屬而言，就出現(xiàn)了被稱為“腐蝕”的現(xiàn)象，電化學(xué)腐蝕等各種途徑開始腐蝕管道，形成水垢和銹瘤。由此引起的管道通水截面的縮小，水質(zhì)變差，磨阻系數(shù)的上升，輸水能力下降，電耗增加等問題，嚴(yán)重的腐蝕還會(huì)引起管道的堵塞，穿孔甚至爆管。由于管道內(nèi)部產(chǎn)生的銹蝕，對(duì)管道安全供水產(chǎn)生較大的危害。管道腐蝕對(duì)水質(zhì)影響且增加能源消耗，因此，解決好管道內(nèi)防腐的問題就顯得尤為重要。正確解決管道內(nèi)的銹蝕問題，不僅能改善供水水質(zhì)，還能夠節(jié)約能源、延長(zhǎng)管道使用壽命，是一件利國利民的大好事情。

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