給排水管道常用內(nèi)防腐技術

【摘 要】管道防腐是避免管道遭受土壤、空氣和輸送介質(zhì)腐蝕的防護技術。其中內(nèi)防腐主要是針對管道內(nèi)部介質(zhì)的一種防護。本文對目前常見的幾種管道內(nèi)防腐工藝及涂料進行了簡單的論述，可供施工中給排水管道內(nèi)防腐技術選用提供參考。

【關鍵詞】內(nèi)壁腐蝕；涂料；工藝

一、前言

管道內(nèi)壁腐蝕與介質(zhì)的化學性質(zhì)、溫度、壓力、流速有關。介質(zhì)中所含的酸、堿、鹽和其它化學物質(zhì)與管道內(nèi)壁發(fā)生化學和電化學反應，直接腐蝕管道?；S、煉油廠、油田污水中所含的油和溶劑會使內(nèi)涂層溶脹、溶解，使其降低防腐性能。介質(zhì)的流速和固體顆粒的磨損會加速涂層的破壞，介質(zhì)溫度升高會增加介質(zhì)的腐蝕性，而且使內(nèi)涂層變軟，降低機械強度，失去粘結力，降低電性能，加速涂層老化。所以要根據(jù)介質(zhì)的上述性質(zhì)、狀態(tài)，設計選擇涂層的材料、涂層的結構和涂層厚度。為了更合理更經(jīng)濟的選擇涂層，輸水管道應分為常溫普通水和輸送油田、石油化工廠的含油、含化學添加劑、含酸堿鹽而且?guī)в幸欢囟鹊墓I(yè)污水兩類。

二、內(nèi)腐蝕等級

根據(jù)輸送介質(zhì)的化學性質(zhì)和物理狀態(tài)，內(nèi)腐蝕等級可分為弱腐蝕、中等腐蝕和強腐蝕三個等級。

三、內(nèi)防腐性能指標

1、電性能

2、機械性能

3、穩(wěn)定性

4、抵抗生物破壞性

5、施工工藝性

6、經(jīng)濟指標

7、低碳、環(huán)保

四、常用內(nèi)防腐工藝

為了保證管道長期安全輸送和防止管道泄漏，各國政府和管道企業(yè)都制定有管道防腐規(guī)程，只有根據(jù)具體工程條件，結合管道的設計壽命、環(huán)境條件、運行參數(shù)、施工工藝和費用等進行綜合設計，才能選出適合的防腐工藝。

1、水泥砂漿襯里

水泥砂漿襯里防腐是用水泥、砂子和水的混合物按一定比例配合，作為內(nèi)層涂料的常見防腐做法。水泥砂漿在使用時，還要經(jīng)常摻入一些添加劑如微沫劑、防水粉等，以改善它的和易性與粘稠度。

水泥砂漿襯里的施工工藝可分為：風送法、離心法和噴涂法。水泥砂漿工作完成后還有最重要的一道工序，那就是風干也就是養(yǎng)護。其養(yǎng)護方法有：蒸汽養(yǎng)護、自然養(yǎng)護和另加保護涂層養(yǎng)護。養(yǎng)護時間不宜小于7天；環(huán)境溫度不宜低于10℃，主要是防止在裝運的途中由于顛簸導致水泥砂漿出現(xiàn)裂縫。

適用范圍：主要適用于生活飲用水和常溫工業(yè)用水的輸水鑄鐵管道和儲水罐的內(nèi)壁防腐蝕。

2、環(huán)氧陶瓷涂料

環(huán)氧陶瓷是主要用在鑄鐵管、鋼管內(nèi)襯的一種新型防腐涂料，在經(jīng)濟發(fā)達國家已逐漸取代水泥砂漿襯里。至2012年國內(nèi)已有多家大型制管廠使用該技術生產(chǎn)環(huán)氧陶瓷內(nèi)襯鑄鐵管、鋼管和管件，供國內(nèi)供水工程使用并出口中東及東南亞多國。

產(chǎn)品主要特點為：

（1）白色環(huán)氧陶瓷已獲得衛(wèi)生部國產(chǎn)涉及飲用水衛(wèi)生安全產(chǎn)品衛(wèi)生許可批件，批準在生活飲用水中使用。并于2012年通過英國WRAS審查。

（2）其無溶劑型不含任何有機溶劑和活性稀釋劑，符合環(huán)保和安全要求。固體含量接近100%，適用于機械噴涂，可厚涂一次成型，涂層密實、無針孔，省料、省時、省工，降低成本，是涂料工業(yè)發(fā)展的方向。

（3）涂層光滑、堅韌、耐水、耐磨、耐化學介質(zhì)侵蝕，防腐性能優(yōu)良，是最好的內(nèi)防腐材料。

（4）可加熱或常溫涂敷，常溫固化養(yǎng)生，施工方法簡便易行。

適用范圍：

（1）涂層光滑，摩擦系數(shù)低，適用于鋼管、鑄鐵管、混凝土管內(nèi)涂，可降低磨阻，增加輸量或縮小管徑，減少投資。

（2）適用于自來水、飲用水、江河水的管道內(nèi)襯。

（3）機械強度高，粘結力大，適用于鋼儲罐、混凝土、涼水塔、污水廠、碼頭等設備的內(nèi)防腐。

3、復合型防腐涂層

鋼鐵的腐蝕主要是電化學腐蝕，鋼結構在焊接時造成與母材材質(zhì)差異，焊渣及應力都會形成腐蝕電池的陰極和陽極區(qū)，鋼鐵表面除銹不徹底時，鋼材表面留有一層軋制的氧化皮。

氧化皮是高溫腐蝕產(chǎn)物，在含微量鹽的水中，會與鋼鐵形成較大電極電位差。

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，最早使用的紅丹防銹涂層，使用壽命一般只有兩三年，現(xiàn)在基本已被淘汰。

為了達到長效防腐作用，目前國外較先進的防腐方案都會選用幾種高性能的防腐涂料，組成一個加厚的復合防腐涂層體系，即重防腐蝕涂層體系。

重防腐蝕涂層是由底、中、面三層結構組成。表面處理采用噴砂除銹或拋丸除銹；底涂層一般選用富鋅涂料，包括：無機富鋅和有機富鋅涂料，起陰極保護的作用；中涂層選用厚漿型環(huán)氧云母氧化鐵涂料或環(huán)氧玻璃鱗片涂料，面涂層采用耐水、耐化學介質(zhì)、耐候性優(yōu)良的厚漿型涂料，包括聚氨酯型、有機硅型、氯化橡膠型、環(huán)氧型涂料等。

使用壽命與涂層厚度的平方成正比，所以增加涂層厚度，能加強涂層的隔離能力，是提高涂層壽命，保護鋼鐵的有效手段。

4、混凝土管道溝槽防腐、防滲

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，鋼筋混凝土大量用于基礎設施、管道和鑄管鋼管內(nèi)襯。混凝土是靠自身的強堿性給鋼鐵提供一個鈍化的環(huán)境，從而保護管材不受腐蝕。但是混凝土表面存在氣孔，微細的裂縫，給水和腐蝕介質(zhì)提供了存留和滲透的條件，發(fā)生化學和電化學反應，造成混凝土腐蝕破壞。

發(fā)生腐蝕和破壞的主要原因有：

（1）碳化反應

當混凝土碳化后，鋼鐵表面失去鈍化狀態(tài)，遇到腐蝕介質(zhì)并在水的作用下發(fā)生化學反應，生成鐵銹。

（2）氯離子腐蝕

（3）溶出性腐蝕

（4）凍融腐蝕

上述幾種腐蝕破壞主要是由于混凝土表面密度低，使水、CL 、CO2、SO2、O2等介質(zhì)滲入，使混凝土碳化、酸化、水解、疏松、裂縫直至破壞。

防止混凝土腐蝕，可使用防腐涂層。

混凝土專用環(huán)氧涂料突出特點是：可滲入混凝土表層，扎根不脫層。涂層不起泡、不脫落，耐磨、耐弱酸、耐污水，防腐、防滲漏。

混凝土專用環(huán)氧涂料包括混凝土專用底漆、多種面漆（含：環(huán)氧陶涂料、環(huán)氧彩色面漆、環(huán)氧煤瀝青專用面漆、環(huán)氧玻璃鱗片面漆）和罩面清漆。

根據(jù)輸送介質(zhì)的不同要求選擇用面漆，對飲用水，應選用白色環(huán)氧陶瓷涂料或環(huán)氧鈦白漆；對污水、海水、鹽堿水，應選用黑色環(huán)氧陶瓷涂料或環(huán)氧煤瀝青漆；對要求高強度、高耐磨、較強腐蝕的環(huán)境，可選用環(huán)氧玻璃鱗片涂料，當選用環(huán)氧玻璃鱗片涂料時，面上還應涂一層罩面清漆，對不受曝曬的環(huán)境可用環(huán)氧清漆，受曝曬的環(huán)境要用丙烯酸改性氯化橡膠清漆。

五、未來發(fā)展趨勢

隨著科學技術經(jīng)濟的發(fā)展，人們對管道的內(nèi)外防腐提出更高的要求。無溶劑液體環(huán)氧涂料和施工技術是涂料工業(yè)的發(fā)展方向。

盡量減少甚至不使用溶劑是對涂料行業(yè)發(fā)展的要求。無溶劑液體環(huán)氧涂料中環(huán)氧樹脂含量高，與固化劑混合后固化速度快，縮短了周期。提高功效、降低成本、改善施工環(huán)境、消除溶劑對工人身體健康的不良影響、消除火災和爆炸的危險。

使用先進涂敷工藝在經(jīng)濟、效果、生態(tài)、能源的四“E”原則上有更大發(fā)展，為人民造福，為國家作出更大貢獻！

參考文獻：

[1]張煉、馮洪臣 《管道防護與施工指南》 化學工業(yè)出版社 2009

[2] 林選才 劉慈慰 《給水排水設計手冊》 中國建筑工業(yè)出版社 2000

[3]《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008

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