建筑給排水管道防腐施工技術(shù)的應(yīng)用

馮強(qiáng)

（山西省安裝集團(tuán)股份有限公司，山西太原 030032）

1 給排水管道防腐施工技術(shù)的應(yīng)用意義

首先，保證水利項(xiàng)目的品質(zhì)。給排水管道在城市中發(fā)揮著對雨水進(jìn)行調(diào)控的作用，在遇到雨季時，它的運(yùn)行狀況與防汛、泄洪的效率有著密切的聯(lián)系，同時也是一種保障性的水利設(shè)施。在此基礎(chǔ)上，提出了一種新型的防腐蝕措施，以提高給水系統(tǒng)的安全性。其次，緩解都市環(huán)境污染的問題。在我國，生活污水和工業(yè)污水大量排放，以往通過下水道和排污口向城區(qū)河道排放，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，嚴(yán)重威脅著城市的形象和形象。改善給排水管道的腐蝕特性，不僅可以讓城鎮(zhèn)居民享有更為干凈的用水環(huán)境，而且還可以實(shí)現(xiàn)對廢水的集中治理，降低了泄漏污染的發(fā)生。最后，保護(hù)城鎮(zhèn)用水。目前，國家正在建設(shè)“宜居”的城市，倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)境，因此，如何保護(hù)好城市水資源成為一個重要問題。提高給排水管道的防腐能力，有助于降低高壓管道輸水時出現(xiàn)的泄漏，降低輸送過程中的水資源損耗，實(shí)現(xiàn)對水資源的高效、合理地使用[1]。

2 給排水管道防腐施工存在的問題

2.1 缺少規(guī)劃

給排水管線是一種較為復(fù)雜的地下工程，如果在早期沒有做好科學(xué)的計劃，很容易出現(xiàn)一些意外狀況，從而對工程質(zhì)量造成不利的影響，甚至?xí)?dǎo)致工期的延長。其實(shí)，在建設(shè)前，給水排水系統(tǒng)的科學(xué)與否，勢必會對項(xiàng)目的科學(xué)與否和項(xiàng)目的執(zhí)行狀況造成一定的影響。顯然，在這樣的施工實(shí)施前，管理人員有必要保證規(guī)劃工作的綜合性和有效性，以免對工程施工進(jìn)度和后續(xù)使用效果造成影響。

2.2 管道鋪設(shè)問題

在鋪設(shè)給排水管道時，經(jīng)常會出現(xiàn)因?yàn)榘惭b問題而影響到施工質(zhì)量的現(xiàn)象，通常是因?yàn)楣艿赖陌惭b出現(xiàn)了偏差而造成的漏水。造成此現(xiàn)象的根本原因在于，在鋪設(shè)給水排水管道的時候，沒有做好技術(shù)交底工作，并且在進(jìn)行鋪設(shè)工作的時候，沒有嚴(yán)格的按施工規(guī)范進(jìn)行。而且，在工程放線后，技術(shù)人員并未針對實(shí)際條件，迅速進(jìn)行相應(yīng)的深部作業(yè)[2]。

2.3 施工管理問題

在工程建設(shè)中，工程技術(shù)人員對工程建設(shè)中存在的問題缺乏切實(shí)可行的有效的管理，是工程建設(shè)中存在的問題之一。主要表現(xiàn)在3 個方面。①沒有注重建筑圖紙的功能，也就是沒有對圖紙進(jìn)行嚴(yán)格的審核。②品質(zhì)管理的工作并未真正做好，經(jīng)常出現(xiàn)各個工作部門的員工沒有清晰的工作劃分。③在項(xiàng)目的驗(yàn)收階段，沒有注意到項(xiàng)目的具體實(shí)施，造成了一些潛在的安全問題沒有得到有效的解決。

3 建筑給排水管道防腐施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 重視準(zhǔn)備工作

顯然，在進(jìn)行給水和排水工程的施工前，工作人員應(yīng)留意仔細(xì)研讀圖紙，尤其是對建筑隊伍和設(shè)計部；必須在督導(dǎo)下進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)工作。從而保證了在隨后的整個建設(shè)進(jìn)程中，可以以圖紙為基礎(chǔ)來實(shí)施項(xiàng)目計劃。例如，某給排水工程的管理人員，對圖紙中標(biāo)注的易引起錯誤的地方進(jìn)行了實(shí)地的地質(zhì)勘查，并確定了要特別關(guān)注的地方。在調(diào)查的同時，他也注重了對現(xiàn)有建筑和電纜的維護(hù)，并盡量做到不打擾周圍的人。在正式安裝管道前，該主管還對溝槽和支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了檢測，為了保證分析的科學(xué)合理性，他采用了信息化的模式來監(jiān)測地質(zhì)環(huán)境；布線工作在最小容許偏差即1%內(nèi)完成[3]。

3.2 給排水管道防腐保溫層結(jié)構(gòu)

管道腐蝕是普遍存在的問題，介質(zhì)在管道中輸送產(chǎn)生很大熱量損失。隨著埋地給排水管道工作量大幅提升，需要加強(qiáng)管道防腐施工技術(shù)研究。當(dāng)前很多給排水管道采用多種方式防腐保溫，調(diào)查國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)管道設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，選擇硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層。給排水埋地管道泡沫塑料防腐保溫層包括防護(hù)層與端面防水帽。聚氨酯泡沫塑料是給排水管道保溫層使用成熟的技術(shù)材料，其材料檢驗(yàn)方法成熟符合實(shí)際。管道保溫層厚度決定熱損失與保溫效果，管道保溫層過厚熱損失減小到一定程度后不再變化。給排水管道工程中多采用經(jīng)濟(jì)厚度計算最佳參數(shù)，外徑小的管道不需保溫層厚度計算。管道防腐層是保證外部不被腐蝕的最后屏障，國內(nèi)一些管道防腐廠外防腐層采用刷涂工藝，防腐層存在厚度不均等缺陷，目前普遍采用噴涂與防腐膠帶工藝。近幾年新的防腐保溫材料涌現(xiàn)，底層防腐增加二層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層結(jié)構(gòu)方式，考慮預(yù)制企業(yè)成本因素，80μm 厚度防腐層可覆蓋錨紋，設(shè)計可對重要管道及強(qiáng)腐蝕地區(qū)適當(dāng)增加防腐層厚度。管道防腐保溫結(jié)構(gòu)要求與主管道一致。

3.3 納米涂層材料防腐技術(shù)

近年來，由于納米科技的進(jìn)步，使得給水管線的防腐性能得到了極大的改善。經(jīng)過多年的研發(fā)，目前已被應(yīng)用于給水排水管道的建設(shè)。以此為基礎(chǔ)，若將納米粒子添加到管材的制造工藝中，則可改善管材的力學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)管材的防腐能力；同時，它還能承受較高的溫度，避免了老化，從而提高了管線的使用壽命。但該技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，但其成本較高。這種技術(shù)并不能發(fā)揮出最大的作用，因此并不能得到廣泛的承認(rèn)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很多，就是投資比較大，而且潛力也很大，可以繼續(xù)深入的研究，讓它的應(yīng)用范圍更廣。納米涂層材料防腐技術(shù)如圖1 所示[4]。

圖1 納米涂層材料防腐技術(shù)

3.4 陰極保護(hù)技術(shù)

陰極保護(hù)技術(shù)是一種防止金屬管道被腐蝕的技術(shù)，它可以防止金屬管道在電介質(zhì)環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。采用這一技術(shù)時，必須以一種金屬部件為陰極，在它上面施加合適的直流電，以便在它上面發(fā)生極化反應(yīng)；在非均勻腐蝕條件下，陰極保護(hù)技術(shù)可以發(fā)揮出優(yōu)異的作用，從而可以對金屬管道的服役性能，尤其是在海上平臺上；陰極保護(hù)技術(shù)得到了廣泛的使用。而且，由于陰極保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用費(fèi)用較低，因此也能表現(xiàn)出較好的經(jīng)濟(jì)效益。在使用這一技術(shù)時，必須仔細(xì)地檢查管線周圍的狀況，以確定是否適用于絕緣的環(huán)境；其使用價值比環(huán)氧漆高得多。陰極保護(hù)技術(shù)如圖2 所示。

圖2 陰極保護(hù)技術(shù)

3.5 電流梯度檢測技術(shù)

電流梯度檢測技術(shù)包括兩種方法：①直流電位梯度檢測技術(shù)（DCVG），它根據(jù)電流密度與電壓梯度成正比的原理，來檢測給排水管道上的防腐層損壞區(qū)域。采用DC 方法對管線的腐蝕區(qū)域進(jìn)行探測，其探測效率更高，且不會受到電網(wǎng)的影響，但是探測范圍受限。②交流電位梯度法（ACCG），該方法基于管線內(nèi)交流電信號的衰減特性來判斷管線腐蝕破壞部位。與磁場衰減探傷方法相比，交流電壓梯度探傷方法更適用于探傷管線的內(nèi)壁腐蝕情況。發(fā)出的電流信號是為了探測它在管路中運(yùn)轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的衰變速率。內(nèi)部防腐層的損壞會造成管道與埋地土壤之間的直線距離變短，信號電流沿管道流動會有一定的衰減率，從而能夠?qū)艿婪栏瘜訐p壞的位置進(jìn)行精確的判定[5]。

3.6 防腐保溫管道預(yù)制

市政建筑給排水埋地管道防腐保溫預(yù)制包括檢查設(shè)備，防腐層涂覆，保溫層原料配置等。生產(chǎn)準(zhǔn)備工作要求材料聚乙烯專用料烘干后使用，保溫材料生產(chǎn)前進(jìn)行發(fā)泡實(shí)驗(yàn)確定工藝參數(shù)，選用鋼管彎曲度要求不大于長度的0.2%。露天作業(yè)選用鋼管表面溫度高于露點(diǎn)溫度3℃。設(shè)備要求根據(jù)管徑等工藝參數(shù)選用不同發(fā)泡工裝，調(diào)整鋼管機(jī)頭等生產(chǎn)設(shè)備同軸度，鋼管表面處理前將油脂污垢灰塵等附著物清除干凈，清除灰塵防止表面受潮，需要采用噴射除銹質(zhì)量達(dá)到國家規(guī)定Sa2 級要求。防腐涂層采用環(huán)氧類液體涂覆。防腐層采用聚乙烯膠粘帶，環(huán)氧粉末防腐層按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求涂覆施工。擠出機(jī)各段加熱溫度成型時注意控制溫度，加料段到擠出段使溫度呈梯度上升趨勢。根據(jù)用戶要求設(shè)計泡沫保溫層成型工藝采用常壓發(fā)泡，預(yù)處理后鋼管在表面等距離放置定位架，按照先加熱鋼管后加熱保溫管外表面順序加熱。儲運(yùn)環(huán)節(jié)增加標(biāo)識便于產(chǎn)品跟蹤，檢驗(yàn)合格防腐保溫管在距管端350mm 處涂噴產(chǎn)品標(biāo)識。提供產(chǎn)品名稱生產(chǎn)日期廠家合格證。產(chǎn)品出廠質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)定項(xiàng)目與型式檢驗(yàn)條件，對保溫防護(hù)層規(guī)定相應(yīng)檢測項(xiàng)目。保溫層測試中，表觀密度等指標(biāo)要符合技術(shù)規(guī)定要求，新產(chǎn)品定型投產(chǎn)后材料等方面發(fā)生變化，出廠檢驗(yàn)結(jié)果與上次檢驗(yàn)有較大差異等情況應(yīng)進(jìn)行型式檢驗(yàn)。水泥砂漿鋼管如圖3 所示。

圖3 水泥砂漿鋼管

3.7 外腐蝕技術(shù)

由于外部腐蝕狀況的存在，管道在實(shí)際工程中的利用率很難提高。為了降低環(huán)境對管線的影響，還必須在管線的外部進(jìn)行保護(hù)。總體而言，在防腐技術(shù)中，防腐劑是其中一種重要的物質(zhì)，目前能夠用于防腐技術(shù)的種類也是越來越多。它不但可以發(fā)揮出很好的保護(hù)功能，還對管道的致密性有很好的幫助，例如，環(huán)氧涂料就是一種具有很好的腐蝕效果的材料，它可以表現(xiàn)出很強(qiáng)的耐堿性，耐酸性和耐鹽性都很好，而且附著力也很好，是一種被廣泛使用的防銹技術(shù)。

3.8 提前落實(shí)管道安裝測試

在給排水管道安裝時，有一個重要的步驟：在下管之前，對于水溝內(nèi)的積水、雜物，要由管理員重新進(jìn)行清除并確定。此外，該工作還必須依靠大量的機(jī)器裝備，以及對開挖深度的苛刻要求，才能避免因開挖不當(dāng)而導(dǎo)致的地層穩(wěn)定問題。在排氣管布設(shè)以后，技術(shù)人員要對其進(jìn)行壓力檢測，檢測其是否符合排氣管的要求。為了保證試驗(yàn)的完整性，在試驗(yàn)的時候，必須要給每一根管子都加滿水。如果在測試中出現(xiàn)了管道滲漏，那么技術(shù)人員需保證能夠及時地找到問題所在，并將其處理好，最后以此為基礎(chǔ)對整個管道進(jìn)行優(yōu)化。

3.9 給排水管道敷設(shè)工藝

給排水管道敷設(shè)工藝包括測量放線、管溝處理、焊接檢驗(yàn)試壓、預(yù)熱回填等。開溝是根據(jù)圖紙確定開挖管溝放坡系數(shù)，采用直埋式防腐保溫管道施工方便，通過預(yù)熱方式，溫度達(dá)到規(guī)定要求時回填夯實(shí)，管道具有預(yù)應(yīng)力，使用中給水回水溫度達(dá)到設(shè)計要求。補(bǔ)口補(bǔ)傷處防腐保溫層等級質(zhì)量要高于成品，使用其他結(jié)構(gòu)形式防腐保溫等級不低于指標(biāo)規(guī)定。以往規(guī)定防護(hù)層必須用補(bǔ)口套，隨著對補(bǔ)口帶應(yīng)用增多，某些工程采用補(bǔ)口套受到施工環(huán)境等條件限制。工廠預(yù)制對管端進(jìn)行高質(zhì)量噴除銹，補(bǔ)口帶規(guī)格必須與管徑配套，保溫層補(bǔ)口中使用磨具現(xiàn)場發(fā)泡等方式，防護(hù)層補(bǔ)口多使用輻射交聯(lián)熱收縮補(bǔ)口套。出現(xiàn)防護(hù)層損傷深度小于1/3 時使用熱熔修補(bǔ)棒。坡口損傷深度大于防護(hù)層厚度的1/3 時應(yīng)按需要長度剪出補(bǔ)口帶，將預(yù)補(bǔ)傷口水分等附著物清除，注意避免造成其他防護(hù)部位損傷。表面涂漆如圖4 所示。

圖4 表面涂漆

4 結(jié)語

總之，由于我國城鎮(zhèn)的持續(xù)發(fā)展和建設(shè)項(xiàng)目的增加，使得城鎮(zhèn)的給水和排水得到了很大的發(fā)展。而在這個過程中，管道防腐對提升工程的總體質(zhì)量，保障人們的生命安全有著更為重要的作用。由于各種因素的作用，使得很多先進(jìn)的技術(shù)在國內(nèi)涌現(xiàn)出來，利用這些技術(shù)，可以進(jìn)一步提高項(xiàng)目建設(shè)的總體效果。同時，在應(yīng)用過程中，相關(guān)部門也要對新技術(shù)展開更多的研究和分析，從而讓新技術(shù)能夠更好地起到作用，從而為建筑給排水工程的防腐工作提供更大的支撐。