常見問題
給水管道防腐技術
更新時間??2021-11-14 09:39 閱讀
在當前給水系統(tǒng)中，金屬管材(主要是鑄鐵管和鋼管)除具有 承壓能力強，運行安全可靠，管道滲漏量少，施工敷設方便等特點 外，還具有適應性強，接口形式靈活，單位管長重量輕，便于裝卸 等優(yōu)點，而且日后的維修也相對容易，因此在給水管網(wǎng)中得到廣 泛運用¨1。然而在供水管網(wǎng)中敷設的金屬管道由于外壁長期與 土壤接觸，而內(nèi)部也時常充滿液體，因電解質、細菌及氧含量等因 素的影響容易在管道的內(nèi)外表面發(fā)生腐蝕Bj。這些腐蝕在使管 網(wǎng)中各種水質指標惡化的同時，也會影響供水安全"J。同時由于 地下管線較長且情況復雜，管線腐蝕穿孔時難以查找檢修。因 此，對埋地給水管道進行恰當?shù)姆栏幚砭哂兄匾饬x。
1 鋼質管道防腐技術現(xiàn)狀及方法 給水管道的腐蝕在管道的內(nèi)外壁均會發(fā)生，相應的防腐工藝 也分為外防腐工藝和內(nèi)防腐工藝。
1．1 鋼質管道的外防腐工藝 管道外防腐主要采用涂層保護法，該方法通過覆蓋涂層的方 式，將管道的外表面與周圍環(huán)境隔離，以阻止腐蝕。涂層材料的 選取要綜合考慮材料的絕緣性、粘結性、抗陰極剝離性、抗機械損 傷能力、環(huán)境穩(wěn)定性、施工難易程度和補口難易程度等，做出最佳 選擇”J。下面介紹目前常見的外防腐工藝。 1．1．1 石油瀝青防腐層”1 石油瀝青防腐層以石油瀝青為主要材料或用石油瀝青浸漬 玻璃纖維布纏繞而成。原料來源廣、技術成熟、價格便宜，在我國 曾廣泛使用。但該防腐層吸水率高，電性能和機械強度差，工作 溫度范圍小，壽命短(不足20年)，難以抵抗微生物和植物根莖的 穿透，而且對環(huán)境和施工人員有較大危害，因此已被部分發(fā)達國 家淘汰，在我國的使用也在減少。
1．1．2聚乙烯膠粘帶防腐層∞1 聚乙烯粘膠帶防腐層由底漆、內(nèi)帶和外帶組成?？筛鶕?jù)防腐 要求和施工方法選取內(nèi)外帶規(guī)格。該防腐層絕緣電阻高，能有效 抵抗雜散電流，且施工干凈高效，價格適中，曾在防腐領域廣泛應 用。但在現(xiàn)場施工除銹質量不高或粘結、搭接不嚴密時，膠帶層 下會出現(xiàn)局部剝離，屏蔽陰極保護，這類腐蝕也很難用外檢測儀 發(fā)現(xiàn)。所以此工藝只用于使用年限不長的中、小13徑管道。
1．1．3聚乙烯防腐層¨1 聚乙烯防腐層由底層膠粘劑和面層聚乙烯組成。若熱熔膠 的粘結性不強，聚乙烯與鋼管剝離而對陰極保護產(chǎn)生屏蔽。為提 高聚乙烯層的防腐性能，又引入了底層熔結環(huán)氧粉末覆蓋層，出 現(xiàn)了三層結構聚乙烯防腐層(3PE)¨。，這是目前公認的最先進的 防腐層一j。但該防腐層必須在固定地點、工廠加工預制，且三層 結構的價格昂貴，這是限制其發(fā)展的主要因素。
1．1．4熔結環(huán)氧粉(FBE)末外涂層¨刮 FBE外涂層分為單層防腐涂層和雙層防腐涂層。單層FBE 的粘結性、抗腐蝕性、耐老化和陰極剝離性能均十分優(yōu)良，能夠使 用的溫度范圍也很廣¨“。但應用中因抗沖擊和耐劃傷性能不足 常產(chǎn)生損傷。為彌補這種不足，出現(xiàn)了雙層FBE。該涂層是復合 涂層結構，由防腐型環(huán)氧粉末底層和抗機械損傷型環(huán)氧粉末面層 噴涂而成。底層即為單層FBE，起防腐作用，外層為增塑性FBE， 保護底層免受機械損傷。雙層FBE結合了單層FBE的防腐性能 和塑性FBE的抗機械損傷性能，在國外廣泛使用。但是該工藝的 涂敷要求非常嚴格，且價格較昂貴，補口較困難。 FBE的應用已有將近50年的時間，實踐證明，它是一種可長 期防腐的覆蓋層，已成為主流防腐技術之一，也是國內(nèi)防腐技術 發(fā)展的重要趨勢。
1．1．5煤焦油瓷漆外覆蓋層¨2。 煤焦油瓷漆在我國有悠久的使用歷史，而且相比石油瀝青防 腐層，煤焦油瓷漆外覆蓋層具有吸水率低，粘結性好，能抵抗植物 根莖穿透，耐細菌，絕緣性好等優(yōu)點，而且使用溫度為一25℃一 80℃，壽命可達60年以上，價格也十分低廉，在國外曾廣泛使用。 但煤焦油瓷漆外覆蓋層機械強度低，生產(chǎn)施工過程中產(chǎn)生毒氣， 需進行嚴格的煙霧處理。由于環(huán)境保護因素的限制，該防腐層逐 漸被其他覆蓋層代替，但國內(nèi)仍是主要外防腐材料。
1．1．6 HPCC涂層 HPCC防腐涂層體系由加拿大百劭公司開發(fā)研制，由環(huán)氧粉 末底層、膠粘劑中間層和聚烯烴粉末面層組成。3PE防腐層相比 HPCC防腐涂層最大的優(yōu)點就是解決了陰極保護電流屏蔽的難 題，且噴涂技術使得該體系在層間粘結力、耐陰極剝離和抗老化 等方面都有所提高。 HPCC涂層已應用于北美洲的部分管道工程中，效果良好。因 此HPCC涂層也被認為將是未來管道防腐層的發(fā)展方向之一。
1．2鋼質管道的內(nèi)防腐 管道受管內(nèi)水的腐蝕會使水管內(nèi)壁產(chǎn)生一層由沉積物、銹蝕 物和粘垢相互結合成的復合體，含大量金屬元素和細菌、藻類，影 響供水的水質和安全性。抑制管道的內(nèi)腐蝕，常采用的方法有：水泥砂漿襯里法、環(huán)氧樹脂涂襯法、內(nèi)襯軟管法等。
1．2．1 水泥砂漿襯里法 水泥砂漿襯里可通過堿性鈍化作用、抗?jié)B隔離作用和回路電 阻作用防止金屬管道腐蝕¨“。此工藝具備取材容易，價格低廉， 使用壽命長，兀有毒、有害物質浸漬溢出，抗?jié)B、抗漏、抗爆能力優(yōu) 越，水力學性能良好等突出優(yōu)點，是一種無公害、無毒、易施工、造 價低、有前途的管道防腐技術。
1．2．2環(huán)氧樹脂涂襯法 環(huán)氧樹脂是一種熱固性樹脂，其分子鏈上有多個環(huán)氧基。制 造時，改變生成環(huán)氧基的方法和原料，可生成不同的環(huán)氧樹脂。 其中雙酚A型環(huán)氧樹脂防腐能力較好，經(jīng)改性可制成防腐涂料。 環(huán)氧樹脂涂料機械性能優(yōu)良，且對化學藥品和油有很好的耐受效 果¨“，而且施工十分方便，一次噴涂便可滿足防腐要求，而使用速 硬性環(huán)氧樹脂涂襯后，經(jīng)過2 h養(yǎng)護，清洗排水后便可投入運行。
1．2．3內(nèi)襯軟管法 內(nèi)襯軟管法是舊管道防腐的有效方法，包括滑襯法、反轉襯 法、“襪法”及使用“Poly—Pig”拖帶聚氨酯薄膜的方法等。這些方 法通過形成“管中有管”的形式以防腐性能優(yōu)越的內(nèi)管將易銹蝕 的外層管道與管內(nèi)液體隔開，防止管道內(nèi)部銹蝕，防腐效果很好。 該方法適合長距離無支管輸水，但不適合多支管的城市供水管道.
1 鋼質管道防腐技術現(xiàn)狀及方法 給水管道的腐蝕在管道的內(nèi)外壁均會發(fā)生，相應的防腐工藝 也分為外防腐工藝和內(nèi)防腐工藝。
1．1 鋼質管道的外防腐工藝 管道外防腐主要采用涂層保護法，該方法通過覆蓋涂層的方 式，將管道的外表面與周圍環(huán)境隔離，以阻止腐蝕。涂層材料的 選取要綜合考慮材料的絕緣性、粘結性、抗陰極剝離性、抗機械損 傷能力、環(huán)境穩(wěn)定性、施工難易程度和補口難易程度等，做出最佳 選擇”J。下面介紹目前常見的外防腐工藝。 1．1．1 石油瀝青防腐層”1 石油瀝青防腐層以石油瀝青為主要材料或用石油瀝青浸漬 玻璃纖維布纏繞而成。原料來源廣、技術成熟、價格便宜，在我國 曾廣泛使用。但該防腐層吸水率高，電性能和機械強度差，工作 溫度范圍小，壽命短(不足20年)，難以抵抗微生物和植物根莖的 穿透，而且對環(huán)境和施工人員有較大危害，因此已被部分發(fā)達國 家淘汰，在我國的使用也在減少。
1．1．2聚乙烯膠粘帶防腐層∞1 聚乙烯粘膠帶防腐層由底漆、內(nèi)帶和外帶組成?？筛鶕?jù)防腐 要求和施工方法選取內(nèi)外帶規(guī)格。該防腐層絕緣電阻高，能有效 抵抗雜散電流，且施工干凈高效，價格適中，曾在防腐領域廣泛應 用。但在現(xiàn)場施工除銹質量不高或粘結、搭接不嚴密時，膠帶層 下會出現(xiàn)局部剝離，屏蔽陰極保護，這類腐蝕也很難用外檢測儀 發(fā)現(xiàn)。所以此工藝只用于使用年限不長的中、小13徑管道。
1．1．3聚乙烯防腐層¨1 聚乙烯防腐層由底層膠粘劑和面層聚乙烯組成。若熱熔膠 的粘結性不強，聚乙烯與鋼管剝離而對陰極保護產(chǎn)生屏蔽。為提 高聚乙烯層的防腐性能，又引入了底層熔結環(huán)氧粉末覆蓋層，出 現(xiàn)了三層結構聚乙烯防腐層(3PE)¨。，這是目前公認的最先進的 防腐層一j。但該防腐層必須在固定地點、工廠加工預制，且三層 結構的價格昂貴，這是限制其發(fā)展的主要因素。
1．1．4熔結環(huán)氧粉(FBE)末外涂層¨刮 FBE外涂層分為單層防腐涂層和雙層防腐涂層。單層FBE 的粘結性、抗腐蝕性、耐老化和陰極剝離性能均十分優(yōu)良，能夠使 用的溫度范圍也很廣¨“。但應用中因抗沖擊和耐劃傷性能不足 常產(chǎn)生損傷。為彌補這種不足，出現(xiàn)了雙層FBE。該涂層是復合 涂層結構，由防腐型環(huán)氧粉末底層和抗機械損傷型環(huán)氧粉末面層 噴涂而成。底層即為單層FBE，起防腐作用，外層為增塑性FBE， 保護底層免受機械損傷。雙層FBE結合了單層FBE的防腐性能 和塑性FBE的抗機械損傷性能，在國外廣泛使用。但是該工藝的 涂敷要求非常嚴格，且價格較昂貴，補口較困難。 FBE的應用已有將近50年的時間，實踐證明，它是一種可長 期防腐的覆蓋層，已成為主流防腐技術之一，也是國內(nèi)防腐技術 發(fā)展的重要趨勢。
1．1．5煤焦油瓷漆外覆蓋層¨2。 煤焦油瓷漆在我國有悠久的使用歷史，而且相比石油瀝青防 腐層，煤焦油瓷漆外覆蓋層具有吸水率低，粘結性好，能抵抗植物 根莖穿透，耐細菌，絕緣性好等優(yōu)點，而且使用溫度為一25℃一 80℃，壽命可達60年以上，價格也十分低廉，在國外曾廣泛使用。 但煤焦油瓷漆外覆蓋層機械強度低，生產(chǎn)施工過程中產(chǎn)生毒氣， 需進行嚴格的煙霧處理。由于環(huán)境保護因素的限制，該防腐層逐 漸被其他覆蓋層代替，但國內(nèi)仍是主要外防腐材料。
1．1．6 HPCC涂層 HPCC防腐涂層體系由加拿大百劭公司開發(fā)研制，由環(huán)氧粉 末底層、膠粘劑中間層和聚烯烴粉末面層組成。3PE防腐層相比 HPCC防腐涂層最大的優(yōu)點就是解決了陰極保護電流屏蔽的難 題，且噴涂技術使得該體系在層間粘結力、耐陰極剝離和抗老化 等方面都有所提高。 HPCC涂層已應用于北美洲的部分管道工程中，效果良好。因 此HPCC涂層也被認為將是未來管道防腐層的發(fā)展方向之一。
1．2鋼質管道的內(nèi)防腐 管道受管內(nèi)水的腐蝕會使水管內(nèi)壁產(chǎn)生一層由沉積物、銹蝕 物和粘垢相互結合成的復合體，含大量金屬元素和細菌、藻類，影 響供水的水質和安全性。抑制管道的內(nèi)腐蝕，常采用的方法有：水泥砂漿襯里法、環(huán)氧樹脂涂襯法、內(nèi)襯軟管法等。
1．2．1 水泥砂漿襯里法 水泥砂漿襯里可通過堿性鈍化作用、抗?jié)B隔離作用和回路電 阻作用防止金屬管道腐蝕¨“。此工藝具備取材容易，價格低廉， 使用壽命長，兀有毒、有害物質浸漬溢出，抗?jié)B、抗漏、抗爆能力優(yōu) 越，水力學性能良好等突出優(yōu)點，是一種無公害、無毒、易施工、造 價低、有前途的管道防腐技術。
1．2．2環(huán)氧樹脂涂襯法 環(huán)氧樹脂是一種熱固性樹脂，其分子鏈上有多個環(huán)氧基。制 造時，改變生成環(huán)氧基的方法和原料，可生成不同的環(huán)氧樹脂。 其中雙酚A型環(huán)氧樹脂防腐能力較好，經(jīng)改性可制成防腐涂料。 環(huán)氧樹脂涂料機械性能優(yōu)良，且對化學藥品和油有很好的耐受效 果¨“，而且施工十分方便，一次噴涂便可滿足防腐要求，而使用速 硬性環(huán)氧樹脂涂襯后，經(jīng)過2 h養(yǎng)護，清洗排水后便可投入運行。
1．2．3內(nèi)襯軟管法 內(nèi)襯軟管法是舊管道防腐的有效方法，包括滑襯法、反轉襯 法、“襪法”及使用“Poly—Pig”拖帶聚氨酯薄膜的方法等。這些方 法通過形成“管中有管”的形式以防腐性能優(yōu)越的內(nèi)管將易銹蝕 的外層管道與管內(nèi)液體隔開，防止管道內(nèi)部銹蝕，防腐效果很好。 該方法適合長距離無支管輸水，但不適合多支管的城市供水管道.
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