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市政给排水管道防腐施工新技术

发表时间：2021/5/17 来源：《基层建设》2021年第2期作者：周峰

[导读] 摘要：给排水管道贯穿于城市的各个区域，是生活用水和废水的重要流通渠道。

        绍兴市公用工程建设有限公司
        摘要：给排水管道贯穿于城市的各个区域，是生活用水和废水的重要流通渠道。管道的敷设环境特殊，若所用管材质量欠佳将严重影响抗渗性和抗腐蚀性，随时间的延长而出现管道腐蚀现象，不利于城市的正常运转。因此，有必要采取防腐措施，以提高给排水管道的耐久性。
        关键词：市政工程；给排水管道；防腐技术
        1给排水管道腐蚀的不良影响
        1.1影响供水水质
        给排水管道系统在使用期间应保证畅通、稳定的状态，在敷设给排水管道时应尽可能追求安装便捷、质量良好等方面的目标。给排水管道的选材方面，金属材质的管道为主要形式，但是随使用时间的延长，容易出现腐蚀、堵塞等异常状况，且难以切实保证管内水质。通常，供水水体通入管道前将经过多道工序的净化处理，才符合现行水质的相关质量标准，但其并非纯净水，不乏有部分金属元素、微生物等，其在流动过程中易分解，导致管材出现化学反应。此外，水中的细菌将大范围繁殖，进而破坏水质。
        1.2降低输水能力
        随着时间的延长，管道内“生长环”的厚度逐步加大，供水水质受到影响，并且原有的管道过水断面也将逐步缩小，管道可提供的输水能力下降，管内阻力异常增加，供水压力不足。为维持供水压力的稳定性，常配套使用高扬程水泵，在该装置的作用下提高水压，但此举对于电能的需求量较高，存在能耗和漏水量均增加的局限之处。以1m的DN200管道为例，当其使用时间达到10年后（期间未采取清理措施），将形成约1.5kg的铁锈，严重抑制了管道的输水能力。针对此问题，需要及时清理管道锈蚀部分，并通过可行的措施避免其再生锈，从而保证管道的输水能力以及供水品质。
        2给排水管道防腐层检测技术现状
        目前给排水管道防腐蚀方法主要有三个，分别是优化管道内部结构、保护层法及电化学保护法。从我国的实际状况来看，防护层法的应用较为广泛，但此法存在局限之处，随着管道使用时间的延长，原本黏附于管壁的防腐层逐步受损，对管道的保护作用逐步减弱。对此，相关领域的技术人员相继围绕给排水管道防腐层测试技术展开探讨，在既有基础上提出多种新型检测技术，以便及时掌握防腐层的实际情况：一是磁场强弱检测技术，其主要工作思路在于向管道接通交流电，通过检测管道磁场强弱的方式掌握防腐层的完整程度；二是电流梯度检测技术，其工作思路也是在管道上接通交流电，但检测对象为电流信号的数值，根据此项数据分析防腐层的受损情况；三是标准管地电位检测技术，主要被应用于管道外壁的检测工作中，但在某些特殊管道中缺乏可行性。
        3市政给排水管道防腐施工新技术
        3.1液态聚氨酯防腐涂料(PU)
        液态氮氨脂防腐涂层材料四目前我国防腐技术中应用最为广泛的一种合成材料。该材料的物理性能和化学性能较为稳定，不会随外部环境和时间增加等相关因素的改变而失去作用；该材料的适用性较强，适用于各种不同地理条件的土壤，深埋地下不会因土壤中留存的水分而被腐蚀。另外，该材料具有生产成本较低、涂刷要求少、抗氧化性能强等特性，在目前我国乃至世界上都得到广泛推广和应用。
        3.2双层环氧（双层FBE）
        双层环氧的作用机理是把两种特性完全不一样的环氧粉末物质一次性涂成薄膜，两层环氧粉末物质都可以防腐蚀。一般两层的厚度应该保持在525～1000m这个值范围内。这种环氧膜可以使用在各种口径尺寸不同的管道上，而且还可以用在一些部件的防腐蚀处置上。双层环氧的构造种类比较多样，可以按照实际需求挑选。双层环氧膜产品因为需求不一样，也可以制造成三层，只是价格和厚度有所差别，防腐蚀特性几乎是相同的。

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        3.3管道腐蚀阴极保护技术
        阴极保护技术在管道防腐蚀方面的应用是一项新技术的研究与创新。阴极保护技术不同于一般的保护层管道防腐蚀技术，它是组织电介质在不同液体或者各种滑雪介质环境中发生电化学变化。这一新技术是将施工金属管道通过直流电流的作用从而产生极化反应，保护金属管道不受电化学反映的影响产生外壁腐蚀。在金属管道防腐蚀方面，阴极保护技术明显优于普通的在管道外壁增加防腐层技术。阴极保护技术成本较低，可广泛应用于管道施工防腐。
        3.4三层聚乙烯（三层PE）
        三层聚乙烯制作过程是先在钢管外表涂抹一层环氧底油漆，再把管子按照固定的旋转速度送入到涂抹区域，第一个挤出机器按照固定的厚度密度挤出胶粘溶剂薄膜并且环绕在管外层上，在胶粘溶剂熔化的时候，第二个挤出机器挤出聚乙烯薄膜并且环绕在胶粘溶剂外面制造出涂抹层。
        3.5无机非金属防腐层技术的应用
        管道防腐蚀技术主要依靠在管道外壁增加保护层，“保护层”材料质量的好坏直接关系到管道的被腐蚀程度。在当前的管道防腐蚀施工中采用的防腐层材料存在抗氧化效果差、仅适用于低温管道、不耐长时间磨损、材料本身物理性能不稳定等一些问题。无机非金属防腐材料的发明成功可以轻松解决防腐材料中存在的问题，无机非金属防腐材料表面平整、抗氧化性能好、且能经受高温腐蚀。这一新材料生产成本也较低，在给排水管道防腐施工中可以作为一项新技术被广泛推广应用。
        3.6纳米改性材料涂层的应用
        纳米技术是微观技术的一项新兴技术，近些年来围绕纳米技术的项目有很多，其主要领域是在材料领域得到了重大的革命。在给排水管道防腐项目中，其防腐技术主要是涉及管道内外表面材料的性质来决定的，而这一关键就在于其微观结构所决定。纳米技术所针对的就是微观材料领域，这一课题将对防腐控制技术提供了巨大的机遇。纳米技术在材料表面上具有一定的特性，其主要表现为增加材料的机械强度、硬度、附着力，提高耐光性、耐老化性、耐候性等。纳米技术通过在材料中加入一些颗粒很小的微小粒子，其大小只能用纳米来衡量，这些极微小的纳米粒子能增强材料的密封性达到更好的防水、防腐效果。现今在众多的防腐技术中最有发展前景的是纳米技术的应用，但是在当前国内，此项技术还没有达到普遍的使用程度，由于这一技术生产成本较高、技术引进技术的成本高，在普遍的市政工程中是一种高投入。但是从长远发展来看纳米技术在给排水管道防腐的应用是一种必然。
        4给排水管道防腐施工新技术应用注意事项
        4.1施工设计方面
        由于给排水管子很容易受到外部环境影响，因此需要特别关注工程设计相关内容。具体设计的时候，技术人员和检验人员需要严格检查控制给排水管网长度、方向、管的直径、周围环境、水文状况、地理状况等因素，一方面了解设计是否符合实际；另一方面也需要合理提前避免处于会对管子产生较大影响的土地环境中，采取相关的防腐蚀举措，全面降低环境对给排水管道带来的负面影响。
        4.2耐腐蚀检测方面
        在刚开始建设管道的时候，工程方需要制定科学合理的管道防腐蚀计划。不断优化处置管子和相应的易损部件，强化管道内外壁防生锈处理。认真分析给排水管道施工运转和失去效果过程。强化检查控制集中输送管道的防腐蚀情况。消除所有安全问题和油气外泄情况，目前使用的检验技术包括：以SCADA体系原油和动态品质平衡为基础的管道外泄检验核心技术。
        5结语
        管道防腐施工在城市基础设施建设中占据重要地位，我国应积极研究与创新给排水管道施工防腐新技术，管道防腐蚀技术需要在发展过程中不断进行优化，并开发出更多的防腐蚀先进技术和材料，为我国城市化发展提供强有力的技术保障。
        参考文献
        [1]给排水管道防腐施工新技术[J].吴峻.科技资讯.2019(06)
        [2]浅析市政给排水管道防腐施工技术运用[J].梁兆鑫.全面腐蚀控制.2020(09)