摘要：从给排水管道的腐蚀机制出发，介绍了电镀技术、化学镀技术、涂层技术及阴极保护技术在管道防腐中的应用，旨在为合理选择管道防腐工艺提供借鉴。
关键词：给排水管道；防腐；表面处理技术
前言
随着我国城市化进程的不断加快，城市给排水管网规模也在不断扩大。国家统计局的数据显示：截至２０１５年，我国城市供水管道长度为７１．０万公里，排水管道长度为５４．０万公里［１］。而在很多开发较早的城市中，随着旧管道比例的增加，管道腐蚀现象也越来越严重［２］。本文从给排水管道的腐蚀机制出发，介绍了几种不同的表面处理技术在管道防腐中的应用现状。
1管道腐蚀的成因
目前国内可用于给排水管道工程中的主要管材有钢筋混凝土管、钢管、塑 料 管及 高密度 聚 乙烯 管等。其中金属类管道是现在国内给排水管道工程中最常用的管道。金属类 管 道的 外 壁长 期 与土 壤接触，而内部也时常充满液体。电解质、细菌及氧含量等因素，容易导致管道的内外表面发生腐蚀［３］。给排水管网的腐蚀按其机制可分为微生物腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀等［４］。微生物腐蚀是因为给水系统中存在铁细菌、硫酸盐氧化（还原）菌、黏液异养菌群、硝酸盐氧化（还原）菌等微生物，它们往往直接参与 和干扰 腐蚀 过程，形成 微生 物 腐 蚀［５］。化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学反应，引起表面的破坏，腐蚀过程中不产生电流。电化学腐蚀是指金属表面与电解质溶液发生电化学反应而产生的破坏，反应过程中有电流存在。
2管道防腐技术
随着管道防腐技术的不断发展，现阶段已有多种表面处理技术应用于管道防腐设计中。
2.1电镀技术
镀锌钢管被大量用于我国城市建筑给水管道工程中，其分为冷镀管、热镀管，前者已被建设部禁止使用，而后者仍被提倡使用。冷镀锌即电镀锌，锌层与钢管基体独立分层，锌层较薄。锌 层简单 附着在钢 管基体 上，容易 脱落。研究表明：电刷镀技术比一般常用的防腐处理措施更能有效地阻止供水管道的腐蚀，大大延长供水管道的有效寿命。热镀锌又叫热浸锌，是指钢管基体浸入熔融的镀液中，从而获得镀层的一种工艺技术。热镀锌钢管是在焊接钢管的基础上进行内外热镀锌，使钢管内外壁同 时 镀 上 锌 层，这 大 大 提 高 了 钢 管 的 耐 蚀性。一般上锌量为５００ｇ／ｍ２的热镀锌钢管，其使用寿命可达５０年，抗腐蚀能力强。
2.2化学镀技术
化学镀是近年来提出的一种表面处理工艺。化学镀层具有出色的耐蚀性、可焊性及耐磨性等性能，因 此，化 学 镀 技 术 已 被 广 泛 应 用 于 抗 腐 蚀 处 理领域。海水是腐蚀性电解质溶液。因此，用于海水淡化工程中输送海水的管道会受到海水不同程度的腐蚀。研究表明：采用耐蚀性及耐磨性较好的化学镀 Ｎｉ－Ｐ 合金镀层对海水管道进行保护，具有较好的防腐蚀效果。化学镀 Ｎｉ－Ｐ合金镀层也适用于化工管道防腐。
2.3涂层技术涂层
防腐蚀主要是利用耐腐蚀材料将金属管道与外环境隔绝，减少酸碱细菌等与管道的接触。目前国内常用的涂层技术有如下几种。
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2.3.1石油沥青防腐涂层
石油沥青防腐涂层以石油沥青为主要材料，或者是用石油沥青浸渍玻璃纤维布缠绕而成。石油沥青防腐涂层具有原料来源广、技术成熟、价格便宜等优点，一般给水管道中球墨铸铁管的外壁均使用石油沥青防腐涂层。但该涂层也存在吸水率高、电性能和机械强度差、工作温度范围小、寿命短、难以抵抗微生物和植物根茎的穿透等缺点。由于石油沥青防腐涂层存在机械性能差、热稳定性低、高温易流低温易碎、易老化等缺点，所以石油沥青防腐涂层通常与玻璃布等防腐蚀胶带联合使用。
2.3.2环氧树脂涂层使用
环氧树脂和硬化剂混合后的反应型树脂，可以形成快速、坚固、耐用的涂膜。环氧树脂涂层的厚度达到０．５～１．０ ｍｍ，便可满足防腐要求。使用速硬性环氧树脂涂衬后，经过２ｈ的养护，清洗排水后便 可使管 道 投 入 使 用。环氧树脂具有附着力强、固化收缩率低、稳定性好等优点，可大大提高消防、给水管道的使用寿命，同时其综合维修费用仅为普通镀锌钢管的１／６左右。
2.3.3环氧煤沥青涂层
环氧煤沥青一般以环氧树脂为基础树脂，加以煤沥青或煤焦油、增塑剂等进行改性，以增强涂层的耐海水性 和 抗细 菌 能 力。环 氧煤沥青防腐涂料可用于城市自来水等埋地管道，其具有优良的防锈性和耐化学介质腐蚀性。
2.3.4其他涂层技术
虽然当前用于管道防腐的涂层大多为有机涂层，但依然存在着老化变质等问题。北京金天伟业科技发展有限公司开发的无机防腐新技术，是将玻璃釉热喷到金属管道的内壁或外壁表面，形成玻璃与金属复合防腐涂层。这种涂层是当今世界上防腐性能最为优越的一种涂层，可在自来水、污水、化工、石油、天然气及市政建设等多种领域中使用。其突出特点有：生产工艺先进，永不老化，使用安全，耐蚀性优异，内减阻及耐磨性、流动性好，耐候性强，无毒、无 害、无 污 染，造 价 低 廉，施 工 规 范，用 途 广泛等。
2.4阴极保护
在搬运安装过程中，金属管道的防腐层难免会发生破损，导致局部发生电化学腐蚀。因此，电化学防腐蚀手段是非常必要 的。常 用 的方法 有阴极 保护。目前针对长距离钢质输水管道，最主要的阴极保护方式是外加电流法。通过对金属加负电流，采用阴极极化抑制腐蚀，具有阳极控制灵活、保护范围广等优点，但是一次性投资费用较高。
3结语
近年来，给排水管道防腐成为政府及供排水企业关心的焦点问题。做好给排水管道的防腐工作，能减少经济损失、提高水质及完善城市日常运行管理。在城市给排水管网的改造中，不仅要选用合适的管材，还要选择合适的防腐工艺。本文从给排水管道的腐蚀机制出发，介绍了多种表面处理技术在给排水管 道 防 腐 中 的 应 用 现 状，以 期 为 同 行 提 供借鉴。
参考文献
[1]中华人民共和国国家统计局．中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2016．
[2]赵洪宾，李林，吴学伟．城市给水管道除垢及防腐的研究[J].管道技术与设备，1997（5）：16－17．
[3]陶翠翠，李亚峰，蒋白懿．埋地金属管道外壁腐蚀原因及防治措施[J].辽宁化工，2009，38（7）：491－493．
[4]刘宏亮，王运，林英姿．给水管网腐蚀控制技术的研究现状[J].长春工程学院学报（自然科学版），2013，14（5）：49－51．
[5]赵云梅．地下给水管网防腐处理措施研究[J].科技资讯，2010（1）：127.
论文作者:李亮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签：管道论文; 涂层论文; 沥青论文; 技术论文; 给排水论文; 钢管论文; 环氧树脂论文; 《基层建设》2019年第14期论文;