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1、输水钢管道的防腐措施第6期广东水利水电No.62004年12月GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWERDEC2004输水钢管道的腐蚀分析与防护措施傅章吉(广东省水利电力勘测设计研究院,广东广州 510170)摘 要:该文论述了输水钢管道在各种环境中的腐蚀机理和当今我国采用的防腐蚀技术措施及其新进展,并提出了若干意见。关键词:钢管道;腐蚀;防护中图分类号:TU51113+7 文献标识码:B 文章编号:100820112(2004)0620014203 广东省由于经济发展的需要,一批长距离输水工程(管径一般为1.0～2.0m)正在规划、勘测设计和建设中,
2、而每一项工程中都不可避免地需要铺设和使用一部分要求工作寿命较长的钢管道和钢配件(如弯头、三通、凑合节、闸阀等)。众所周知,不加防护的钢制件是不耐腐蚀的,这就要求我们充分认识输水钢管道被腐蚀的危害,切实采取有效的防护措施,才能达到预期的设计目的。1 环境对钢管道的腐蚀分析输水钢管大多采用强度高、韧性大、钢制造,其内壁与原水接触,;同,将受到淡水()海水及海泥(,各地又不相同,。———————————————————————————————————————————————环境对钢管道的腐蚀因素有4类,即物理因素、化学因素、电化学因素及生物因素,其中,电化学因素和生物因素是造成钢管道被腐蚀破坏
3、的主要因素。111 管内原水对钢管道内壁的腐蚀原水对输水钢管道内壁的腐蚀,有物理作用的,如泥砂冲蚀、机械划伤表面等;化学作用的有铁氧化生锈等。然而最严重的还是电化学作用和生物作用。电化学作用的产生是由于钢管表面存在缺陷或含有杂质、受力变形应力集中及粗糙度不同等原因使部分金属产生电离,电位变负,成为阳极,而另一部分不易电离的金属,成为阴极。电子通过水介质由阴极流向阳极,带正电的金属阳离子则由阳极趋向阴极,这一金属和电解质组成的微电池使钢管表面发生电解,钢管的阳极表面就出现点蚀以至穿孔破坏。问题远不至此,由于水中存在大量微生物和藻类,其活动将产生微生物腐蚀(MIC),与电化学腐蚀“狼狈为奸”
4、。水中的生物可分为微生物和大生物两类,微生物有厌氧性与喜氧性之分,大生物也有较小的真菌、霉菌和较大的水生物等。厌氧性微生物以硫酸盐还原菌(SRB)为代表,据欧美报导,SRB引起的金属厌氧腐蚀占50%～80%[1]。而喜氧菌种类繁多,原水中含有较多的生物需氧量(BOD)时,有利于异氧菌、真菌生长;原水中含NO3-及NH4+较高时有利于氨化菌、硝化菌繁殖;水中的S2-及SO42-时将促进铁细菌生长。此外,水温、pH值、可溶氧、水流速等也都———————————————————————————————————————————————影响微生物的生长。水生物附着在钢管壁上摄取“食物”,排出沉淀物
5、,破坏了管壁的钝化保护膜,形成化学和电化学腐蚀条件,其所产生的沉淀物又进一步加速着钢管腐蚀的速度。由此可见,输水钢管道(包括钢配件)内壁的防腐蚀除应重视改进制造、安装、表面预处理及涂装工艺外,。条19611.4m的对香港供水钢管实测管内壁糙率n0.71倍。这是一个水库。12 环境对输水钢管道外壁的腐蚀大气环境对裸露钢件的腐蚀表现,主要是氧化锈蚀。影响大气腐蚀性态的主要因素是:①气温在摄氏零度以上、湿度超过临界湿度的时间,即“润湿时间”;②酸雨、H2S的含量;③大气中盐粒子的含量。其中“,润湿时间”是主要的。高“润湿时间”条件下的锈层中积聚了大量水分,为电化学反应提供了有利的温床,使腐蚀加
6、速;此外,酸雨中的H2S和Cl-离子,危害也十分突出。广东省高州水库三岔塘坝后水电站内径3.0m壁厚8mm的钢管(A3钢),是布置在土坝廊道中的发电引水钢管。由于廊道大气常年湿热,虽经管理单位精心护理,运用多年的钢管外壁仍然难免严重腐蚀,实测局部管壁厚度仅存5mm,不得不采取在管外包钢筋混凝土的做法,实质上以钢筋混凝土管取代了原有钢管[2]。工程上对暴露在大气中的输水钢管道通常都采取了多层涂料保护措施,但若施工工艺不周,面层材料的抗渗、防水以及耐候性能又欠佳,雨水可侵入防护材料内层,形成鼓泡、气囊,—————————————————————————————————————————————
7、——这也会在钢管道外壁形成局部微电池令钢管腐蚀。113 埋地钢管道的外壁腐蚀埋地钢管道的腐蚀主要是电化学腐蚀,其他原因还有化学腐蚀、杂散电流腐蚀、生物腐蚀等。这里所说的生物腐蚀还包括植物根系穿透防护层的影响。埋地钢管道的外环境,因地而异差别很大。由于是电化学腐蚀为主,因此管线土壤的电阻率是衡量环境腐蚀程度的重要指标,而氧化还原电位、土质、含水量、pH值、微生物、地下水中的也会促进硫化菌、SRB的繁殖;原水中如Fe2+和总铁较高 收
