预应力钢筒混凝土管内壁腐蚀及控制方法.pdf

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1、第25卷第4期腐蚀科学与防护技术、，o1．25NO．42013年7月CORROSIONSCIENCEANDPROTECTIONTECHNOLOGYJu1．2013预应力钢筒混凝土管内壁腐蚀及控制方法梁耀升颜永贵周波费克勋刘晓军1．苏州热工研究院有限公司苏州215000；2．大亚湾核电运营管理有限责任公司深圳518000中图分类号：TG174文献标识码：A文章编号：1002．6495(2013)04．0339—041引言由于海水中含有大量的Mg”、SO，MgC1：可与Ca(OH)反应生成Mg(OH)，Mg(OH)无胶结能力，预应力钢筒

2、混凝土管PCCP(Prestressedcon—CO：渗入到混凝土内与Ca(OH)：反应(碳化)，减少混cretecylinderpipe)是在带有钢筒的混凝土管芯外凝土内的碱性物质，降低自身的pH值，因此造成混侧，缠绕环向预应力钢丝，再在外边制作水泥砂浆保凝土的破坏。护层的管子，法国Bonna公司最先研制，目前在美cl一的侵蚀是导致PCCP内壁腐蚀和管道失效的国、加拿大等国家广泛应用[1-3]。PCCP包括内衬式最主要因素，其最直接的作用是对混凝土内钢筒的预应力钢筒混凝土管和埋置式预应力钢筒混凝土腐蚀。PCCP的密封钢筒是一个约为

3、1．5-2l'nl'n的薄管。内衬式预应力钢筒混凝土管由钢筒和混凝土内层，氯盐渗透到混凝土中时，提高了Ca(OH)的溶解衬组成管芯并在钢筒外侧缠绕环向预应力钢丝，然度，增加了对混凝土的侵蚀，有时还产生盐结晶膨胀后制作水泥砂浆保护层而制成；埋置式预应力钢筒腐蚀。预应力钢筋混凝土管内壁混凝土层可以抵挡混凝土管由钢筒和钢筒内、外两侧混凝土层组成管管内流体的冲刷，以避免密封钢筒的冲刷腐蚀，也可芯并在管芯混凝土外侧缠绕环向预应力钢丝，然后以将钢简表面保持在pH值大于12．6的环境，钢筒则制作水泥砂浆保护层而制成。PCCP将高强钢丝的在此环境下

4、由于表面生成一层致密的氧化膜，基本抗拉、混凝土的抗压和钢板的防渗有机结合在一起，不会腐蚀。但如果含C1。的海水渗透混凝土层进入具有防渗漏、耐腐蚀、寿命长；内外承压能力和抗震到钢筒表面，就由于腐蚀产物的水解而降低pH值。性能良好；维护费用低等特点。一般设计使用寿命当pH值降低至小于11．5时，钝化膜就不能保持稳大于50a，因此被广泛应用于城市输配水干管、雨污定，当pH值小于9．88，则钝化膜完全破坏。钝化膜水干管、火电站和核电站的供水管、水利工程、工业破坏的钢铁基体与未破坏的钝化膜或者其他电位更供水及废水管线等方面。正的组织形成腐蚀电

5、池，并充当阳极而受到腐蚀溶2PCCP内壁腐蚀解，在特别条件下，阳极闭塞区的pH值可以达到3．5PCCP的内部腐蚀容易发生在空管或者非满水左右，腐蚀速度高达1．75mrn／a。一旦混凝土的密运行的工况下，满水运行的海水管道由于氧气稀薄，封钢筒被内部海水腐蚀穿孔，PCCP的密封性能将大腐蚀性相对较弱。对管道产生侵蚀作用的主要是大降低，海水也会通过孔洞对钢筒外部的预应力钢CO、镁盐、硫酸盐和氯盐等。筋进一步腐蚀。混凝土是多孔结构，容易吸收水分和空气，水和3预应力钢筒混凝土管内壁腐蚀的控制方法CO与Ca(OH)：反应，生成的CaCO，体积膨

6、胀，产生钢筋混凝土是由混凝土和钢筋组成的复合材膨胀裂缝。从外渗透到混凝土内部的SO，在水泥料，它既可被视为是用钢筋强化了的混凝土，又可被石与集料的过渡区积聚，这种积聚是由于SO42-与水视为混凝土层作为表面保护的钢筋来进行研究。泥水化产物反应，在该区域生成了膨胀性的钙矾石所以预应力钢筒混凝土管内壁可看作是混凝土衬里和石膏，达到一定程度，混凝土就会开裂、剥落。的钢筒管道。PCCP内壁会受海水等腐蚀性介质的作用而加速腐蚀老化。针对PCCP内壁面临的海水定稿13期：2012—10—08腐蚀问题，涂层保护、热塑性复合管衬里保护和电化作者简介

7、：梁耀升，男，1986年生，工程师，研究方向核电站腐蚀与控学保护等是可以控制腐蚀、使管道服役寿命增加的制及管理通讯作者：梁耀升，E—mail：liangyaosheng@cgnpc．com．cn有效方法。340腐蚀科学与防护技术25卷3．1涂层保护GB50212—2002《建筑防腐蚀工程施工及验收3．1．1混凝土层的修复PCCP内壁的混凝土规》和HGT20587．1996(化工建筑涂装设计规定》对层可以使钢筒免于冲刷腐蚀，同时又让钢筒表面维海水腐蚀环境下混凝土的涂装防腐工程已有所规持钝化膜。一旦混凝土层遭受破坏，钢筒就不再受范。但腐

8、蚀控制设计考虑的内容绝不限于此，由于到保护，引发严重腐蚀。可见保证混凝土层的完整增加了涂覆层，对异物控制严格的管道需严格把关，性是十分必要的。但混凝土在使用中仍可能出现活以免涂层失效后在管道系统运行过程中造成影响；动裂纹，加上海水冲刷