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给排水管道防腐施工技术探究

所属分类:行业动态    发布时间: 2022-02-14    作者:admin
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给排水管道防腐施工技术探究

给排水管道是市政工程中的重要组成部分,是关系到城市发展的基础设施组成部分,与城市水资源循环息息相关,也关系到防洪、排涝、水污染等问题的治理,市政给排水工程是保障现代城市居民的基础民生工程,关系到广大城市居民的生活质量和幸福指数,因此,要积极地从材料、工艺两方面对给排水管道防腐施工技术进行科学探究。

1、给排水管道防腐施工技术的功能及意义

1.1保障水利工程质量

给排水管道对于城市具有调节雨水功能,每当雨季面临城市内涝危机时,给排水管道的工作状态直接关系到防洪泄洪效率,起到保障性的水利设施功能。防腐施工技术能够有效保证给排水工程的健康运营,保障城市居民的日常生活和用水需求。

1.2减轻城市污染现象

城市会产生大量生活废水、工业废水,过去市政排污主要依赖排污明渠、排污口流入城市河流,渗入城市用地,加重了城市的污染现象,成为影响城市市容市貌的主要问题。提高给排水管道的防腐性能,既能使城市居民享受更加清洁的水源,又可以集中处理污水,减少渗透污染现象。

1.3节约城市水资源

当前,我国打造宜居城市, 提倡对绿色资源的可持续利用,城市水资源的节约利用也是一项重大课题。给排水管道防腐性能的提升有利于减少高压管道输水过程中产生渗漏现象,减少水资源在运输过程中产生的损失,高效合理地利用水资源。

2、给排水管道防腐蚀材料技术

2.1调整金属内部组织构造

金属自身的理化性质关系到金属腐蚀的速度,减少金属中活泼金属成分,增加金属中耐腐蚀金属成分,制成理化性质稳定的合金元素,可以增强金属抗腐蚀的能力。例如,在钢材中添加铬生产不锈钢材料,或者添加其他如镍、钼、钛、铌等稀有金属,进一步改变金属内部的金相组织结构来提高不锈钢的防腐蚀性能,一般应用于市政、消防等供水管道。

2.2构建保护层方法

一般情况下,通过对金属供水管材料表面电镀耐氧化金属的方式形成耐腐蚀保护层,可以有效提高供水管道的耐腐蚀能力,一般应用于市政、消防供水管道。此外,也可在碳钢材料中添加铬,比例在1.2%10.5%时,钢材料表面可形成铬的氧化膜(自钝化膜),阻止钢材料表面发生原电池作用,而且氧化层损坏后具有自我修理作用,继续起保护作用。

2.3电化学防护方法

电化学防腐技术主要应用于城市市政排水管道,其原理是利用直流电沟通市政排水管道混凝土构件上辅助电极和钢筋,辅助电极作阳极,钢筋作阴极,通过 回路对钢筋电化学反应,在电场的作用下,使腐蚀性高的氢氧根离子、氯离子附着在混凝土表面,远离阴极(钢筋)从而改善钢筋的介质环境。电化学防腐技术大量应用于钢筋混凝土结构的排水系统,尤其是给地上水含量高、多雨疏松土质和海水倒灌区的地质结构的适应程度很高,也是目前电化学阴极保护应用的工程研究热点。

3 、常见给排水管道防腐蚀检测技术

3.1磁场衰减检测技术

该技术主要原理类似超声波探伤法,是通过交流电产生的磁场强度检测腐蚀面破损的技术。首先,在给排水管道上每隔一定距离设置交变电流信号接收器,使管道周围产生磁场,平滑的管道层的产生的磁场规律性很强,而腐蚀破损的管道面则会影响其附近的磁场的强度。这种检测方法无需常备人员,能确定管道发生腐蚀的大体位置,但容易受到其他磁力作用导致干扰信号,导致错判、误判现象产生。

3.2标准管地电位检测技术

该技术为控制管道外腐蚀的检测技术,通常用来检测市政给排水干线的外侧腐蚀情况,是监控阴极保护效果的测试技术。具体方法为在阴极保护状态下每隔2km的管道以内设置道电位测试点,通过测得电位与参与电极对比评价防腐层的电位缺陷。该技术可以管道的防腐保护状态,可以通过联动系统进行自动采样,但技术灵敏度对土壤的电阻值和管道埋深方面有一定要求。

3.3电流梯度检测技术

有交流电和直流电检测法两种,直流电位梯度检测技术(DCVG)利用的是电流密度与电压梯度成正比这一原理,来检测给排水管道上发生的防腐层破损面积大小。直流电检测法在检测管道上发生的防腐层面积方面的效果比较突出,受用电网络的干扰比较小,但测量距离比较有限;交流电位梯度检测技术(ACCG)利用的是交流电信号在管道中衰减情况确定防腐层破损位置的原理。与磁场衰减检测法不同的是,交流电位梯度检测技术更适合检测管道内壁的防腐层状况,事先须将给排水管进行排空,然后,发射电流信号检测其在管道内部运行的衰减率。内部防腐层的破损会导致由于管道与埋地土壤之间的直线距离缩短,信号电流沿管道流动会产生一定的衰减率,可以据此来准确判断管道防腐层破损位置。

4、给排水管道防腐蚀材料新技术注意事项

4.1三层聚乙烯涂层防腐技术

20世纪,德国发明了三层聚乙烯防腐蚀技术,迄今为止,仍然是一种经济高效、适宜大量应用的化学防腐蚀涂层。该材料是新材料与新工艺相结合的防腐蚀技术,.底层乙烯是指钢管外表涂抹的环氧底油漆,第二层乙烯是厚度、密度等可设置参数的一层胶黏溶剂薄膜,.外层乙烯是当次外层胶黏溶剂熔化后涂抹的聚乙烯薄膜。

4.2液态聚氨酯防腐涂料防腐技术

液态聚氨酯防腐涂料化学构成比较稳定,不会发生原电池现象,抗氧化性十分出色,耐火性能同样出色,应用在管线防腐中可靠、稳定,在各类地质环境下都能保证较长的使用周期,表面形成的多孔结构能够吸收一定程度的水分。由于液态聚氨酯防腐涂料绝缘性较强,与阴极保护防腐体系的适应性很高。

4.3双层环氧涂料防腐技术

该技术是三层聚乙烯涂层的变种,使用两种理化性质不同、耐腐蚀性较强的环氧粉末物质覆涂于管道表面,涂层厚度在6001000um,内层防腐为主,外层耐磨兼防腐处理功能。环氧涂料可选择不同的环氧粉末物进行搭配作业,常用于大口径给排水管道、石油天然气管道等的外壁及零部件防腐蚀处置,也可以覆涂三层或多层,以增强防腐蚀效果。

4.4添加纳米级的改性材料

该技术属于高分子材料技术,通过在管道原材料中加入纳米颗粒以提升管道的抗腐蚀能力,其理化优势不限于抗腐蚀,在抗老化、耐高温等性能方面表现也优异,例如,当前在小口径给排水管道方面,基本替代了金属管材。但由于生产成本的问题,在大口径给排水管道方面的应用程度不高,有其应用层面的局限性,但其一定程度上也代表了给排水管道防腐材料技术的发展方向。

5、给排水管道防腐施工新技术注意事项

5.1施工设计方面

为了避免外部介质环境影响给排水管道施加不利影响,因此,在给排水管线综合系统设计中,一定要注重地质结构和管线理化性质等内容。例如,勘察人员需要高度重视埋设区环境、水文状况、地质状况,作为管线综合设计的客观依据,技术人员根据基础条件设计管网长度、布置方向、材料材质、保护方案等因素,尽量使管线设计符合实际情况,避免客观因素对管线的较大影响, 有效降低自然环境对给排水管道的腐蚀作用。

5.2耐腐蚀检测方面

管线埋设施工过程中,需要贯彻细致的管道防腐计划,落实工程监理制度,对有破损的管线和易损部件进行严格监控,要每日巡检管线内外壁是否出现涂层脱落、破损、锈蚀情况,出现情况要进行认证分析总结,排查给排水管的隐性威胁,尤其是消防管道与排污管道的防腐蚀情况。

5.3管道腐蚀阴极保护技术

阴极保护技术至今仍在探索与创新的道路上前行,它与传统的保护层技术、材料革新技术发展方向不同,致力于通过改变各种化学介质环境中电化学变化来转移产生金属腐蚀现象的基本离子,只要给排水管线中的结构材料是金属或钢筋结构,通过直流电流和辅助电极即可用,经实践证明,其效果优于普通外层防腐技术。

6、结语

我国国际化大都市不少, 但给排水管道基础工程建设与发达国家相比有着不小的差距,未来这些给排水基础设施的翻新扩建,会成为未来20年城市基础设施建设的发展方向,因为给排水管道防腐蚀技术必须不同采用新技术,使用新材料,在涂层工艺创新和施工技术变革方面大量应用创新,从而提高我国给排水工程方面的核心竞争力。


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