輸水鋼管內壁涂襯水泥砂漿防腐技術——摘自中國腐蝕與防護網

2017-12-18

                                       輸水鋼管內壁涂襯水泥砂漿防腐技術

   關于輸水鋼管內壁涂襯防腐已經是成熟的工藝了,根據其中介質的不同內襯材料也有所差異;但是對于輸水管道特別是自來水管道,內壁涂襯材料必須要求達到環境衛生要求,符合飲用水安全食品級標準。雖然隨著涂料技術的發展,食品級涂料層出不窮,但是絕對安全的自來水內襯涂料至今還沒有。即使有廠家號稱綠色無污染內襯防腐蝕產品,但是對于大眾來說還是擔心其中的危害性,因為產品畢竟是有機類材料,有機類材料最終還是影響著大眾的身體健康。為解決自來水管道防腐問題以及衛生安全的苛刻條件,自來水管道內涂水泥砂漿防腐技術相應而生。在我國這一技術的出現至今已經30多年了,大致和筆者從事防腐蝕施工技術工作時間相當,無論從工藝成熟性,材料優良性,設備的自動化程度都有了飛躍性的發展,而且有了強制性施工質量規范標準《埋地給水鋼管道水泥砂漿涂襯標準》CECS10:89。本文就自來水管道內壁水泥砂漿涂襯防腐技術和大家作一個簡單淺表性的交流探討,希望能夠在輸水管道特別是自來水管道內防腐蝕施工中得到一些實質性的啟發和應用,并且重現無機材料在防腐蝕領域的特殊風彩。
     自來水管道內襯水泥砂漿防腐層,它不僅單純起到物理性隔離的作用,更重要的是砂漿與金屬表面之間形成PH值達到12以上的“鈍化區”。即使自來水透過(2mm每十年)涂層達到金屬表面,也不會形成銹垢。綜合諸多優良特性,自來水管道內壁水泥砂漿內襯防腐有以下幾個顯著的優點:
    1.避免管道內壁腐蝕銹垢的產生,使得管道長期保持良好的輸水狀態,摩阻系數N小,一般質量較好的涂層N值為:0.012-0.013之間,甚至更小。
    2.由于水泥村里涂層的隔離,自來水不與金屬管道直接接觸,而且水泥砂漿屬于無機化合物,無毒,性能穩定,確保了輸水水質。
    3.工藝性能好,對于管道內壁處理要求低,一般性的鋼絲輪打磨除銹既可。。
    4.由于水泥砂漿涂襯具有一定的厚度,提高了鋼管的剛性和抗滲透能力,減少了鋼管的壁厚,降低了管道工程的成本。
    5.火焰切割,電焊或機械割管對水泥砂漿村里層的機械強度和防腐蝕性能幾乎沒有影響。
    6.水泥砂漿的防腐,防止了自來水管道腐蝕穿孔,延長了自來水管道的使用壽命。
    工藝流程:設置操作臺坑場地----內壁除銹----涂襯(小口徑采用離心噴涂,大口徑噴抹同時進行)----封口養護----檢驗----交付使用。
    質量標準:直徑400厚度6.4毫米500-700厚度8毫米,直徑800-1000厚度10毫米,直徑1000毫米以上按照標準要求執行。涂層表面應該光滑,連續,不漏涂,不空鼓,不露砂。修邊處為手工進行,以手感光滑砂粒感。
    材料要求:水泥,選用425#以上的普通硅酸鹽水泥或者礦渣水泥,符合國家標準GB-175-85,出廠時由廠方出具質量合格證書,超過儲存期或者其他原因,應該送檢測部門檢驗合格后方可使用。黃砂,工業用砂40-70目,堅硬潔凈,級配良好,雜質以及含泥量不應大于2%,使用前用14目篩網過篩。拌和水,自來水,井水。添加劑,(S.T)無毒白色粉末,有質量合格證書以及其形成砼制品無毒檢測報告,其用量為水泥的千分之五,用來增加砂漿與鋼鐵的粘結力,減少軸向收縮力。
    水泥砂漿配合重量比例,水泥:黃砂=1:2添加水泥用量的千分之五添加劑,調整好塌落度70-100毫米之間。
    施工操作要點:A,小口徑管道使用離心噴漿機施工,為地面操作,噴漿機應該安裝牢靠,使得所承托的管道軸線處于水平位置。B,根據管徑的大小和施工現場實際情況分地面和地下施工。C,在施工前,地面施工應將制作好的管道排列整齊,直徑1200以上的管道可以連接兩根以上,接頭處要接好,平整。D,噴涂砂漿之前先將管道內壁的銹斑焊渣,氧化皮等一些雜質去除干凈,除銹應該達到St3標準。E,拌和砂漿,砂漿配料應該按照配合比過秤配料。F,砂漿配比應該準確,拌和均勻,拌和好的砂漿應該在40分鐘內用完。G,噴涂機械,應根據管徑的大小,選擇與其相適應的噴漿機,在噴涂前調試好。H,噴涂砂漿厚度,應根據設計或者參照管徑的大小確定其厚度,按照標準執行。I,噴漿機應該連續施工,以防止水泥砂漿硬化,使得噴漿機噴嘴堵塞,影響施工進度,造成工料浪費。J,自來水管道內壁涂襯水泥砂漿后隨即應用塑料薄膜將管道口封好,并且用草袋遮陽,這樣以防止風吹,日曬,使砂漿過早脫水,產生裂縫,造成質量事故。K,自來水管道內壁水泥砂漿涂襯后,應做好管內溫度記錄,待砂漿強度達到規定的強度后,應灑水濕潤養護至其強度達到100%。L,當氣溫低于攝氏5度時,應該進行蒸汽養護。M,每當完成一定數量的自來水管道內壁水泥砂漿噴涂后,應做二組水泥砂漿試壓塊,一組放進管道內同期養護,一組常溫養護,待其達到28天后,送檢驗部門檢測。N,每一層噴漿機使用完畢后,應清洗干凈,檢查電氣線路正確與否,電纜是否有破損現象。O,質量檢測,厚度控制在標準值正負2毫米之間,采用非磁性測厚儀,或者現場局部破壞性直接測定。抗壓強度300Kg每厘米平方,采用預先留標準塊試壓,委托檢測。肉眼觀察,鋼尺測量,內涂表面應該光滑,平整,連續,不起殼,不掛漿,不流淌,不漏涂,不開裂。水泥砂漿涂襯裂縫寬度小于或者等于1.6毫米,并且沿管道軸向長度不大于管道圓周長度和不大于5毫米時可以不修補。當裂縫寬度大于1.6毫米是,經加強養護后裂縫能夠自動愈合的,可以認為合格,對于麻面,砂穴,空窩,每處不得大于5厘米平方,單個缺陷深度不大于2毫米。每處空鼓面積不得大于400厘米平方。P,缺陷修補材料應與原噴涂料相同,并對修補區域進行養護,對于小面積修補,采用聚醋酸乙烯膠泥修補,以保證質量和維修速度。
    安全要求:1.電氣設備安裝必須由專職電工負責,所有電氣設備必須有可靠的接地措施,并設置觸電保護器。
                      2.施工現場不得使用裸線。施工人員進入管道內施工,必須穿絕緣鞋和絕緣手套。
                      3.攪拌機運轉時,任何工具不得伸入攪拌機桶內,以免發生危險。
                      4.噴漿機每班次施工完畢后必須進行沖洗,施工前必須進行檢查保養注油,以保證設備正常運行。
                      5.設置施工區域警示標志,執行標準規范。工了場清,文明有序。
    技術回顧: 自來水鋼管內壁襯涂水泥砂漿防腐已有100多年的歷史,這項技術的發明是在法國,但是美國最早應用,就其紐約和新澤西州城已有135年歷史,直徑1200和直徑1800口徑的鉚接鋼管,當時涂襯12.4毫米水泥砂漿,至今仍在使用。1933年,英商在上海,廈門路鋪設直徑625毫米口徑鋼管,涂襯15毫米厚水泥砂漿,迄今已有59年歷史,打開檢查涂層良好完整,摩阻系數一直保持0.012新管水平。日本起步較遲,六十年代才開始推廣應用,但是發展速度較快。由于水泥砂漿取材方便,價格低廉,防腐可靠,在科學技術高度發展的今天該技術仍然沒有降低它在防腐領域中的實用價值,世界各國仍繼續使用,目前正在向發展中國家擴散和發展。
    發展趨勢:自來水鋼管內壁水泥砂漿涂襯防腐蝕技術,現在正由于各種無毒添加劑的介入,涂襯厚度減薄,功能更趨于完善,就專業施工機械而言,噴漿機動力電壓380V有可能隨著低壓電器的技術進步,而改用安全電壓,或者改用其它動力(如以壓縮空氣作為動力源)筆者期待國內行業專家和有識之士設計出智能化的新一代噴漿機,共同為改善人類生存環境作出應有的貢獻!
    筆者寫作以上的見解非常感謝自己的恩師--防腐蝕高級工程師陳美華老師,以及國內自來水管道內壁水泥噴漿機生產廠家給與的數據提供和大力支持。作為來自一線的防腐技術人員,對于文中的觀點難免有一些缺陷和錯誤,希望同行們能夠指出,共同為自來水管道內壁水泥砂漿涂襯防腐的推廣應用努力!-------------張作華

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