污水钢管外侧防腐涂层与涂装工艺设计

 摘要：分析了污水钢管外侧的腐蚀因素，给出了防腐涂层配套方案的设计要求以及涂装施工的工艺条件。

    关键词：污水钢管；涂层设计；涂装工艺

    中图分类号：TQ630 文献标识码：A 文章编号：1009-1696（2008）06-0016-03

    1 概况

    本工程是嘉兴市污水管网连接线工程的一部分，其中开槽埋管系螺旋形焊接钢管。钢管外径等尺寸见表1。钢管每节长12m，在现场焊接后，开槽埋地。根据嘉兴市污水管网的实际情况分析，钢管有3项腐蚀因素。

    1.1 土壤因素

    钢管埋于土壤之中，而土壤是气相、液相和固相所构成的一个十分复杂的系统。影响土壤腐蚀的因素很多，对于嘉兴市污水管网埋管来说，主要有4个因素：（1）含水量：水分使土壤成为电解质，是造成电化学腐蚀的先决条件。该钢管虽处于设计地下水位以下，但地下水受季节性雨季影响较大，水位年变化幅度为0.5~1.0m，雨季时地下水接近地表。土壤含水量的变化，特别是处于干湿交替的土壤腐蚀性较强。（2）温度：土壤温度是通过影响土壤的物理化学性质来影响土壤的腐蚀性的。嘉兴地区冬季温度低，电阻率大，腐蚀轻，夏季土壤温度升高，电阻率低，不仅钢管腐蚀加快，而且温度的升高使微生物活跃，更促进了对钢管的腐蚀。（3）杂散电流：在嘉兴地区土壤中不可避免地存在着杂散电流。它是在土壤介质中的一种大小、方向都不固定的直流电流，来源于电焊机的接地、地下电缆漏电、电车、电气化铁路等，也会对埋地钢管产生腐蚀。（4）土壤的差异：土壤的质地不同，在物理、化学特性上有很大的差异，腐蚀性也不同。如腐植土、淤泥土、沼泽土的腐蚀性较强。特别当埋地钢管从土壤A通到另一种土壤B时，便形成了宏观腐蚀电池，它对埋地管道造成的腐蚀危害尤为严重。另外，处于钢管底部土壤比上部湿，透气性差，氧浓度底，土壤电位也就低，因而钢管底部腐蚀特别严重。

    1.2 材质因素

    埋地钢管由普通Q235碳素钢制成。其中铁是主要的元素，约占化学成分的98%或更高，含碳量一般为0.25%。钢铁中若含碳量增加，同时含有硫等杂质时，将明显加速其腐蚀速度，因此，普通碳素钢在土壤中本身的耐腐蚀性较差。Q235系热轧钢材，表面有氧化皮覆盖。氧化皮的主要成分为Fe3O4，在含微量盐的水中，它与钢铁的电极电位差达到0.20V，作为阳极的钢铁就会发生腐蚀；同样在涂装作业中，如不彻底清除氧化皮，也会引起钢管锈蚀。钢管表面状态与缺陷，如凹坑、气泡、裂纹、加上钢材内夹杂的不均匀物质，与土壤接触时形成的电位差，加速了钢管的腐蚀。

    1.3 钢管制造工艺中的腐蚀因素

    埋地螺旋钢管的制作与安装，均离不开电焊。焊缝附近的钢材受到热、焊接应力的作用，特别容易锈蚀；电焊时，落在钢材表面的“飞溅焊渣”会造成缝隙腐蚀；由于成分不同，焊缝材料与钢铁形成电隅腐蚀；这就是电焊缝周围特别容易锈蚀的原因。另外，不规范的涂装工艺，运输及安装时漆膜破损均会引起钢管锈蚀。

    2 埋地管道外侧防腐涂层的设计

    2.1 设计规范

    国际标准：ISO12944-1998，钢结构防腐蚀涂料的腐蚀与防护；ISO4628-1~6，涂层使用寿命的判断。国家标准：GB/T8923-1988，涂装前钢材表面锈蚀等级与除锈等级；GB/T13288，涂装前钢材表面粗糙度的等级评定；GB/T50268-1997，给水排水管道工程施工及验收规范。行业标准：HG/T2884-97，环氧沥青防腐蚀涂装（分装）；SH3022-1999，石油化工设备和管道涂装防腐蚀；SY0007-1999，钢质管道及储罐防腐工程设计规范；SY/T0061-2004，埋地钢管外壁有机防腐层技术规范；SY/T5918-2004，埋地钢管外防腐层修复技术规范；SY/T0447-96，埋地钢管管道环氧煤沥青防腐层技术标准；JB/T2350，高压无气喷涂典型工艺。