談埋地管道防腐蝕施工技術
管道是重要的城建筑基礎設施，在工程建設中承擔著重要作用。由于管道長期埋在地下，隨著時間的推移，外界土壤特性及地形沉降等因素的影響，管道會發(fā)生腐蝕、穿孔、泄漏，給國家?guī)韲乐氐膿p失。
1 埋地管道的腐蝕
1.1 土壤腐蝕
土壤是具有固、液、氣三相的毛細管多孔性的膠質(zhì)體，土壤的空隙為空氣和水所充滿，而土壤中的水含有一定的鹽，使土壤具有離子導電性，成為電解質(zhì)。土壤的物理化學性質(zhì)的不均勻性，影響到土壤對金屬的腐蝕性，加上金屬材質(zhì)的電化學不均勻性，這就構成了腐蝕電池的條件。
1.2 細菌腐蝕
在一些缺氧的土壤中，有一種硫酸鹽還原菌，它是一種厭氧菌，它參加電極反應的作用是將可溶的硫酸鹽轉化為硫化氫并和鐵作用生成硫化亞鐵，生成硫化氫使土壤中9^濃度增大，陰極反應過程中氫的去極化作用加強，加速了腐蝕作用。
這種細菌肉眼看不見，生長在潮濕并含有硫酸鹽及可轉化的有機物和無機物的缺氧土壤中，如沼澤地及海泥等。對硫酸鹽還原菌腐蝕的判斷，可借助于黑褐色的硫化亞鐵的腐蝕產(chǎn)物的生成或用稀鹽酸滴浸產(chǎn)生刺鼻的硫化氫而得知。
1.3 雜散電流腐蝕
雜散電流是指在地下流動的設計之外的電流，如電氣化鐵路、各種用電設備接地等散布的電流都可視為雜散電流。這種電流也能對地下金屬管道產(chǎn)生腐蝕破壞作用，因雜散電流引起的腐蝕破壞作用，稱為雜散電流腐蝕。
2 埋地管道防腐蝕常用材料
埋在土壤中的鋼質(zhì)管道的腐蝕是一種電化學作用的結果，防止埋地管道的腐蝕常用的方法是用覆蓋層把金屬表面與腐蝕介質(zhì)隔離開，它們與介質(zhì)之間沒有接觸的機會，也就不存在發(fā)生化學反應的可能了，最常用的覆蓋層有瀝青玻璃絲布覆蓋層和環(huán)氧煤瀝青玻璃絲布覆蓋層。
3 埋地管道防腐蝕施工技術要求
3.1 環(huán)氧煤玻璃絲布防腐蝕施工技術要求
鋼管在涂覆前，必須進行表面處理，除去油污、泥土、原涂層等雜物， 除銹標準一般應達到Sa2級以上。表面不得有焊瘤、棱角、毛刺等缺陷。涂刷底漆鋼管表面處理合格后，應盡快涂環(huán)氧煤瀝青底漆，刮膩子對高于鋼管表面2mm的焊縫兩側及其他不平整處，應先打膩子形成平滑過渡面。膩子由環(huán)氧煤涂料和滑石粉調(diào)成，在底漆表干后進行刮抹，避免纏玻璃布時形成空鼓。
3.2 瀝青玻璃絲布施工技術要求
為確保防腐層質(zhì)量，要求基底處理達到圖紙設計為準。熬制瀝青熬制開始時應緩慢加溫，熬制溫度宜控制在23℃左右，熬制中應經(jīng)常攪拌，并清除熔化瀝青表面上的飄浮物，每鍋瀝青的熬制時間宜控制在4～5小時左右，每口鍋熬制5～7鍋后，應進行一次清鍋，將沉渣及結焦清除干凈。底漆用的瀝青應與面漆用的瀝青標號相同,底漆表干后，方可澆涂瀝青和纏繞玻璃絲布。瀝青澆涂溫度以200～220℃為宜。澆涂瀝青后，應立即纏繞玻璃布，纏繞方法同環(huán)氧煤玻璃絲布防腐層，鋼管兩端各防腐層應做成階形接茬。待瀝青層冷卻到100℃以下時方可包扎聚氯乙烯工業(yè)膜外保護層。外包聚氯乙烯工業(yè)膜應緊密適宜，無皺褶、脫殼等現(xiàn)象。
4 質(zhì)量檢驗與補口補傷
4.1 質(zhì)量檢驗
無玻璃絲布或冷纏帶的環(huán)氧煤普通防腐層，表面應呈現(xiàn)平整、光滑的涂膜狀，對缺陷處應在固化前補涂面漆至符合要求。有玻璃絲布或冷纏帶的瀝青或環(huán)氧煤瀝青加強級和特加強級防腐層，要求表面平整， 無空鼓和鈹折，玻璃絲布網(wǎng)眼為面漆所飽和，壓邊和搭接邊黏結緊密，對防腐層的空鼓和皺折應鏟除，并按相應防腐層結構的要求進行補涂。
對于環(huán)氧煤普通級防腐層，應很難挑起，挑起處的防腐層呈脆性點狀斷裂開，不出現(xiàn)成片挑起或層間剝離情況。對于環(huán)氧煤加強級、特加強級和瀝青玻璃絲布防腐層，挑開或撕開約50cm2，防腐層應不易撕開或撕裂，且破壞處不露鐵，無層間剝離情況。
4.2 補口與補傷
在鋼管的補口、補傷露鐵處，必須進行表面處理，除銹等級與管體相同；補傷處防腐層未露鐵時，應對其進行表面清污，并用砂紙打毛后再進行防腐處理。鋼管補口、補傷處的防腐層結構應不低于管體防腐層，施工工序及技術要求與管體施工相同，與管體搭接應做成階梯形接茬，搭接長度為100mm左右。補口、補傷處的防腐層應按防腐層質(zhì)量檢查方法進行檢驗。
5 鋼管內(nèi)涂層
5.1 環(huán)氧粉末內(nèi)涂層
埋地鋼管內(nèi)輸送介質(zhì)對管道內(nèi)壁會造成持續(xù)性腐蝕破壞，環(huán)氧粉末內(nèi)涂層是新近發(fā)展起來的一種常用有效防腐層，它不僅可以減少輸送介質(zhì)對管道的腐蝕以延長管道的使用壽命，還可以減少阻耗、降低輸送成本、增加輸送能力。其結構為單層一次成膜，涂裝方法有靜電噴涂、水平桿式噴槍噴涂、水平吸入涂布、推輥手工刷涂等。
5.2 水泥砂漿襯里
在埋地給水鋼管內(nèi)壁均勻涂抹一層水泥砂漿襯里層，能防止鋼管生銹，保護水質(zhì)，提高輸水能力。水泥砂漿襯里層的原料要純凈，無毒害雜質(zhì)，水泥與砂的質(zhì)量比為1 ：1～2。該襯里層的施工方法有機械噴涂、手工涂抹等，施工必須在管道鋪設完畢試壓合格并按設計要求復土夯實后進行，整個施工過程中，管道必須處于穩(wěn)定狀態(tài)。襯里施工前，管內(nèi)壁必須進行清掃，對新埋設的管道應除去松軟的氧化皮、浮銹、泥土、油脂、焊渣、污物等附著物，對舊管道還應除去銹瘤、水垢等附著物，附著物除去后及時用水清洗，襯里施工時管內(nèi)壁不得有結露和積水。
6 陰極保護
陰極保護是目前較先進的一種地埋管道電化學防腐蝕方法，在我國石油天然氣行業(yè)及一些大城市巳廣泛應用。陰極保護工程應與主體工程同時勘察、設計和施工，并應在管道埋地六個月內(nèi)投入運行。
陰極保護的原理是借助于土壤的導電性，通過犧牲陽極或外加電流的方式，不斷均勻地向埋地管道輸送電子，從而起到保護管道的作用。陰極保護分為外加電流和犧牲陽極兩種保護方式，選用時應考慮以下主要因素：工程規(guī)模大��；有無經(jīng)濟方便的電源；被保護體所需保護電流密度的大小；被保護體與周圍地下金屬構筑的相互影響；土壤或介質(zhì)電阻率的大小。在工程設計中，應對上述因素綜合考慮，全面分析比較，擇優(yōu)選用，當被保護管道的防腐層良好、土壤電阻率較低、周圍地下金屬構筑較多時，宜采用犧牲陽極保護。
1 埋地管道的腐蝕
1.1 土壤腐蝕
土壤是具有固、液、氣三相的毛細管多孔性的膠質(zhì)體，土壤的空隙為空氣和水所充滿，而土壤中的水含有一定的鹽，使土壤具有離子導電性，成為電解質(zhì)。土壤的物理化學性質(zhì)的不均勻性，影響到土壤對金屬的腐蝕性，加上金屬材質(zhì)的電化學不均勻性，這就構成了腐蝕電池的條件。
1.2 細菌腐蝕
在一些缺氧的土壤中，有一種硫酸鹽還原菌，它是一種厭氧菌，它參加電極反應的作用是將可溶的硫酸鹽轉化為硫化氫并和鐵作用生成硫化亞鐵，生成硫化氫使土壤中9^濃度增大，陰極反應過程中氫的去極化作用加強，加速了腐蝕作用。
這種細菌肉眼看不見，生長在潮濕并含有硫酸鹽及可轉化的有機物和無機物的缺氧土壤中，如沼澤地及海泥等。對硫酸鹽還原菌腐蝕的判斷，可借助于黑褐色的硫化亞鐵的腐蝕產(chǎn)物的生成或用稀鹽酸滴浸產(chǎn)生刺鼻的硫化氫而得知。
1.3 雜散電流腐蝕
雜散電流是指在地下流動的設計之外的電流，如電氣化鐵路、各種用電設備接地等散布的電流都可視為雜散電流。這種電流也能對地下金屬管道產(chǎn)生腐蝕破壞作用，因雜散電流引起的腐蝕破壞作用，稱為雜散電流腐蝕。
2 埋地管道防腐蝕常用材料
埋在土壤中的鋼質(zhì)管道的腐蝕是一種電化學作用的結果，防止埋地管道的腐蝕常用的方法是用覆蓋層把金屬表面與腐蝕介質(zhì)隔離開，它們與介質(zhì)之間沒有接觸的機會，也就不存在發(fā)生化學反應的可能了，最常用的覆蓋層有瀝青玻璃絲布覆蓋層和環(huán)氧煤瀝青玻璃絲布覆蓋層。
3 埋地管道防腐蝕施工技術要求
3.1 環(huán)氧煤玻璃絲布防腐蝕施工技術要求
鋼管在涂覆前，必須進行表面處理，除去油污、泥土、原涂層等雜物， 除銹標準一般應達到Sa2級以上。表面不得有焊瘤、棱角、毛刺等缺陷。涂刷底漆鋼管表面處理合格后，應盡快涂環(huán)氧煤瀝青底漆，刮膩子對高于鋼管表面2mm的焊縫兩側及其他不平整處，應先打膩子形成平滑過渡面。膩子由環(huán)氧煤涂料和滑石粉調(diào)成，在底漆表干后進行刮抹，避免纏玻璃布時形成空鼓。
3.2 瀝青玻璃絲布施工技術要求
為確保防腐層質(zhì)量，要求基底處理達到圖紙設計為準。熬制瀝青熬制開始時應緩慢加溫，熬制溫度宜控制在23℃左右，熬制中應經(jīng)常攪拌，并清除熔化瀝青表面上的飄浮物，每鍋瀝青的熬制時間宜控制在4～5小時左右，每口鍋熬制5～7鍋后，應進行一次清鍋，將沉渣及結焦清除干凈。底漆用的瀝青應與面漆用的瀝青標號相同,底漆表干后，方可澆涂瀝青和纏繞玻璃絲布。瀝青澆涂溫度以200～220℃為宜。澆涂瀝青后，應立即纏繞玻璃布，纏繞方法同環(huán)氧煤玻璃絲布防腐層，鋼管兩端各防腐層應做成階形接茬。待瀝青層冷卻到100℃以下時方可包扎聚氯乙烯工業(yè)膜外保護層。外包聚氯乙烯工業(yè)膜應緊密適宜，無皺褶、脫殼等現(xiàn)象。
4 質(zhì)量檢驗與補口補傷
4.1 質(zhì)量檢驗
無玻璃絲布或冷纏帶的環(huán)氧煤普通防腐層，表面應呈現(xiàn)平整、光滑的涂膜狀，對缺陷處應在固化前補涂面漆至符合要求。有玻璃絲布或冷纏帶的瀝青或環(huán)氧煤瀝青加強級和特加強級防腐層，要求表面平整， 無空鼓和鈹折，玻璃絲布網(wǎng)眼為面漆所飽和，壓邊和搭接邊黏結緊密，對防腐層的空鼓和皺折應鏟除，并按相應防腐層結構的要求進行補涂。
對于環(huán)氧煤普通級防腐層，應很難挑起，挑起處的防腐層呈脆性點狀斷裂開，不出現(xiàn)成片挑起或層間剝離情況。對于環(huán)氧煤加強級、特加強級和瀝青玻璃絲布防腐層，挑開或撕開約50cm2，防腐層應不易撕開或撕裂，且破壞處不露鐵，無層間剝離情況。
4.2 補口與補傷
在鋼管的補口、補傷露鐵處，必須進行表面處理，除銹等級與管體相同；補傷處防腐層未露鐵時，應對其進行表面清污，并用砂紙打毛后再進行防腐處理。鋼管補口、補傷處的防腐層結構應不低于管體防腐層，施工工序及技術要求與管體施工相同，與管體搭接應做成階梯形接茬，搭接長度為100mm左右。補口、補傷處的防腐層應按防腐層質(zhì)量檢查方法進行檢驗。
5 鋼管內(nèi)涂層
5.1 環(huán)氧粉末內(nèi)涂層
埋地鋼管內(nèi)輸送介質(zhì)對管道內(nèi)壁會造成持續(xù)性腐蝕破壞，環(huán)氧粉末內(nèi)涂層是新近發(fā)展起來的一種常用有效防腐層，它不僅可以減少輸送介質(zhì)對管道的腐蝕以延長管道的使用壽命，還可以減少阻耗、降低輸送成本、增加輸送能力。其結構為單層一次成膜，涂裝方法有靜電噴涂、水平桿式噴槍噴涂、水平吸入涂布、推輥手工刷涂等。
5.2 水泥砂漿襯里
在埋地給水鋼管內(nèi)壁均勻涂抹一層水泥砂漿襯里層，能防止鋼管生銹，保護水質(zhì)，提高輸水能力。水泥砂漿襯里層的原料要純凈，無毒害雜質(zhì)，水泥與砂的質(zhì)量比為1 ：1～2。該襯里層的施工方法有機械噴涂、手工涂抹等，施工必須在管道鋪設完畢試壓合格并按設計要求復土夯實后進行，整個施工過程中，管道必須處于穩(wěn)定狀態(tài)。襯里施工前，管內(nèi)壁必須進行清掃，對新埋設的管道應除去松軟的氧化皮、浮銹、泥土、油脂、焊渣、污物等附著物，對舊管道還應除去銹瘤、水垢等附著物，附著物除去后及時用水清洗，襯里施工時管內(nèi)壁不得有結露和積水。
6 陰極保護
陰極保護是目前較先進的一種地埋管道電化學防腐蝕方法，在我國石油天然氣行業(yè)及一些大城市巳廣泛應用。陰極保護工程應與主體工程同時勘察、設計和施工，并應在管道埋地六個月內(nèi)投入運行。
陰極保護的原理是借助于土壤的導電性，通過犧牲陽極或外加電流的方式，不斷均勻地向埋地管道輸送電子，從而起到保護管道的作用。陰極保護分為外加電流和犧牲陽極兩種保護方式，選用時應考慮以下主要因素：工程規(guī)模大��；有無經(jīng)濟方便的電源；被保護體所需保護電流密度的大小；被保護體與周圍地下金屬構筑的相互影響；土壤或介質(zhì)電阻率的大小。在工程設計中，應對上述因素綜合考慮，全面分析比較，擇優(yōu)選用，當被保護管道的防腐層良好、土壤電阻率較低、周圍地下金屬構筑較多時，宜采用犧牲陽極保護。
