玻璃钢给水管道腐蚀的成因及防腐策略探讨

玻璃钢给水管道腐蚀的成因及防腐策略探讨

刘晓伟

哈尔滨乐普实业有限公司 德州分公司，山东 德州 150000

摘要：随着经济社会的发展和科学技术的进步，景区地下管网系统已经成为景区生命线工程不可缺少的一部分，分布广泛与民生联系密切。由于在使用过程中供水管道长期埋在地下，受周围复杂环境的影响，容易造成不同程度的破坏，为管网系统的安全运行埋下了严重隐患。金属管道广泛应用于供水领域，但在长期运行中，容易出现腐蚀的问题。特别是在流动状态突变的管网中，更容易发生冲蚀腐蚀，导致管壁变薄、泄漏甚至爆管，影响正常的使用。如果管件管壁上的腐蚀产物经冲洗后进入水体，会严重影响中水的质量，水资源污染问题是涉及到民生的大事，所以更需要坚持落实提升防腐的质量管理，保证给水系统的效率和质量兼顾。

关键词：给水管道腐蚀；成因分析；防腐策略探讨

引言

供水管道腐蚀是一种非常普遍的现象。在自然条件下或人工条件下管道都会出现被腐蚀的问题，而这是一种自发的、不必要的消耗。供水管道腐蚀根本原因是钢管处于热力不稳定状态，在这种状态下，管道要恢复到原来的相对稳定状态，就要生成碳酸铁（以玻璃钢管为例）或者变成可溶性离子。管道的腐蚀在国民经济和国防建设的各个领域都很普遍，不仅给国民经济带来巨大损失，也给生产和生活带来巨大的风险。玻璃钢管的耐久性长，经济效益高，在各个领域都有较为广泛的应用。本文将重点对此进行分析与研究，并针对现实情况提出有效的解决策略，仅供相关人员进行借鉴与参考。

1、给水管道腐蚀的危害性

1.1 造成经济效益下降

腐蚀不仅代表着资源的浪费，更重要的是由于腐蚀管道和设备，造成的相关设备设施使用寿命的缩短，而要想更换新管道和设备，其维护的成本远远高于金属材料本身的价格，从而增加了生产建设成本。腐蚀造成的直接和间接经济损失巨大。根据统计中国每年因腐蚀造成的经济损失高达2800亿，超过了水灾、地震等自然灾害的总和。在老旧小区中，跑冒滴漏的问题频频出现，这就导致了在实际的输水过程中，供水公司实际上经济效益并不高，而形成了恶性循环，不能集中更换水管，导致居民喝不上放心水，供水公司对该现象也是“睁一只眼闭一只眼”。

1.2 影响居民身体健康

即使是不会造成事故风险，供水管道腐蚀也会造成一定的可溶性离子进入水中导致水质下降的问题。在老城区往往会接到这样的反馈，水龙头流出的水呈现黄色，掺杂一种铁锈味道，其原因是空气可以溶解在水中，而钢铁的锈蚀是一个电腐蚀的过程，所以即使它与空气隔绝，它也会生锈。但是水中的Fe3+、硫代硫酸钠等超标，会导致水质过硬，长期引用会造成肝损伤和脾脏损伤。

1.3 影响景区的美观性

很多景区都存在这样的问题，在二十世纪末，洱海陆续发生蓝藻，湖面上漂着“绿油漆”，因为过去的管网不健全，生活、污水、垃圾直接排入洱海，导致水质每况愈下，在气候变化的影响下苍山十八溪部分断流，更加剧了这一问题，水质差、水浑浊，大理洱海景区的美观性也受到了严重的影响。

2、给水管道腐蚀成因分析

2.1 自然条件下的腐蚀

2.1.1 风化

大量海水淡化项目和污水处理项目的膜壳处于露天曝晒条件，因此紫外光照对膜壳和其部件的风化条件的老化速度较为快速。关键解决应用技术：耐黄变涂层应用、管道耐老化树脂基体应用，耐紫外部件材质筛选等。

2.1.2 介质加速腐蚀

有机介质无机介质、氧化性和还原性介质都会造成腐蚀，而具有腐蚀性特点的介质大多数是硫化物和氯化物，根据外界环境的酸碱度和化学成分、管道本身的材质确定其腐蚀的速度。

2.1.3 管壁死角沉积物太多

在低流量或低死角的水平管道中，特别容易沉积大量的泥沙等沉淀物。旅游景区的供水管道内部，也容易出现该问题。管道内铁锈形成的沉积物通常称为腐蚀瘤，是钢管腐蚀产生的产物，具有轻质、低密度的特点。材料替换是必然趋势因为虽然高腐蚀区域发生点是随机的，但它实际上是高点蚀直接造成。一旦确定了不受控制的腐蚀条件，内部沉积物将成为诱发点，并导致更深的点蚀。

2.2 人为因素导致的腐蚀

2.2.1 管道本身选材不正确

球墨铸铁管的理论设计寿命为100年，钢管和塑料管的理论设计寿命为50年。但是事实上是，中国供水金属类及其他材质的水管，总寿命普遍不长。例如，上海的大多数水管使用还不到20年就需要更换。原因是因为部分管道质量确实存在问题，特别是塑料管生产，门槛低，原材料使用不符合国家标准，购买低成本、低质量的管道自然不会有很高的使用年限，但是管道材质和质量差是供需双方和社会环境综合推动的结果，并不能一概而论。在上世纪九十年代前后，中国逐渐开始玻璃钢管道运输的研究，自格尔木盐湖中DN800mm管道大范围使用以后，化工领域选择玻璃钢管道的热情逐渐上升，而在2010年后，防腐玻璃钢的每年使用增长速率超10%，在生活输水管道的建设中玻璃钢管道也逐渐广泛应用。

2.2.2 管道安装维护的工作质量不高

玻璃钢管道在运行和清洗维护方面的不足、管道部件选用材料不合适，例如介质与金属支撑板、原水口、密封材料不匹配等。长期运行后，埋地金属管道通常会在管道内部产生结垢，对管道的通畅造成不利影响。在实际清洗中，经常需要一些腐蚀性化学物质，如盐酸，对管道内壁造成一定的腐蚀。如管道接头涂层的修补之前，外部残留物没有完全清除掉，没做完除锈工作就开始下一工作流程，导致防腐涂料涂层维护不全面，这样会导致埋地金属管道腐蚀穿孔。

2.2.3 检修时的疏忽

管道损坏通常是腐蚀问题的一个迹象。然而，在许多情况下，这种管道损坏的迹象可能会持续数月或数年，但却被忽略了。这种损害可能非常小(以针孔泄漏的形式)或者是灾难性的大爆发，因为检修时的疏忽往往看不到这些细小的泄漏点，导致实际上水管已经产生的损坏，但得不到有效的维护，故而造成了长年累月的水污染，直到水管破损位置面积加大才能发现并解决。

3、给水管道防腐策略的有效探讨

3.1 推广应用新型金属防腐技术

环氧玻璃钢管能抵抗各种有机溶剂、海水、污水等化学介质的长期侵蚀。玻璃钢管道比重小(1.8 ~ 2.1 g / cm 3)，强度高(≥ 300mpa)，摩擦阻力低(n ≤ 0.0084)。它的比强度远远高于传统铸铁管。当下为了提升管道的刚度，在管壁中间层加入树脂砂浆，高抗压性特点适用于各种土壤环境和海底管道铺设。在相同的流量下，可以选择较小直径或较小功率的输送泵，从而减少工程的初期投资，节约能源消耗。运行中，钢管、铸铁管、水泥管等的内表面经常发生局部腐蚀导致管道壁越来越粗糙，而玻璃钢夹砂管总是保持平整光滑。玻璃钢管道的内表面非常光滑，可以显著降低管道沿线的压力损失，增加流量。单根玻璃钢管道的长度一般为12米，采用双“O”形环承插连接。中国景区供水管网的升级改造需要投入大量的真金白银，需要充足的资金支持。其中，降低景区供水管网漏损率的关键是选择高质量的管道。用新好材料如环氧玻璃钢，能有效提高管道的耐久性。环氧玻璃钢管道在多景区的在局部污水管网区域中都有应用，是环氧树脂基体和增强材料的结合体，具有内壁光滑、不生锈、水头损失小、使用年限长等优点，在实际的景区供水管网改造中值得推广。

3.2 选择合适的管道部件

在管道的腐蚀中管道接口处的腐蚀也是造成管道腐蚀的重要原因，增加管道部件与给水介质种类的匹配度，例如通过某些耐腐蚀加速测试，选用最适宜的部件材质。嵌入式的零件生锈会导致水管连带腐蚀，因此需要选购高质量的产品，然后在表面涂上一层防腐涂层，以减缓内部金属的腐蚀。使用中如有腐蚀，应及时拆除预埋件，并安装新件，避免碰触管道造成管道腐蚀。

3.3 建立完善的供水管道维护检修制度

在实际的供水管道维护过程中，应当建立严格完善的供水管道维修管理体系，定期维护查，并对检查情况进行有效记录，如果出现供水管道出现腐蚀，并严重影响使用的问题，应当进行有效的维护，如果需要更换管道，应当向相关管理人员审批，做好备案后才能检查更换。

3.4 做好防腐手段规划，选择合适的防腐工作模式

一般情况下不同材质管道会有不同的维护保养办法，在实际的工作过程中，应当选择一个合适的防腐工作办法，通常供水管道的防腐工作在防不在修，因此需要尽可能避免维修更换，而做好防腐工作管理。环氧型玻璃钢管不仅具有优异的防腐性能，更因为耐磨性能和很高的经济效益。需要在管道主体材料选用、优化设计，部件材料选用和工程设备后期维护方面做好规划，并选择合适的防腐模式。

结合承插式柔性接头，可以有效预防多种形式的渗透和侵蚀的发生。此外，也要推广新型的金属防腐技术的落地，如果需要更换供水管道，采用环氧玻璃钢管对旧给水管网进行改造，可以大大降低我国给水管网的泄漏率。

4、结语

总而言之，供水管道的维护是必须要重视的问题，同时为了提升工作效能，加强供水质量，更要从源头上，选择好管材，做好防护是非常有必要的。但是与其他管道运输方式相比，金属管道运输可以节约成本，提高资源利用率，因此在未来很长一段时间里，都会采用这种方式供水或者用作他用。但是，由于长期在地下环境中运行，埋地供水管道更容易受到各种腐蚀影响，导致穿孔问题发生。因此有必要分析埋地供水管道腐蚀穿孔的原因，并提出针对性的防护措施以将腐蚀穿孔问题得到妥善解决。

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