針對(duì)腐蝕原理及過(guò)程，工程中埋地管道的防腐手段主要分三個(gè)方面，外敷、內(nèi)襯及陰極保護(hù)。其中，外敷主要有瀝青、鍍鋅、PE膠帶等等，內(nèi)襯主要有樹(shù)脂、水泥砂漿、塑料等，而陰極保護(hù)也分外加直流電源和不加直流電源兩種。
接下來(lái)，我們分別對(duì)球墨鑄鐵管道和碳鋼管道進(jìn)行防腐措施的介紹。
1. 球墨鑄鐵管道
從材料性質(zhì)上來(lái)講，球墨鑄鐵管的防腐性能比碳鋼管要好，因此，在埋地管道輸送領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前，球墨鑄鐵管采用水泥內(nèi)襯作為內(nèi)防腐形式，鋅層加瀝青作為外防腐形式，并在生產(chǎn)工藝中已經(jīng)制作完成，無(wú)須施工安裝后進(jìn)行防腐處理。這已成為國(guó)內(nèi)外球墨鑄鐵管生產(chǎn)廠家的通用做法，適用于絕大多數(shù)的土壤類(lèi)型，經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，防腐效果也十分明顯。
其中，需要著重指出的是鋅層作為一種外防腐手段的重要性。
第一，電化學(xué)保護(hù)
鐵的電位是－0.440mV，而鋅的電位是－0.763mV，比鐵的電位低，氧的電位為1.4mV。這樣鋅氧之間的電位差較大，更易形成原電池，從而將鑄鐵管壁得到保護(hù)。
第二，形成穩(wěn)定的保護(hù)層
一旦鋅層表面的瀝青涂層被破壞，鋅層與土壤接觸，金屬鋅會(huì)與土中的碳酸鹽等物質(zhì)結(jié)合成不可溶解的碳酸鋅，這層保護(hù)膜緊緊的粘結(jié)在管壁上，形成一層致密連續(xù)的、不可溶解的、不可滲漏的涂層，從而防止了腐蝕的發(fā)生。
第三，損傷的自我修復(fù)
在管道運(yùn)輸或安裝過(guò)程中，可能會(huì)發(fā)生局部損傷。鋅在原電池的作用下迅速轉(zhuǎn)變成鋅離子。鋅離子通過(guò)瀝青層密封毛孔的作用遷移并覆蓋損傷，形成穩(wěn)定的和不可溶解的保護(hù)鋅層。
另外，鋅層和瀝青有極佳的粘合性，這一點(diǎn)在防腐中至關(guān)重要。
2. 碳鋼管道
碳鋼管道的防腐性能較差，但是因?yàn)槠淠蛪耗芰?qiáng)、可加工性能好等特點(diǎn)，在埋地管道中也得到了極其廣泛的使用。因此，其防腐的做法也就成為了工程中的重點(diǎn)。
目前，用于埋地鋼管外防腐的技術(shù)主要有石油瀝青防腐層、煤焦?jié)n瓷防腐層、聚乙烯膠粘帶防腐層、熔結(jié)環(huán)氧粉未防腐層、二層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層、三層結(jié)構(gòu)聚烯烴防腐層技術(shù)等。
這里，我們主要介紹一下聚乙烯膠粘帶防腐層技術(shù)。
聚乙烯膠粘帶防腐體系是由一道底漆，一層內(nèi)防腐帶和一層外保護(hù)帶構(gòu)成。防腐層分不同的等級(jí)，根據(jù)不同的管徑、環(huán)境、防腐要求、施工條件，選擇不同的防腐層結(jié)構(gòu)和厚度。
聚乙烯膠粘帶防腐層具有極好的耐水性及抗氧化性能，吸濕率低，絕緣性好，抗陰極剝離，耐沖擊，耐溫范圍廣，在30~80℃溫度范圍內(nèi)使用性能穩(wěn)定。聚乙烯膠粘帶的防腐質(zhì)量主要取決于膠一膜界面的粘結(jié)力。采用無(wú)溶劑膠粘劑用熱壓復(fù)合技術(shù)將處于熱狀態(tài)下的聚乙烯基膜和無(wú)溶劑膠粘液在一定壓力下粘合，可使聚乙烯膠粘帶粘結(jié)力強(qiáng)并且穩(wěn)定，防腐層質(zhì)量得到保證。
聚乙烯膠粘帶防腐層的主要缺點(diǎn)有抗土壤應(yīng)力的能力不好，特別在高溫下，因粘結(jié)力差和致密性好而產(chǎn)生陰極屏蔽。
3. 陰極保護(hù)
陰極保護(hù)是根據(jù)原電池原理發(fā)展出來(lái)的保護(hù)埋地管道外壁的防腐方法。根據(jù)原電池原理，兩個(gè)電極中只有陽(yáng)極才受到腐蝕，因此，陰極保護(hù)就是通過(guò)人為方法使金屬管道成為陰極，防止腐蝕。
陰極保護(hù)有兩種，一種是不外加電流的陰極保護(hù)法。具體做法是：使用還原性比鋼強(qiáng)的金屬材料（活潑），如鎂、鋅等作為陽(yáng)極，將其埋入地下，隔一定距離用導(dǎo)線(xiàn)把陽(yáng)極與管道相連，在土壤中自然形成一個(gè)大的電路，結(jié)果是陽(yáng)極金屬受到腐蝕，鋼管或者鑄鐵管道得到保護(hù)。這種方法常在土壤電阻率低、缺少電源和管道涂層良好的情況下使用。
還有一種是外加直流電的陰極保護(hù)法。具體做法為：將廢鐵等埋在金屬管道附近，作為陽(yáng)極，與直流電的陽(yáng)極相連接，電源的陰極接到管道上。電流由直流電源經(jīng)電纜流向人造廢鐵陽(yáng)極，再經(jīng)土壤流入被保護(hù)管道，從管道經(jīng)電纜流回電源的陰極，這樣被保護(hù)的管道成了陰極，因而防止了土壤對(duì)管道的腐蝕。這種方法在土壤電阻率較高或金屬管道外露時(shí)使用較為適宜。 |
