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《材料延寿》Part1第五章:铸铁管道内外腐蚀与防腐层

日期:2017-8-16 9:46:02 / 人气:157

5.1铸铁管道外腐蚀环境

铸铁管道大都用于城市的给排水和燃气行业,其腐蚀的环境与城市内敷设的钢质管道情况基本相同,存在第3章3.1节中讲述的微腐蚀电池、宏腐蚀电池、杂散电流腐蚀和微生物腐蚀。

一般认为铸铁管道耐腐蚀,其实不然,铸铁管道较钢质管道更易腐蚀,只因铸铁管道壁厚,腐蚀余量大,而且铸铁管道输送介质压力小,大多用于供、排水和低压煤气行业,出现腐蚀穿孔时,所造成的损失小、影响小,没得到应有的重视。国内埋地铸管管道寿命很短,一般十年左右。

埋地铸铁管道比钢质管道更容易腐蚀的原因有:(1)铸铁中含有铁的氧化物、碳铁化合物、硅铁化合物、碳、硫和浇铸的熔渣比钢质管道多,它们的电极电位与铁不同,因此铸铁管埋在地下和浸入水中时,会形成大量的微腐蚀电池,其腐蚀速度要大于钢质管道。(2)铸铁的密度远不如钢材,存在大量的裂隙、孔洞、砂眼、气泡,当埋入地下或浸入水中,它们也会形成腐蚀电池,孔内的金属是阳极,铸铁表面是阴极。(3)铸铁管大都用于城市内的公用工程和工厂厂区内的给排水工程,土壤的含盐量、微生物量、含二氧化碳、二氧化硫等腐蚀性介质数量都比较高。(4)城市内杂散电流也较郊区、农田多。这些因素都加速了铸铁管的腐蚀。

5.2 铸铁管道外腐蚀等级

铸铁管的腐蚀等级可参考中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 0007-1999《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》第3.0.3条,一般地区土壤腐蚀性以土壤电阻率分级,见表5-1。

5-1 一般地区土壤腐蚀性分级标准

等级

土壤电阻率,Ω·m

<20

20~50

>50

5.3 铸铁管道外防腐层要求

铸铁管外防腐层的要求与钢质管道基本相同,详见第三章3.1.3节。

5.4铸铁管道外防腐层种类及标准

我国铸铁管外防腐标准有GB/T 17456.1《球墨铸铁管外表面锌涂层 第1部分 带终饰层的金属锌涂层》、GB/T17456.2《球墨铸铁管外表面锌涂层 第2部分 带终饰层的富锌涂料涂层》、GB/T 24596 《球墨铸铁管聚氨酯涂层》、GB/T 17457《球墨铸铁管和管件 水泥砂浆内衬》和GB/T 17459《球墨铸铁管沥青涂层》。

在上述标准中采用传统的镀锌工艺,金属锌有韧性,可耐较大的冲击和摩擦,减少管道在吊装、运输、安装中对防腐层的损伤。金属锌电极电位(-0.96V)比铁的电极电位(-0.44V)低,锌层对铸铁管起到牺牲阳极的保护作用,锌层不断地失去电子,被腐蚀、溶解,保护了铸铁管的基体。但是在标准中镀锌层每平方米仅100~130g,约18μm厚,牺牲阳极保护作用只是暂时的,很快锌被氧化失去保护作用,氧化产物会造成外防腐层起泡、脱落。

在国标GB/T 17459《球墨铸铁管沥青涂层》标准中,要求沥青层厚度为0.05~0.07mm,此厚度过薄。在本书第七章讲述到钢质管道石油沥青外防腐层GB 50268《给排水管道工程施工及验收规范》标准和SY/T 0420标准时,要求石油沥青外防腐层普通级厚度≥4mm,特强级厚度≥7mm。但是,石油沥青存在吸水率高、粘结力低、机械强度低、不耐微生物、不耐植物根穿透等缺陷,已逐步被淘汰,目前已很少采用。铸管外壁0.05~0.07mm的沥青防腐层起不到阻止铸管电化学腐蚀的作用,必然造成埋地铸管短命之恶运。铸铁管外防腐层应提高厚度和质量,使埋地铸管寿命也应像埋地钢管一样达到30~50年以上。

综上所述的铸管行业现有的防腐层标准水准低,急需改进提高,建议参考现有的钢管行业防腐标准。

5.5铸铁管道外防腐层等级及结构

随着化学工业的发展,高分子合成树脂具有电性能好、粘结力大、机械强度高、吸水率低、耐微生物、化学性质稳定、耐多种化学介质、可以长期浸泡在酸、碱、盐溶液中,施工简便易行等优点,它可以取代镀锌层,降低成本、提高工效,寿命可达50年以上,保证安全供水、供气,保障正常生产和生活。

1)铸铁管外防腐应参考国标GB 50268《给排水管道工程施工及验收规范》表4.3.5-2和石油行标SY/T 0447-96《埋地钢质管道雷竞技煤沥青防腐层技术标准》表2.0.1中涂层厚度,选用液体雷竞技涂料、聚氨酯涂料、雷竞技沥青涂料等防腐层,可取消增强增厚用的玻璃布,如表5-2。

5-2  防腐层等级及厚度

防腐层等级

防腐漆种类

单层厚度(μm)

总厚度(μm)

普通级

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面漆

≥40

≥280

≥300

加强级

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面漆

≥40

≥380

≥400

特加强级

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面漆

≥40

≥600

≥600

2)铸铁管外防腐层亦可采用国际上通用的ANSI/AWWA C 210-07《钢质水管道液体雷竞技内外防腐层》标准。

液体雷竞技涂料分为高溶剂型(固体份含量<80%)、厚浆型(固体份含量>80%)、无溶剂型(固体份含量>98%)三类。品种包括雷竞技雷竞技官网DOTA2,LOL,CSGO最佳电竞赛事竞猜、雷竞技富锌漆、雷竞技云铁中层漆、雷竞技彩色面层漆、雷竞技煤沥青漆等。

雷竞技煤沥青涂料是由雷竞技树脂和煤沥青组成,它既有雷竞技树脂高粘结力、高强度、高电性能,又有煤沥青吸水率低、耐微生物、抗植物根、耐化学介质、防腐寿命长久等优点,施工方便,造价低廉,是铸管外防腐的首选材料。可参照SY/T 0447《埋地钢质管道雷竞技煤沥青防腐层技术标准》选用。

铸铁管道可以采用聚氨酯类涂料作外涂层,按GB/T 24596《球墨铸铁管聚氨酯涂层》技术标准。

5.6 铸铁管道内壁腐蚀与防腐层

 

铸铁输水管道内防腐与钢质输水管道基本相同,详见第四章钢质管道内壁腐蚀与防腐层。

 

 

 

 

 

 


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