架空管道外壁腐蝕及防腐層

1、架空管道架空管道腐蝕環(huán)境架設(shè)在地面和水面上空的管道稱為架空管道，通常包括管廊敷設(shè)、管架敷設(shè)、管墩敷設(shè)、 托吊架敷設(shè)等型式。架空管道的外壁腐蝕主要是大氣腐蝕，大氣腐蝕是管道表面發(fā)生的氣相、 液相、固相間的化學(xué)和電化學(xué)反應(yīng)，在干燥條件下是化學(xué)腐蝕，在潮濕有水的情況下是電化 學(xué)腐蝕，當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到和超過(guò)臨界濕度時(shí)，管道表面結(jié)露，出現(xiàn)水膜，管道發(fā)生電化學(xué)腐 蝕，腐蝕速度加快。大氣環(huán)境中有塵埃、腐蝕性氣體（如CO2、h2s、SO2等），在沿海地區(qū)空 氣中還有微量的鹽分，這些都將會(huì)降低管道表面的臨界溫度，促進(jìn)水膜的形成，為電化學(xué)腐 蝕創(chuàng)造條件。在表3-11中表示出不同表面狀態(tài)的空氣臨界濕度。表3-11不同

2、表面狀態(tài)的空氣臨界濕度鋼鐵表面狀態(tài)臨界濕度干凈表面在干凈的空氣中接近100%被SO2污染過(guò)的表面80%干凈表面在含0.01% SO2的空氣中70%3%氯化鈉溶液浸漬過(guò)的表面55%架空管道主要用于工業(yè)企業(yè)，處于工廠的環(huán)境中，在設(shè)計(jì)、選材、施工和維護(hù)等方面應(yīng) 按GB 50046工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。在該規(guī)范中列舉了生產(chǎn)部位的腐蝕性介質(zhì) 類(lèi)別，這些生產(chǎn)部位的管道腐蝕等級(jí)均屬?gòu)?qiáng)腐蝕。參見(jiàn)工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50046。架空管道外腐蝕等級(jí)架空管道的腐蝕等級(jí)可按GB/T 15957-1995大氣環(huán)境腐蝕性分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)主要 根據(jù)碳鋼在不同大氣環(huán)境下暴露第一年的腐蝕速率，將腐蝕環(huán)境類(lèi)型分為六

3、大類(lèi)。腐蝕環(huán)境類(lèi)型的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表3-12的要求。表3-12腐蝕環(huán)境類(lèi)型的技術(shù)指標(biāo)腐蝕類(lèi)型腐蝕速率 mm/a腐蝕環(huán)境等級(jí)名稱環(huán)境氣體類(lèi)型相對(duì)濕度（年平均），%大氣環(huán)境I無(wú)腐蝕0.001A60鄉(xiāng)村大氣II弱腐蝕0.0010.025AB6075 756075 756075 756075工業(yè)大氣w強(qiáng)腐蝕15D75工業(yè)大氣在特殊場(chǎng)合與額外腐蝕負(fù)荷作用下，應(yīng)將腐蝕類(lèi)型提高等級(jí)，如：a）有機(jī)械負(fù)荷的情況。包括風(fēng)砂大的地區(qū)，因風(fēng)攜帶顆粒（砂子等）使鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生磨蝕的情況和鋼結(jié)構(gòu)上用于人或車(chē)輛通行或有機(jī)械重負(fù)載并定期移動(dòng)的表面。b）經(jīng)常有吸潮性物質(zhì)沉積于鋼結(jié)構(gòu)表面的情況。架空管道外防腐層要求架空管道大都敷設(shè)在

4、工廠廠區(qū)，應(yīng)提高防腐層等級(jí)，防腐層的壽命與防腐層厚度的平方 成正比，采用加厚的重防腐層會(huì)減緩管道的腐蝕速度。重防腐所用的涂料均采用合成樹(shù)脂為 基料，加入有緩蝕作用的填料制成底漆，加入增強(qiáng)和隔離作用的填料制成中層漆，采用耐紫 外線，耐大氣老化作用的樹(shù)脂作為面層漆，形成底、中、面三層復(fù)合結(jié)構(gòu)。具有一定厚度的 組合涂層要具備以下幾項(xiàng)要求：（1）機(jī)械性能要求涂層機(jī)械強(qiáng)度高、粘接力大、涂層致密、密封性好，無(wú)針孔。底漆、中間漆和面漆 結(jié)合良好，無(wú)層間剝離。此復(fù)合涂層應(yīng)符合下列要求：涂層與鋼鐵基層或水泥基層的附著力（劃格法）不宜低于1級(jí)。涂層與鋼鐵基層的附著力（拉開(kāi)法）不宜低于3MPa。涂層與水泥基層的附著

5、力（拉開(kāi)法）不宜低于1.5MPa。（2）穩(wěn)定性涂層要化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，耐水、耐化學(xué)介質(zhì)浸蝕，在戶外的管道外防腐層要耐紫外線和大 氣老化，涂層壽命長(zhǎng)久。（3）耐霉菌等微生物侵蝕在潮濕溫暖的環(huán)境中，霉菌和微生物十分活躍，它們會(huì)分解有機(jī)物，吸取能量繁衍生息。 從前油漆行業(yè)用天然植物油脂制造的老產(chǎn)品，會(huì)生霉變質(zhì)，失去防腐作用。近年來(lái)均選用合 成樹(shù)脂制造涂料，大大增加了抵抗微生物侵蝕的能力，目前常用的合成樹(shù)脂漆，如環(huán)氧漆、 氯化橡膠漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆、氟碳漆等，均有很好的耐微生物侵蝕的能力。（4）施工工藝性能涂料施工工藝應(yīng)簡(jiǎn)便易行，既能手工施工又能機(jī)械化施工，應(yīng)推廣采用少溶劑厚漿型和 無(wú)溶劑型涂料，可以

6、一次性厚涂，減少施工遍數(shù)，提高防腐層質(zhì)量，提高工效，降低施工成 本。（5）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)從經(jīng)濟(jì)、效果、生態(tài)、能源四方面考慮，高溶劑含量（20%）的涂料已逐漸被淘汰， 從少溶劑含量（20%）的厚漿型又發(fā)展到無(wú)溶劑型，其固體份含量在98%以上。在獲得相 同干膜厚度的情況下，涂層造價(jià)排序是：高溶劑型低溶劑型（厚漿型）無(wú)溶劑型。在相 同溶劑的含量下，合成樹(shù)脂漆的價(jià)格排列是：氟碳漆聚氨酯漆丙烯酸漆氯化橡膠漆 環(huán)氧漆。（6）節(jié)能、減排、環(huán)保人類(lèi)應(yīng)保護(hù)地球的環(huán)境，在一切生產(chǎn)和生活中應(yīng)以節(jié)能、減排、環(huán)保為原則選擇材料及 其施工工藝。涂料和防腐行業(yè)中溶劑是最大的禍?zhǔn)?，溶劑型涂料中溶劑含量大?0%，厚漿 型涂料溶劑含

7、量小于20%，無(wú)溶劑涂料不含可揮發(fā)性溶劑，其固體成膜物質(zhì)接近100%，應(yīng)首 選無(wú)溶劑型涂料。架空管道外防腐層結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)架空管道的外防腐層可以參考國(guó)標(biāo)GB 50046工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定 鋼結(jié)構(gòu)表面防護(hù)應(yīng)按腐蝕環(huán)境的等級(jí)和保護(hù)年限要求采用相應(yīng)的涂層厚度，見(jiàn)表3-13。表3-13鋼岡結(jié)構(gòu)表面防護(hù)涂層厚度要求防腐層使用年限強(qiáng)腐蝕環(huán)境中腐蝕環(huán)境弱腐蝕環(huán)境151、噴、鍍金屬層上加防腐1、噴、鍍金屬層上加防腐1、含富鋅底漆的防腐蝕蝕涂料的復(fù)合面層，厚度N350 um2、含富鋅底漆的防腐蝕涂 層，厚度N350 um蝕涂料的復(fù)合面層，厚度N300 um2、含富鋅底漆的防腐蝕涂層，厚度N300 u

8、m涂層，厚度N250 um2、防腐蝕涂層，厚度N300 um5151、含富鋅底漆的防腐蝕涂 層，厚度200250 um2、防腐蝕涂層，厚度250300 um1、含富鋅底漆的防腐蝕涂 層，厚度180220 um2、防腐蝕涂層，厚度200250 um防腐蝕涂層，厚度150200 um25防腐蝕涂層， 厚度N200um防腐蝕涂層， 厚度N150um防腐蝕涂層， 厚度N120um注：1防腐蝕涂料的品種，應(yīng)按本規(guī)范第7.10確定2室外工程的涂層厚度，宜增加2040rm。3噴、鍍金屬層的厚度，采用噴鋅、鋁、稀土鋁時(shí)不宜小于120um，采用熱鍍鋅時(shí)不宜小于 85 u m。架空管道大都架設(shè)在工廠廠區(qū)，生活區(qū)、沿海地區(qū)港口、碼頭等，均應(yīng)屬于強(qiáng)腐蝕環(huán)境， 應(yīng)選用特強(qiáng)級(jí)，采用底漆，中層漆、面層漆三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，厚度都應(yīng)大于300 umo在表3-13 中所規(guī)定的防腐結(jié)構(gòu)底涂層采用噴、鍍金屬層施工難度大、價(jià)格昂貴、防腐等級(jí)偏高。根據(jù)