钢管外防腐
关于钢管几种外防腐形式的浅议
黄琛
目前在城市供水管道中应用最多的为球墨铸铁管，但在某些特殊地方，如过路过河处，钢管因为其优越的延展性，整体性和便捷的施工操作性而被采用，在钢管的应用中，内外防腐的好坏直接影响到管道的使用寿命，在国内大多采用水泥沙浆衬里作为内防腐，而外防腐则因为不同环境有不同形式，以下为笔者所了解到的几种外防腐形式及其优缺点。
一、环氧煤沥青
此涂层于80年代在我国开始应用，十几年内在各种埋地管线中大量应用，由环氧与煤沥青两种主要成份组成，是甲（环氧）乙（固化剂）双组分涂料，它缩合了环氧树脂（强度高）与煤沥青（防腐性能好）的优点，具有防腐层性能稳定，使用年限长，耐一定高温（110℃以下），涂层强度高，施工方便，可半机械化或手工生产，涂层造价低廉。其缺点是：固化受温度影响较大，低温（5℃以下）固化慢，尤其在现场补口时，该涂层达到固化的时间长，难以得到工期保证。
二、熔结环氧粉末
熔结环氧粉末是采用热固性粉末涂料喷涂一次成膜的生产工艺，其防腐性能极其优越，耐化学腐蚀性好，与基材粘结强度高，表面光滑，耐磨、耐高温，寿命可超过40年；涂装时充分熔化流动，流平覆盖于钢管表面，与基材间没有空隙，完全紧密结合，且在此过程中发生化学反应，环氧粉末树脂受热固化交联形成连续的热固性聚合物，和钢管形成某种程度的化学键，从而决定了它的优良防腐层起源于穿越工程。它的补口采用双组份液态环氧，一般2个小时即可完全固化，大大提高了施工速度。因此熔结环氧粉末防腐涂层被广泛应用于陆上，水下，海底等管线的涂装防腐，且有成熟的国际和国内标准与之相对应，在美国该防腐形式几乎取代了传统上使用的煤焦油瓷漆；在国内杭州湾大桥DN1500（DN1600）钢管桩就采用了三层熔结环氧粉末涂装以抵抗海水的腐蚀。其缺点是造价较高，目前基本达到65-70元/m2。
三、聚乙烯三层结构
聚乙烯三层结构防护层又称三层PE/PP，是近几年从国外引进的先进的外防腐技术。其结构由以下三层组成：底层为熔结环氧，中间层为胶粘剂，面层为挤
塑聚乙烯。三层PE防腐层，将环氧涂层的界面特性和耐化学特性，与挤压聚乙烯防腐层的机械保护特性等优点结合起来，从而显著改善了各自的性能。据有关资料介绍，三层PE可使埋地管道的寿命达到50年。该防腐涂层在油气长输管道中应用广泛。
四、聚脲涂层
以聚氨酯树脂为主要成膜物质的涂料称为聚氨酯涂料，其基本特性为漆膜具有良好的附着力、韧性、耐磨性、弹性和高光泽性，且具有优异的防腐性能，耐酸、碱、盐、油、化工大气及良好的耐候性，能在高温下烘干，也能在低温下固化。1989年Texaco公司在聚氨酯成型的基础上研发出喷涂聚脲弹性体技术，把聚氨酯涂料向前大大地推进了一步，其特点是快速固化，即使在低温，高湿的情况下也能反应成型。且环氧类材料在持续冲击下易发生破裂和分层，而聚脲涂层则不会有此情况。受限于聚脲涂层的高造价，该种防腐形式目前并未广泛应用于管道防腐，但一些电厂的循环管道（通往海水中）已开始采用。
五、氯化橡胶防腐涂料
氯化橡胶是一种化学惰性成膜物质，涂膜对水蒸汽和氧气的渗透率特低，因此封闭性好，对大气、水分、盐类、酸、碱等都有较好的抵御性，且氯化橡胶色漆能经受户外大气、紫外光线，氧以及冷热变化的作用，因此具有良好的防腐蚀性，涂膜坚韧耐磨、稳定性好，附着力优良，干燥迅速（涂料系溶剂挥发型涂料），而且维修方便，涂料在旧膜上涂新涂漆时，涂膜两层之间仍有互溶作用，维修时不需去掉牢固的旧漆膜。氯化橡胶防腐涂料在架空桥管上应用较多。
六、阴极保护
阴极保护是电化学保护方法一种，同其它防腐工艺不同的是，它通过给被保护金属体施加电流，从而使被保护金属体的电极电位负移，使金属失去电子由原子态自发变为离子态度的趋势，从根本上抑制了腐蚀的发生。但这个过程必须在电解质中进行，因此埋地钢管道非常适宜采取阴极保护。阴极保护与管道本身的防腐层互相补充，防腐层的存在可大大减少阴极保护的消耗电流，而阴极保护可以弥补防腐层完好性方面的不足。但此法的运行管理往往跟不上，久而久之，外加电流阴极保护形同虚设。
七、玻璃钢
玻璃钢是采用聚脂、环氧树脂、或酚醛树脂作为主要原材料，具有强度高、硬度高、耐冲击、表面光滑，防腐性能高等性能，可半机械化或手工生产，固化时间较短，但造价较高。但大口径玻璃钢夹砂管道因其优异的耐腐蚀性能和合理的价格，已在城镇引水工程中得到应用，如新疆引额济乌输水工程（DN3100玻璃钢管道）；北京自来水8厂引水工程164公里DN1800玻璃钢管道通水。
每种防腐形式都有其优缺点，但它们有一个共同特点，就是对埋地管道给予保护，而它们对管道的保护效果又取决于从选料至施工的各个工序质量，如果在各个阶段均按照标准、规范的要求进行，那么无论哪种防腐形式都会对埋地管道起到一定的保护作用。相反，不论多么优质的涂料，多么先进的防腐手段，花费多高的投入，也不能确保对埋地管道起到应有的保护作用。
作者：宁波市给排水工程设计研究院