为什么输水管道应选用聚氨酯防腐
输水管线是市政基础设施的重要组成部分，是城市和工业企业生存及发展的生命线。近年来，随着人民生活水平的提高、城市规模的扩大和工业企业的发展，长距离、中大口径的引水、输水工程相继上马。这些工程对于管材的耐压性能、施工便利程度都有相当高的要求，因此普遍采用国内技术成熟、工艺先进的焊接钢管。但是钢管长期处于土壤（地下水）中，会受到电化学、杂散电流、细菌、微生物等的腐蚀和本身输送介质（水和水中的溶解氧、CO2等）的腐蚀和磨损，可能发生腐蚀穿孔（或断裂）而造成泄漏，浪费水资源，污染生活水质，甚至影响正常的生产生活。目前，根据埋地输水钢管在土壤中的不同腐蚀机理和输送介质本身的腐蚀机理，国内外防腐蚀专家在地下输水管道防护理论和实践方面取得了丰硕成果，发展了许多新技术、新工艺和新产品。各种防腐蚀技术的实施，使输水管道的使用寿命和安全性得到了保证，防止了水的二次污染，提高了钢管的输水能力，取得了显著的经济效益，100％固体分无溶剂刚性聚氨酯是近几年在国外输水钢管防腐应用中被广泛采用。
水泥砂浆内衬管道的局限性
水泥砂浆是历史最悠久的球铁管防腐内衬，目前仍在供水行业大量应用，但对于其它具有腐蚀性的水质如软水、淡化后的海水、膜处理后的水质，以及含有强腐蚀性介质如含有酸的PH值非常低的水质、或碱性非常强的水质，以及工业发达地区的市政污水和某些工业废水等，水泥砂浆内衬不具备长久的防腐性能，耐磨性也较差，极大地影响了球铁管应用领域的扩展。对于一般的土壤环境，球铁管传统的外壁防腐涂层即可满足要求。然而对于被工业废水污染过的土壤环境、沿海、某些土壤电阻率非常低的强腐蚀土壤环境，这样的防腐涂层会使球墨铸铁管的使用寿命降低，直接关系到输水管线的长期使用性和安全性。因此，国内主要球墨铸铁管生产企业针对市场需求，开发和生产了聚氨酯防腐的球墨铸铁管。早在上世纪70年代, 瑞士VONROLL铸管厂研制和开发了球铁管专用无溶剂聚氨酯涂料, 此类球墨铸铁管道在瑞士主要用于供水管、煤气管和工业污水管。
目前全球约有7千万人的淡水供应不足，而这个数字到2025年会变成18亿。淡水的需求是显而易见的，越来越多的城市使用大规模海水淡化技术，在管道输送海水或淡化后的海水时，管道内防腐需要选用刚性聚氨酯内衬。
为什么不推荐输水钢管采用熔结环氧FBE防腐
熔结环氧FBE的特性
FBE的优势归就于其粉体涂装方式（VOC含量为零）和环氧树脂独特的分子结构。环氧树脂种类很多，最常用的是双酚A环氧树脂。从分子结构可以看出环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力。醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力。醚键和C-C键使大分子具有柔顺性，苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。异丙撑基减小分子间作用力，赋予树脂一定韧性；-C-O-键的键能高，从而提高了耐化学品性。主要缺点是：分子中的极性基团导致分子有一定的亲水性，芳醚键的存在导致树脂耐紫外光性差、耐候性差、易粉化。涂层有一定的吸水性且耐候性差，不适合室外涂装应用，而且涂敷需要专门的设备和钢管基体加热，现场施工便利性欠佳。
粉末涂料是以空气为载体的涂料，FBE固化迅速，在成膜之后微量的空气或挥发分封闭在涂层中或冲破涂层而形成孔隙。对于快速固化的热喷涂涂层，孔隙是不可避免的，在显微镜下可清晰地观察到涂层粘接面和断面的孔隙，如下图所示。
上图为水煮起泡的涂层，环氧粉末涂层吸水率达到一定量时, 涂层的湿态附着力开始出现下降趋势。
单层FBE的局限性
单层外涂FBE耐划伤性能比较差，施工和搬运会受到影响。为了克服上述不足提出了双层FBE涂层防腐体系，即以标准的FBE涂层为底涂层，以改性的FBE涂层为外防腐层。双层熔结环氧粉末防腐体系具有以下优点：与基材粘接强度大，抗阴极剥离性能好，吸水率小，使用温度范围大，综合性能与3PE防腐涂层相当，耐划伤性优异。如果预制管道是用FBE涂覆的，那么补口材料也要用环氧材料，如环氧粉末或液体双组分环氧漆。在施工现场用环氧粉末补口有一定难度，补口用的最广泛的是液体双组分环氧漆，这是一种100％固体含量快速固化双组分液体环氧涂料，分A、B 两个组分，用于管道防腐涂层漏点和较大面积缺陷区的防腐和修补，也可用于管道补口及内涂减阻涂层的涂装和修补。因此，输水钢管建议直接采用100％固体分无溶剂液体环氧或聚氨酯，它的优点是管体无需加热，常温下一次喷涂厚度可调，其附着力，耐磨性和吸水率等性能指标都优于FBE熔结环氧。
输水钢管防腐推荐采用高固态无溶剂刚性聚氨酯
无溶剂刚性聚氨酯的优点
100％固体分聚氨酯防腐涂料可涂刷、浇注、喷涂，形成的覆盖层可从弹性体到刚性体。刚性体中化学键是交联的, 因而密度大、硬度高, 耐化学性和防潮湿性好。
100％固体聚氨酯防腐覆盖层为单层结构,既防腐又抗机械损伤。由于是单层结构, 固化过程不需要加热, 一次喷涂完成, 利用原有的喷涂生产线即可, 不需增加设备投资, 喷涂过程中无溶剂挥发, 无粉尘排放。
100％固体聚氨酯防腐涂料性能优越, 可以满足任何地质状况、输送条件及环境腐蚀的要求, 施工性能好, 补口容易, 抗装卸运输过程中的损伤。由于硬度高达HS(D)80－86 , 并具有优异的耐磨性能, 因此抗划伤、抗拖拉性能非常好。100％固体分聚氨酯防腐涂料抗阴极剥离性能强，吸水率低，设计寿命后期仍能够导通阴极保护电流, 避免阴极屏蔽作用,管体仍然能得到阴极电流的保护。
聚氨酯与环氧树脂比较, 后者耐候性较差, 而前者耐候性优良。聚氨酯耐油性稍优于环氧树酯, 而耐碱性不如环氧树脂。聚氨酯低温固化优于环氧树脂, 并具有更好的综合性能。环氧树脂属刚性涂料, 而聚氨酯涂料通过调节配方可制成弹性体到刚性体的涂料, 聚氨酯在弹性、韧性和耐磨性方面均优于环氧涂料。两者之间有很好的互补性, 聚氨酯对钢铁的附着力稍差于环氧树脂, 但加入环氧树脂改性, 可以提高与钢铁的粘结性能。
http://www.360doc.com/content/16/0712/19/32739468_575036014.shtml
钢管防腐一般是有涂层防腐和电化学防腐，这两种防腐方法。
1、涂层防腐，就是在钢管的表面涂刷油漆类材料，能够起到隔绝各种腐蚀性物体作用，避免了钢管出现腐蚀，延长其整体性能，使用也更加的便利。这些材料和结构的介电性能，物理性能，化学性能和温度范围都比较好。
2、电化学防腐，是对阴极做保护工作。要是钢管内是流通液体的话，则可以添加上防锈剂、或者防腐剂。如果管道的直径是比较大的，且输送的液体是允许的话，那么就可以填加上牺牲阳极。
钢管防腐的注意事项
1、涂前需清除金属表面的油污、尘土、焊渣、浮锈等附着物，防腐件表面应保持干燥无水迹。
2、防腐过程中，一定要等前面的一层涂漆完全干透了，再去刷下一道涂漆。涂刷后表面应无开裂、无露底、无刷痕、无皱皮、无流挂等现象，保持表面光洁，要均匀涂刷。
3、施工前要关注天气状况，不得在雨天、雾天施工，如果施工场所通风效果不好，要采取人工通风。
4、管道在运输吊装过程中应避免与异物硬性摩擦，以防损伤，如有损伤应修补至合格为止。
5、在通风条件不好的部位施工时，要采用人工通风设施。
管道是我们生活中最常用的一种设备，它的作用主要是用于运输液体或者其他固体。管道中最常见的就是管道防腐，管道防腐主要的为了减缓或者防止管道在介质的化学性能，电化学作用下，或者是微生物的代谢情况下出现腐蚀或者变质的预防措施。而且管道防腐还可以起来预防环境污染作用。那么接下来小编就给大家说说有关于管道防腐的知识，希望对大家有帮助。
管道防腐方法
内壁防腐涂层
为保证涂层与管壁粘结牢固，必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料，以便管内、外壁的涂敷同时进行。整体上对于防腐管道的防腐方法进行了讲解，在后面将再为大家讲解防腐方法中的另外一种，希望这些对大家能够有所帮助，更多的了解防腐材料的世界。
外壁防腐涂层
用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上，使其与各种腐蚀性介质隔绝，是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来，在极地、海洋等严酷环境中敷设管道，以及油品加热输送而使管道温度升高等，对涂层性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。
管道表层处理
管道在防腐处理之前，应对管道基体表面进行处理，清除基体表面的水份、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮等。表层处理的方法很多，一般常采用人工除锈、喷砂或化学除锈。人工除锈时，质量标准应达到St3级喷砂或化学除锈时，质量标准应达到Sa2.5级，表面粗糙度30～50µm较合适。经处理后的表面应在4小时内涂上底漆。
管道外防腐设计
石油沥青防腐层是最古老的防腐层，在大多数干燥地带使用良好。随着技术的发展，环氧煤沥青、富锌涂料等已取代石油沥青成为钢质输水管道的防腐涂料，由于环氧煤沥青系列涂料防腐性能优异，价格较低，一直是钢质输水管道的首选防腐涂料。
环氧煤沥青防腐层一般适用输送介质温度不超过110℃，为适应不同腐蚀环境对防腐层的要求，分为普通级、加强级和特加强级3个等级。普通级的结构为一底漆三面漆，干膜厚度≥0.3mm加强级的结构为底漆→面漆→面漆、玻璃布、面漆→面漆，干膜厚度≥0.4mm特加强级的结构为底漆→面漆→面漆、玻璃布、面漆→面漆、玻璃布、面漆→面漆，干膜厚度≥0.6mm，面漆、玻璃布、面漆应连续涂缴。实际工程中应根据工程条件、输送介质等进行等级选择。
防腐层施工时环境温度应高于5℃，空气湿度低于80%。稀释剂配比5%，玻璃布压边20～25mm，布头搭接长度为100～150mm。防腐层电压检查：普通级2000V加强级2500V特加强级3000V。防腐层检查：每10km漏点≯5处，用低压音频信号检漏仪测定。
管道防腐主要是作用就是避免管道受到土壤或者空气、介质等腐蚀，现在的管道多用于输送汽油、天然气等物质，这些物质对环境的土壤有非常大的腐蚀作用，而管道就可以有效的防止环境受到这些物质的污染，并且大大提高了运输效率，管道防腐还可以防止天然气、石油等泄露。对火宅和环境都是有非常好的保护和预防作用的。可想而知管道防腐的重要性是如此的具体。
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供水管道防腐措施
1、管道除锈
1）高压水射流法
高压水射流是指通过高压发射装置将水根据需要进行加压，然后通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细水射流。通过这种高速水完成的清洗技术即为高压水射流清洗法。高压水射流法具有调节方便、不局限于操作空间、清洗速度快、成本低等特点，正是因为以上优点，此种方法也会应用越来越普遍。
2）抛丸法除锈
抛丸法除锈是将生锈的管道放在一个封闭空间内，利用高速旋转的叶轮产生的离心力，使丸料从多角度高速冲击管道表面，使管道表面可以达到很好的除锈、除油效果。常用的丸料一般为直径在0.2～3.0的铸丸、切丸和不锈钢丸等。需要注意的是抛丸除锈只宜在室内操作。
3）化学浸泡法
化学浸泡法除锈是将生锈的管道浸泡在有化学药品除锈溶液中，利用其中的酸性化学物质与管道表面的氧化皮以及锈蚀产物等的化学反应，使氧化皮及锈蚀产物等溶解到溶液中，从而起到除锈的目的。需要注意的是在使用浸泡法的时候要在化学溶液中加入适量的缓蚀剂和清洁剂，以避免基材被过度腐蚀。
2、涂料涂覆施工
可采用刷涂、喷涂、滚涂等方法施涂。按防腐级别分为：普通防腐型（两底两面），干膜厚度约100μm；加强防腐型（一布三油），干膜厚约200μm；重加强防腐型（两布四油），干膜厚度约300μm；特加强防腐型（三布四油），干膜厚度约450μm。施工时注意以下事项
1）涂料配制：根据用量，随用随配，按比例混合，充分搅拌均匀，静至10―15min后再行施涂。
2）施工粘度：可用专用稀释剂调整施工粘度。施涂粘度为30―40s。
3）干燥条件：常温自然干燥。
4）在配制与施工过程中切忌水、油等物质混入，以免影响工程质量。
5）施涂底漆、面漆时，要求涂层均匀，无漏涂。
6）缠绕玻璃纤维布时必须拉紧、平整，不得有皱折、鼓泡，纤维布网眼必须灌满涂料。玻璃纤维布之间搭接宽度>20mm，搭接头长度>100mm。缠绕两层玻璃纤维布时，各层玻璃纤维布的搭接头应错开。管道两端的防腐层应做成阶梯形接茬，阶梯宽度>100mm。玻璃纤维布经纬密度为10×10根/cm2或12×12根/cm2，厚度应为（0.12±0.01），含碱量不应超过12%，无捻、无蜡、平纹、两边封边，受潮的玻璃纤维布必须烘干后方可使用。
7）刷涂后的管道或钢件应注意避免在运输、吊装过程中损伤防腐层，若有损伤应及时补涂，否则不准安装。
8）当在管沟内进行接口防腐刷涂时，必须清除防腐部位的泥土、水迹。回填土时不应损伤外防腐层。
3、管道衬里
旧管道刮管除锈后的管道衬里可使旧管道恢复原有输水能力，延长管道的使用寿命，这项工作是非常必要的。但刮管以后如不进行涂衬的管道，通水后的腐蚀速度是非常快的。
1）水泥砂浆衬里
水泥砂浆衬里靠自身的结合力和管壁支托，结构牢靠，其粗糙系数比金属管小，对管壁能起到物理性能保障外，也能起到防腐的化学性能，因水泥与金属管壁接触，形成很高的pH值。
2）环氧树脂涂衬法
环氧树脂具有耐磨性、柔软性、紧密性，使用环氧树脂和硬化剂混合后的反应型树脂，可以形成快速、强劲、耐久的涂膜。
环氧树脂的喷涂方法一次喷涂的厚度为0.5-1mm，便可满足防腐要求。使用速硬性环氧树脂涂衬后，经过2小时的养护，清洗排水后便可使管道投入运行。
3）内衬软管法
用内衬软管法来解决旧管道防腐的方法，有滑衬法、反转衬法、“袜法”及用Poly-Pig拖带聚胺脂薄膜的方法等。这些方法都能形成“管中有管”的防腐形式，防腐效果非常好，在长距离无支管的情况下特别适用，但不适合城市供水管道。
结论：旧管道内沉积和锈蚀的日益严重，不仅降低了供水能力，还导致管道内水质恶化，影响供水安全。因此，加强给水管道的科学管理，正确解决管道内的沉积锈蚀，利用管道的刮管与涂衬，是提高效益、节约资金、搞好服务的一项重要措施，它既能改善供水水质，又可延长管道的使用寿命，有不容忽视的经济效益和社会效益
管道在防腐处理之前，应对管道基体表面进行处理，清除基体表面的水份、油污、尘垢、污染物、铁锈和氧化皮等。表层处理的方法很多，一般常采用人工除锈、喷砂或化学除锈。人工除锈时，质量标准应达到St3级喷砂或化学除锈时，质量标准应达到Sa2.5级，表面粗糙度30～50µm较合适。经处理后的表面应在4小时内涂上底漆。
管道外防腐设计
石油沥青防腐层是最古老的防腐层，在大多数干燥地带使用良好。随着技术的发展，环氧煤沥青、富锌涂料等已取代石油沥青成为钢质输水管道的防腐涂料，由于环氧煤沥青系列涂料防腐性能优异，价格较低，一直是钢质输水管道的首选防腐涂料。
环氧煤沥青防腐层一般适用输送介质温度不超过110℃，为适应不同腐蚀环境对防腐层的要求，分为普通级、加强级和特加强级3个等级。普通级的结构为一底漆三面漆，干膜厚度≥0.3mm加强级的结构为底漆→面漆→面漆、玻璃布、面漆→面漆，干膜厚度≥0.4mm特加强级的结构为底漆→面漆→面漆、玻璃布、面漆→面漆、玻璃布、面漆→面漆，干膜厚度≥0.6mm，面漆、玻璃布、面漆应连续涂缴。实际工程中应根据工程条件、输送介质等进行等级选择。
防腐层施工时环境温度应高于5℃，空气湿度低于80%。稀释剂配比5%，玻璃布压边20～25mm，布头搭接长度为100～150mm。防腐层电压检查：普通级2000V加强级2500V特加强级3000V。防腐层检查：每10km漏点≯5处，用低压音频信号检漏仪测定。
管道内防腐设计
钢管内防腐根据输送介质的不同需选择不同的防腐工艺，常用的防腐工艺有水泥砂浆内衬、防腐涂料及塑料衬里等工艺。
水泥砂浆内衬主要用于输送供水和饮用水的管道，衬里用水泥应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥，标号为425号或525号。衬里施工前应检查管道的变形状况，竖向最大变形不得大于管径的2%，内壁不得有结露和积水。水泥砂浆重量配比在1：1～1：2范围，水泥砂浆坍落度宜取60～80mm，抗压强度不低于30Mpa。
输送非饮用水，尤其是输送污水的管道内防腐一般可采用环氧煤沥青防腐涂料3层做法，一道底漆两道面漆，也可采用无机富锌底漆配环氧树脂涂料两道，干膜厚度0.2～0.4mm。
管道阴极保护设计
阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀率的防腐蚀技术，通常采用两种方法，即牺牲阳极法阴极保护、外加电流法阴极保护。埋地钢质管道，通常采用牺牲阳极法阴极保护与防腐涂层联合保护，在防腐工程中得到广泛应用，效果良好。
阴极保护体系的设计，先要了解管道的长度、直径、壁厚、涂层种类，以及管道所处地理位置的土壤地质结构、土壤电阻，计算确定牺牲阳极种类、规格、数量和使用寿命。常用Al、Zn、Mn合金作牺牲阳极，阳极开路电位在1.5v以上，阳极一般在200～500米内埋设一组，阳极电缆可采用vv型橡胶钢芯电缆，填包料可采用50%CaSO4，50%膨润土，一般设计使用寿命可达15～30年。
普通焊接钢管早已不能用于室给水，连建筑工地临时用水也是热浸镀锌管。
1、环氧煤沥青玻璃布钢管防腐（一布两油、两布三油、三布四油）标准：GB50268-97 SY/T0447-96
2、供水管线IPN8710高分子无毒涂料钢管内防腐。
3、石油天然气用三层聚乙烯（3PE）钢管防腐、二层聚乙烯（2PE）钢管防腐。标准：SY/T0413-2002 DIN30670
4、供水管线水泥沙浆衬里钢管内防腐。标准CECS10：89
一管道酸洗应在管道配置完毕且具备冲洗条件后进行。
二酸洗时管道的螺纹和密封面应有防酸蚀措施；金属密封垫不应装入管道中酸洗。
三涂有油漆的管子，酸洗前应用脱漆剂将油漆除净。
四槽式酸洗法的脱脂、酸洗、中和、钝化液配合比应符合相关规定。 五管道酸洗应根据锈蚀程度、酸洗液浓度和温度，掌握好酸洗时间。 六经处理后表面无氧化层和铁锈；同时不应产生过腐蚀，也不应有沉淀物。
七站内的管道主要采用槽式酸洗法除锈。
槽式酸洗法一般操作程序为：脱脂→水冲洗→酸洗→水冲洗→中和→钝化→水冲洗→干燥→喷防锈油（剂）→封口。
八经酸洗磷化处理后的管道，将管内通入热空气进行快速干燥。 九经酸洗磷化处理后的管道，必须停放48小时，待磷化盐充分析出后，用干净塑料布封口。
无缝钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，已广泛用钢管来制造。
钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。
城市生活污水处理工程中输水管道大多为地埋防腐螺旋钢管，而排污管道的防腐蚀保护是污水处理工程中的一大难题，埋地输水管线的质量和寿命直接影响着整个工程。所以，对城市污水处理工程中埋地排污螺旋钢管的防腐是重中之重。
根据城市埋地污水管道的特点，排污螺旋钢管的防腐层要达到以下要求：
1.良好的绝缘性能和致密性，防止电化学和杂散电流的腐蚀；
2.具有良好的耐化学腐蚀性能；
3.有一定的机械强度，防止搬运和埋地过程中受到机械破坏；
4.耐细菌腐蚀；
5.在特殊地区还有一些特殊要求，如耐寒性等。
6.施工简便、安全，满足现场施工要求等。
