水利施工中壓力鋼管涂裝技術的應用研究

張亮

摘 要：壓力鋼管在長期的運行過程中，由于鋼管焊縫缺陷、表面防腐層不足、鋼管表面處理不合格等，當受到外界環境的溫度、壓力、土壤、地下水、pH值、介質成分等物理化學因素的影響，導致鋼管腐蝕而發生滲漏，因此鋼管的防腐尤為重要。文章探討壓力鋼管涂裝技術的施工工藝、施工過程中存在的問題，提出施工過程的注意事項。

關鍵詞：水利施工；壓力鋼管；涂裝技術

引言

改革開放以前，我國金屬涂裝沒有定量的標準，對涂裝的厚度及涂裝表面質量、粗糙度沒有定量的要求，同時缺乏專業的檢測設備，甚至一些施工單位敷衍了事，涂裝馬馬虎虎，嚴重影響水利管道的壽命。改革開放以后，1988年我國頒布了《涂裝前表面防銹等級及除銹等級》標準，改善水利管道防腐的質量。緊接著修訂了《壓力鋼管制造、安裝及驗收規范》，使我國防腐標準上升到一個新的臺階，延長的管道防腐期限。但壓力管道的內外壁涂料脫落現象仍然時有發生，還需積極探索、改進涂裝技術。

1 壓力鋼管涂料失效時的現象

水利工程鋼管壓力管道腐蝕，開始在漆膜表面出現黃色斑點，隨著斑點面積的擴大管道腐蝕面積也隨之擴大，腐蝕斑點的顏色也由黃色逐漸變成褐色最后變成黑色。鋼板出現銹蝕時，先由凸出1～3mm的300mm2，腐蝕深度在0.5mm的銹疤，逐步發展成突出高度3～5mm、更大腐蝕面積、更深腐蝕深度的腐蝕層。

2 防腐層失效原因

2.1 涂層抗滲水能力的影響

涂層抗滲水能力的高低是評價涂層抗滲水能力的一個重要標準，尤其是小管徑的管道，流速較快，水壓較高，當使用的防腐涂層的抗滲能力較差時，不能將壓力鋼管和管道的水有效隔離，使焊縫等處形成微電化學腐蝕反應，導致鋼板腐蝕。

2.2 局部涂層厚度不足

為確保鋼管的防腐效果，涂層必須有一定的厚度，但考慮到涂層的經濟性，只是在受到沖擊力較大的彎管處適當增加涂層的厚度。在實際施工過程中，由于使用材料不當，或涂層厚度不足，加上彎管處的粘貼效果不良，導致彎管處通水不久后就出現銹跡現象。

2.3 噴涂效果差

煤焦油環氧樹脂系列的涂料是管道施工中常用的涂料，施工中一般分兩次噴涂，由于噴涂次數較少，容易產生針孔，尤其是管道環縫焊接處，焊渣未清除干凈，噴涂質量受到影響，容易產生氣孔，最后造成涂層滲水。

2.4 涂料選擇的影響

應選擇與鋼管附著力較好的涂料，但涂料的物理性能也是一個重要因素。例如有的水電站使用環氧紅樹脂和環氧紅丹為涂層，雖然其具有較好的附著力，但環氧樹脂材料本身較脆，在高壓水長期的沖擊力作用下，導致環氧樹脂呈片狀脫落，引起環氧樹脂和環氧紅丹之間滲水，使環氧紅丹受到腐蝕，鋼管局部形成蝕點。

2.5 鋼管除銹和涂裝工藝控制不嚴格

鋼管涂裝工藝控制不嚴格，除銹不認真，加上涂裝條件簡陋，涂裝檢測設備缺乏，涂裝管理不嚴格，是防腐的薄弱環節。

2.6 岔口防腐

管道岔口處的流速較大，是鋼管防腐的重點，經過幾年的運行，外層涂料便會出現腐蝕現象，例如新疆喀什水電站岔口采用的瀝青和噴鋁保護，只經過5年的運行就出現大面積瀝青脫落，而噴鋁完好無損，當瀝青層脫落后，3年后再次檢查，噴鋁層也出現零散的鼓包。因此，岔口需要多層涂裝相結合，還需要制定維護周期。

3 壓力鋼管涂裝工藝

3.1 涂裝工藝流程

涂裝前，專業人員應根據圖紙要求和水利工程管道技術標準進行工藝試驗，驗證試驗結果是否符合工程要求。其工藝流程如下：外觀檢查→除油、除銹→干燥→第一層涂裝→測量涂裝厚度→除塵→第二層涂裝→測量涂膜厚度→交工驗收。

3.2 工藝描述

3.2.1 表面處理。對于被油脂污染的金屬表面，采用溶劑法、堿洗法對管道表面的油污清除，然后再用水或蒸汽進行沖洗。油污處理完畢后，采用石英砂對其表面進行噴砂處理，使其表面粗糙度噴控制在2.5以內。表面處理后對管道表面進行宏觀和局部抽樣檢查，確保表面油污浮塵得到清除，如果達不到表面等級要求，就重新進行處理。

3.2.2 涂裝操作。（1）涂料配置。因為壓力鋼管表面處理4個小時內需要進行涂裝操作，而涂裝前應進行涂料配置，當施工環境溫度過低或漆料粘度過大時，應加入稀釋劑，為確保涂料膜的附著力，稀釋劑的用量不得超過5%，且配置的涂料應在一定時間內用完。（2）噴槍速度控制。配槍運行速度應適當，并保持恒定，一般控制在30～60cm/s，若運行速度低于30cm/s，形成的漆膜厚，易產生流掛；當運行速度大于60cm/s時，易形成漆膜，產生露底的缺陷，尤其是環縫處焊接不良，運行速度應慢些。確定了噴槍的速度后，還應考慮涂料的噴出量。如果噴幅不變，噴槍運行速度應隨噴涂量的增加或減小而加快或減慢。（3）噴霧搭接部分。噴霧搭接是噴涂時的重疊部分，由于噴涂中部漆膜較厚，邊緣較薄，噴涂前后需要相互搭接，控制相互搭接的寬度，才能確保漆膜厚度的均勻性。（4）涂料的粘度。涂料的粘度是噴涂作業的主要問題，使用同一口徑的噴槍噴涂不同粘度的涂料時，從涂料罐到噴嘴前段受到的阻力不同，粘度高的涂料受到的阻力較大，噴出量少；粘度較小的涂料則受的阻力較小，噴出量相對較大，涂料的粘稠度影響漆膜的平整度。因此，噴涂時應對涂料進行稀釋，將噴涂粘度調整到一定范圍，同時注意溫度對涂料粘度的影響。

3.2.3 涂層厚度檢查。涂層厚度是涂裝施工控制的一項重要指標，涂層厚度是否合理直接影響涂裝的性能，為確保涂層厚度達到要求，應分別對濕膜厚度和干膜厚度進行測定。（1）濕膜厚度測定。濕膜厚度測定是控制涂層干膜厚度的必要手段，通過測定濕膜厚度可以大致估測其干膜厚度，避免過大的誤差。其測試原理是同一水平的兩個表面中間的第三個表面，當外側的兩個表面壓著濕膜下面的底板時，其第三個表面就與漆膜表面垂直，由于第三面與外側兩個表面具有高度差，其第三個首先接觸到濕膜表面的該點即為濕膜厚度。（2）干膜厚度測試。干膜測試是管道涂裝質量驗收的關鍵指標之一，通常使用千分尺、磁性測厚儀、渦流測厚儀測試干膜厚度。千分尺僅適用于片狀測試面或平整表面，磁性測厚儀根據磁鐵與圖層或磁鐵與底材之間的磁力，通過測定圖層與底材的磁通量，根據磁通量的變化可以測得漆膜的厚度，操作簡單，應用較為廣泛。

3.2.4 交工驗收。目測法對涂層表面進行外觀檢查，查看表面的平整度是否符合要求，以及有無氣泡或瘤子等缺陷。其次，進行局部檢查，在防腐層上切一個450～600的V型切口作為檢測口，從角尖段處撕開防腐層，第一層瀝青占撕開面積為95%為合格，在檢查過程中，發現缺陷和檢查中破壞的部位應做好修補。

4 結束語

水利工程壓力鋼管涂裝技術能夠增強鋼管的抗腐蝕能力，降低維修的時間間隔，延長鋼管的壽命。通過在施工過程中不斷提高涂裝的工藝，加強施工過程的控制，選擇適合的涂裝材料，提高材料的涂裝質量，同時加強局部特殊部位的涂裝。總結施工過程中和施工完畢后存在的問題，提高涂裝質量，同時制定涂裝管道計劃，及時發現、修補，防治管道出現銹蝕。

參考文獻

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