供水管道腐蝕的危害及防治技術探討

鄭國毅

【摘要】我國城市老住宅區的供水管道腐蝕現象已經十分嚴重。供水管道腐蝕后水質下降、管道漏損增加、供水能力減弱，危害應該引起重視。本文簡述了供水管道腐蝕的危害，并提出了供水管道腐蝕問題的防治措施與腐蝕管道的處理方案，以供借鑒。

【關鍵詞】土供水管道;腐蝕;危害;防治技術

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

我國城市供水管網隨著我國高速發展的城市規模迅速擴張。在過去的城市供水管網的建設中，尤其是城市建設初期，因為材料跟成本的問題，我們大多數采用的是金屬材質的供水管道。金屬材質的管道耐腐蝕性比較差，使用時間長了就難以避免的開始出現腐蝕現象。過去因為供水管道的腐蝕不會造成突發性的重大事故，我們對供水管道腐蝕的防治一直不夠重視。然而在最近的舊改項目里發現一些深埋地下的老城區舊管道腐蝕現象已經十分嚴重，出現了嚴重的銹蝕與滲漏現象，“紅水”、“黑水”的水質事故也頻頻發生。這既浪費了寶貴的水資源，又造成了水資源的二次污染，危害居民的健康，還會影響城市的供水能力。供水管道腐蝕的危害已不容忽視，本文將對其防治技術進行探討。

1、管道腐蝕的危害

1.1供水水質污染

供水管道被腐蝕會出現鐵銹，自來水經過被腐蝕的管道就會將管道的鐵銹一起輸送至居民家，嚴重的老城區還可能會出現“紅水”、“黑水”的水質事故。雖然我們國家一般不直接飲用自來水，但是會習慣直接使用從自來水管里流出來的水來清洗蔬菜瓜果、淘米做飯。這樣的水重金屬含量很高，有害居民健康。而且這樣的重金屬元素超標的危害是沒有辦法通過燒開水避免的。

此外管壁的腐蝕會破壞管道內壁的光滑性，使得污泥、藻類在管道壁堆積，使得管道內壁更容易臟。在管道腐蝕的內壁上，各種各樣的細菌大量繁殖，其中部分細菌還會加速管道的腐蝕，部分細菌則會傷害人體健康，居民飲用后容易出現拉肚子的情況。經過調查，供水末端的水體的濁度、細菌密集程度、重金屬含量相較于出廠水都有不定程度提高，水質合格率比出廠水降低3%以上。

1.2管道漏損增加

管道腐蝕點很容易隨著腐蝕情況的嚴重變成管道的漏損點，對于年久失修的金屬供水管來說，因管道腐蝕導致的漏損占了供水管網漏量的一半以上，是管道漏損的主要原因。管道漏直接帶來了經濟損失，同時帶來了水資源的浪費。此外，如果是埋地管道出現漏點，導致供水與污泥接觸，管道漏損還加劇了埋地管道的供水水質污染。

1.3降低了管道的供水能力

在城市老小區有個現象，隨著使用時間越來越長，供水壓力越來越小，管道供水能力越來越差。造成這個原因不是因為水廠降低了初始的水壓，而是老舊金屬管道的供水阻力越來越大，水壓運輸過程損失變大，出水口水壓就小了。老舊金屬管道繡垢在一些轉角位置越積越厚，相當于這些位置的管道內徑突然減小了，大大增大供水的阻力。高層居民用水受到了嚴重影響，只能自己額外增加水泵來保證用水水壓，間接導致電力資源也被浪費。

2、供水管道腐蝕問題的防治措施

2.1控制供水水質的指標

管道的腐蝕速度跟自來水中含氯量高低有著密切關系，自來水的含氯量過高會加劇金屬管道的腐蝕。但是我們的自來水消毒主要通過在水廠加入氯來對自來水殺菌消毒，因此自來水含氯過低也是不可取的。合理控制含氯量是供水廠必須要做到并做好的一件事情。此外水質的酸堿度、細菌數量均對金屬管道的腐蝕有不同程度的影響，防治供水管道的腐蝕問題首先要從供水企業的出水指標做起。

2.2持續研發并采用更耐腐的材料

過去因為材料跟成本的限制大量采用金屬管道，而這些年來隨著化學工藝的進步與材料的更新，一些價格低廉且耐腐蝕性很好的供水管道漸漸替代原來的金屬管道，如聚氯乙烯管、聚氯乙烯復合管等塑料管。這些管道不僅耐腐蝕性更好，還有質量輕，管壁更加光滑的特點。更加便于施工，也有利于減小供水的阻力，保證供水壓力。

2.3陰極保護法與電蝕防止技術

陰極保護是基于原電池原理，即原電池中陰極被保護，陽極被腐蝕。只要讓金屬管道作為陰極，犧牲陽極便可以保護金屬管道。陰極保護有兩種做法，當土壤電阻率低、缺少電源的情況下，可以使用還原性比較強的金屬材料比如鎂、鋅等作為陽極，用導線將其與管道相連;當土壤電阻率較高或金屬管道外露時將廢鐵埋在金屬管道附近，接著將電源的陽極與其連接，陰極接到管道上。兩種做法原理相同都能通過犧牲陽極保護金屬管道。

與陰極保護相反我們要防止雜散電流對管道的腐蝕即電蝕防止技術。首先應該采取有效的措施盡量降低漏泄的電流，其次應該在雜散電流干擾的區域加裝絕緣法蘭進一步防止電蝕現象的危害，最后可以通過直接排流方式、強制排流方式或者極性排流方式消除雜散電流。

3、腐蝕管道的處理

第二節簡述了供水管道的防腐，而對于已經腐蝕的管道來說必須及時處理。首先應該對其腐蝕情況進行判斷，應該密切監測管網的水質，通過水的酸堿度、硬度、供水水壓損失等參數推斷供水管道的腐蝕情況。情況嚴重的應該立即更換、重新敷設。而對于那些腐蝕程度沒那么嚴重的則應該采用免開挖管道修復技術進行處理。因為管道的重新敷設成本較高，開挖過程也一定程度上造成了城市的破壞，影響居民出行。腐蝕管道的處理技術一般分為除銹跟管道襯里。

4、供水管道防腐施工新技術

4.1 PU聚氨酯防腐技術

PU聚氨酯防腐材料的物理性質以及化學性質比較穩定，能夠在比較復雜的外界環境包括水流沖刷的條件下保持自身點的穩定，能夠對供水管道提供長期的保護。比如在不同的地下埋深的不同的地質條件下，都能較好的抵抗土壤中的鹽分、水分的侵蝕。PU聚氨酯防腐材料經濟效益也十分出眾，用量需求小且生產生本不高。

4.2納米涂層材料的應用

納米涂層材料指的是在管道材料生產的過程中加入一些納米顆粒，從而管道材料的抗腐蝕、抗老化、耐高溫等性能都得到了提高。這項技術從根本上提高了材料自身性能，防腐蝕效果十分顯著，擁有廣闊的發展前景，然而受制于目前的高額生產成本，沒能在全國范圍內推廣，需要技術進一步革新。

4.3無機非金屬防腐技術

傳統的防腐技術通常采用有機涂層，先天就存在易老化、易變質、不耐熱.不抗寒弊端，限制了供水管道防腐性能的進一步提升。近年來以陶瓷粉末涂料、環氧粉末涂層為代表的無機非金屬防腐技術得到了深入發展，無機非金屬防腐技術中各種環氧粉末涂層表現尤為亮眼。如：內外聚乙烯涂層、環氧粉末涂層、聚乙烯搭配環氧粉末涂層等。這些材料性能各有特點，結合使用表現十分優異。比如內外聚乙烯涂層材料具有韌性好、耐沖擊、溫度適應性高、耐酸堿的優點，然而其與鋼鐵的附著性較差，不適合長期使用;環氧粉末涂層也具備優秀的防腐性能，但是涂層薄脆且抗紫外線性能差，在管道的外表層容易受到磕碰與紫外線照射。這兩種材料結合可以優勢互補，聚乙烯的耐磕碰與環氧樹脂的強附著力完美結合，不斷發展，出現了外防腐3PE內防腐熔結環氧粉末防腐涂層技術。

結語：

城市作為人口高度密集的區域，資源的供給效率要求十分高。市政供水管道每天為城市居民輸送大量水資源，如果出現了腐蝕現象，將會對供水水質造成二次污染，嚴重降低供水的質量，危害人民的健康。腐蝕嚴重的供水管道出現滲漏，則會浪費水資源，影響供水效率。供水管道腐蝕的防治意義重大，除了上文所說的供水管道腐蝕防治方法，我們更應該大力研發新材料，逐步減小金屬供水管道在城市供水管道中的比例。

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