鄭國(guó)毅

【摘要】我國(guó)城市老住宅區(qū)的供水管道腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)十分嚴(yán)重。供水管道腐蝕后水質(zhì)下降、管道漏損增加、供水能力減弱，危害應(yīng)該引起重視。本文簡(jiǎn)述了供水管道腐蝕的危害，并提出了供水管道腐蝕問(wèn)題的防治措施與腐蝕管道的處理方案，以供借鑒。

【關(guān)鍵詞】土供水管道;腐蝕;危害;防治技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

我國(guó)城市供水管網(wǎng)隨著我國(guó)高速發(fā)展的城市規(guī)模迅速擴(kuò)張。在過(guò)去的城市供水管網(wǎng)的建設(shè)中，尤其是城市建設(shè)初期，因?yàn)椴牧细杀镜膯?wèn)題，我們大多數(shù)采用的是金屬材質(zhì)的供水管道。金屬材質(zhì)的管道耐腐蝕性比較差，使用時(shí)間長(zhǎng)了就難以避免的開(kāi)始出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。過(guò)去因?yàn)楣┧艿赖母g不會(huì)造成突發(fā)性的重大事故，我們對(duì)供水管道腐蝕的防治一直不夠重視。然而在最近的舊改項(xiàng)目里發(fā)現(xiàn)一些深埋地下的老城區(qū)舊管道腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)十分嚴(yán)重，出現(xiàn)了嚴(yán)重的銹蝕與滲漏現(xiàn)象，“紅水”、“黑水”的水質(zhì)事故也頻頻發(fā)生。這既浪費(fèi)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(huì)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(duì)其防治技術(shù)進(jìn)行探討。

1、管道腐蝕的危害

1.1供水水質(zhì)污染

供水管道被腐蝕會(huì)出現(xiàn)鐵銹，自來(lái)水經(jīng)過(guò)被腐蝕的管道就會(huì)將管道的鐵銹一起輸送至居民家，嚴(yán)重的老城區(qū)還可能會(huì)出現(xiàn)“紅水”、“黑水”的水質(zhì)事故。雖然我們國(guó)家一般不直接飲用自來(lái)水，但是會(huì)習(xí)慣直接使用從自來(lái)水管里流出來(lái)的水來(lái)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(biāo)的危害是沒(méi)有辦法通過(guò)燒開(kāi)水避免的。

此外管壁的腐蝕會(huì)破壞管道內(nèi)壁的光滑性，使得污泥、藻類(lèi)在管道壁堆積，使得管道內(nèi)壁更容易臟。在管道腐蝕的內(nèi)壁上，各種各樣的細(xì)菌大量繁殖，其中部分細(xì)菌還會(huì)加速管道的腐蝕，部分細(xì)菌則會(huì)傷害人體健康，居民飲用后容易出現(xiàn)拉肚子的情況。經(jīng)過(guò)調(diào)查，供水末端的水體的濁度、細(xì)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(zhì)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(diǎn)很容易隨著腐蝕情況的嚴(yán)重變成管道的漏損點(diǎn)，對(duì)于年久失修的金屬供水管來(lái)說(shuō)，因管道腐蝕導(dǎo)致的漏損占了供水管網(wǎng)漏量的一半以上，是管道漏損的主要原因。管道漏直接帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)帶來(lái)了水資源的浪費(fèi)。此外，如果是埋地管道出現(xiàn)漏點(diǎn)，導(dǎo)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(zhì)污染。

1.3降低了管道的供水能力

在城市老小區(qū)有個(gè)現(xiàn)象，隨著使用時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，供水壓力越來(lái)越小，管道供水能力越來(lái)越差。造成這個(gè)原因不是因?yàn)樗畯S降低了初始的水壓，而是老舊金屬管道的供水阻力越來(lái)越大，水壓運(yùn)輸過(guò)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(zhuǎn)角位置越積越厚，相當(dāng)于這些位置的管道內(nèi)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(yán)重影響，只能自己額外增加水泵來(lái)保證用水水壓，間接導(dǎo)致電力資源也被浪費(fèi)。

2、供水管道腐蝕問(wèn)題的防治措施

2.1控制供水水質(zhì)的指標(biāo)

管道的腐蝕速度跟自來(lái)水中含氯量高低有著密切關(guān)系，自來(lái)水的含氯量過(guò)高會(huì)加劇金屬管道的腐蝕。但是我們的自來(lái)水消毒主要通過(guò)在水廠加入氯來(lái)對(duì)自來(lái)水殺菌消毒，因此自來(lái)水含氯過(guò)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(zhì)的酸堿度、細(xì)菌數(shù)量均對(duì)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(wèn)題首先要從供水企業(yè)的出水指標(biāo)做起。

2.2持續(xù)研發(fā)并采用更耐腐的材料

過(guò)去因?yàn)椴牧细杀镜南拗拼罅坎捎媒饘俟艿?，而這些年來(lái)隨著化學(xué)工藝的進(jìn)步與材料的更新，一些價(jià)格低廉且耐腐蝕性很好的供水管道漸漸替代原來(lái)的金屬管道，如聚氯乙烯管、聚氯乙烯復(fù)合管等塑料管。這些管道不僅耐腐蝕性更好，還有質(zhì)量輕，管壁更加光滑的特點(diǎn)。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(hù)法與電蝕防止技術(shù)

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

與陰極保護(hù)相反我們要防止雜散電流對(duì)管道的腐蝕即電蝕防止技術(shù)。首先應(yīng)該采取有效的措施盡量降低漏泄的電流，其次應(yīng)該在雜散電流干擾的區(qū)域加裝絕緣法蘭進(jìn)一步防止電蝕現(xiàn)象的危害，最后可以通過(guò)直接排流方式、強(qiáng)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(jié)簡(jiǎn)述了供水管道的防腐，而對(duì)于已經(jīng)腐蝕的管道來(lái)說(shuō)必須及時(shí)處理。首先應(yīng)該對(duì)其腐蝕情況進(jìn)行判斷，應(yīng)該密切監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的水質(zhì)，通過(guò)水的酸堿度、硬度、供水水壓損失等參數(shù)推斷供水管道的腐蝕情況。情況嚴(yán)重的應(yīng)該立即更換、重新敷設(shè)。而對(duì)于那些腐蝕程度沒(méi)那么嚴(yán)重的則應(yīng)該采用免開(kāi)挖管道修復(fù)技術(shù)進(jìn)行處理。因?yàn)楣艿赖闹匦路笤O(shè)成本較高，開(kāi)挖過(guò)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(shù)一般分為除銹跟管道襯里。

4、供水管道防腐施工新技術(shù)

4.1 PU聚氨酯防腐技術(shù)

PU聚氨酯防腐材料的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，能夠在比較復(fù)雜的外界環(huán)境包括水流沖刷的條件下保持自身點(diǎn)的穩(wěn)定，能夠?qū)┧艿捞峁╅L(zhǎng)期的保護(hù)。比如在不同的地下埋深的不同的地質(zhì)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(jīng)濟(jì)效益也十分出眾，用量需求小且生產(chǎn)生本不高。

4.2納米涂層材料的應(yīng)用

納米涂層材料指的是在管道材料生產(chǎn)的過(guò)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(xiàng)技術(shù)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(fā)展前景，然而受制于目前的高額生產(chǎn)成本，沒(méi)能在全國(guó)范圍內(nèi)推廣，需要技術(shù)進(jìn)一步革新。

4.3無(wú)機(jī)非金屬防腐技術(shù)

傳統(tǒng)的防腐技術(shù)通常采用有機(jī)涂層，先天就存在易老化、易變質(zhì)、不耐熱.不抗寒弊端，限制了供水管道防腐性能的進(jìn)一步提升。近年來(lái)以陶瓷粉末涂料、環(huán)氧粉末涂層為代表的無(wú)機(jī)非金屬防腐技術(shù)得到了深入發(fā)展，無(wú)機(jī)非金屬防腐技術(shù)中各種環(huán)氧粉末涂層表現(xiàn)尤為亮眼。如：內(nèi)外聚乙烯涂層、環(huán)氧粉末涂層、聚乙烯搭配環(huán)氧粉末涂層等。這些材料性能各有特點(diǎn)，結(jié)合使用表現(xiàn)十分優(yōu)異。比如內(nèi)外聚乙烯涂層材料具有韌性好、耐沖擊、溫度適應(yīng)性高、耐酸堿的優(yōu)點(diǎn)，然而其與鋼鐵的附著性較差，不適合長(zhǎng)期使用;環(huán)氧粉末涂層也具備優(yōu)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(jié)合可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，聚乙烯的耐磕碰與環(huán)氧樹(shù)脂的強(qiáng)附著力完美結(jié)合，不斷發(fā)展，出現(xiàn)了外防腐3PE內(nèi)防腐熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐涂層技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)：

城市作為人口高度密集的區(qū)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(xiàn)了腐蝕現(xiàn)象，將會(huì)對(duì)供水水質(zhì)造成二次污染，嚴(yán)重降低供水的質(zhì)量，危害人民的健康。腐蝕嚴(yán)重的供水管道出現(xiàn)滲漏，則會(huì)浪費(fèi)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(shuō)的供水管道腐蝕防治方法，我們更應(yīng)該大力研發(fā)新材料，逐步減小金屬供水管道在城市供水管道中的比例。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘永澤.埋地金屬管道腐蝕穿孔原因分析及防護(hù)技術(shù)[J].粘接，2019，40（12）：115-118.

[2]黃鑫，霍富永，杜鑫，劉寶峰，何利民.非金屬輸油管道靜電起電及防護(hù)研究[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2019，32（6）：1-7.

[3]黃永昌.電化學(xué)保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用第一講，電化學(xué)保護(hù)的理論基礎(chǔ)[J].腐蝕與防護(hù)，2000（03）：140-142.