供水管道腐蝕的危害及防治技術(shù)探討

鄭國毅

【摘要】我國城市老住宅區(qū)的供水管道腐蝕現(xiàn)象已經(jīng)十分嚴重。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(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.

我國城市供水管網(wǎng)隨著我國高速發(fā)展的城市規(guī)模迅速擴張。在過去的城市供水管網(wǎng)的建設(shè)中，尤其是城市建設(shè)初期，因為材料跟成本的問題，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，使用時間長了就難以避免的開始出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。過去因為供水管道的腐蝕不會造成突發(fā)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(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)十分嚴重，出現(xiàn)了嚴重的銹蝕與滲漏現(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(shù)進行探討。

1、管道腐蝕的危害

1.1供水水質(zhì)污染

供水管道被腐蝕會出現(xiàn)鐵銹，自來水經(jīng)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(qū)還可能會出現(xiàn)“紅水”、“黑水”的水質(zhì)事故。雖然我們國家一般不直接飲用自來水，但是會習(xí)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(nèi)壁的光滑性，使得污泥、藻類在管道壁堆積，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(xiàn)拉肚子的情況。經(jīng)過調(diào)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(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(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。管道漏直接帶來了經(jīng)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(xiàn)漏點，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)有個現(xiàn)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(zhuǎn)角位置越積越厚，相當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重影響，只能自己額外增加水泵來保證用水水壓，間接導(dǎo)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(zhì)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(guān)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(zhì)的酸堿度、細菌數(shù)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(yè)的出水指標做起。

2.2持續(xù)研發(fā)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(xué)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(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。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(shù)

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(dǎo)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(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)域加裝絕緣法蘭進一步防止電蝕現(xiàn)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(jié)簡述了供水管道的防腐，而對于已經(jīng)腐蝕的管道來說必須及時處理。首先應(yīng)該對其腐蝕情況進行判斷，應(yīng)該密切監(jiān)測管網(wǎng)的水質(zhì)，通過水的酸堿度、硬度、供水水壓損失等參數(shù)推斷供水管道的腐蝕情況。情況嚴重的應(yīng)該立即更換、重新敷設(shè)。而對于那些腐蝕程度沒那么嚴重的則應(yīng)該采用免開挖管道修復(fù)技術(shù)進行處理。因為管道的重新敷設(shè)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(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的穩(wěn)定，能夠?qū)┧艿捞峁╅L期的保護。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(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，沒能在全國范圍內(nèi)推廣，需要技術(shù)進一步革新。

4.3無機非金屬防腐技術(shù)

傳統(tǒng)的防腐技術(shù)通常采用有機涂層，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一步提升。近年來以陶瓷粉末涂料、環(huán)氧粉末涂層為代表的無機非金屬防腐技術(shù)得到了深入發(fā)展，無機非金屬防腐技術(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，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，然而其與鋼鐵的附著性較差，不適合長期使用;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)勢互補，聚乙烯的耐磕碰與環(huán)氧樹脂的強附著力完美結(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：

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，將會對供水水質(zhì)造成二次污染，嚴重降低供水的質(zhì)量，危害人民的健康。腐蝕嚴重的供水管道出現(xiàn)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(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。

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