大伙房输水入连工程中钢管防腐两种方案的比较

王彦奇

（山西省水利水电工程建设监理公司 太原 030002）

1 大伙房输水入连钢管工程概述

大伙房水库输水入连工程是为了解决大连市缺水问题而进行的一项应急输水工程，以碧流河水库为界分为南北两部分，其中南段工程包括新建36.31 km输水钢管（其中DN1800钢管28.87 km，DN1600钢管7.44 km）。

大伙房水库输水入连南段工程沿线关于地下水及土壤对混凝土、钢筋具有弱腐蚀性工程地质评价：环境水对混凝土无腐蚀性；对混凝土中钢筋具有弱腐蚀性的区段累计长度为13 900 m，其他段无腐蚀性；环境水对钢结构具有弱腐蚀性的区段累计长度为22 886 m。土壤对混凝土及混凝土中钢筋无腐蚀性；对钢结构具有氧化还原电位型弱腐蚀性；具有电阻率型中等腐蚀性的区段累计长度为22 886 m，具有电阻率型弱腐蚀性的区段累计长度为13 423 m。

2 钢管防腐

为了钢管防腐，大伙房水库输水入连南段工程新建36.31 km输水管线采用两种防腐型式：全长14 586.4 m的DN1800埋地压力钢管（壁厚14 mm、每节直管长12 m）采用钢塑复合防腐型式，全长15 529.27 m的DN1800、DN1600埋地压力钢管（壁厚14～16 mm、每节直管长12 m）涂料防腐型式。下面就两种防腐型式进行详细比较。

2.1 型式一：钢塑复合防腐型式

钢管内壁涂装采用卫生级熔结环氧树脂粉末热喷涂，执行SY/T0442-97《钢质管道熔结环氧粉末内涂层技术标准》，涂层厚度δ≥0.5 mm；外壁涂装采用线性低密度聚乙烯粉末热喷涂，执行Q/CNPC-GD0251-2006《埋地钢质管道热涂聚乙烯粉末覆盖层技术规范》，涂层厚度δ≥1.5 mm。

防腐技术要求如下：

1）钢管的加热

将喷砂吹扫后的钢管吊到涂覆传输辊道上，用中频感应线圈对其进行加热。根据涂覆厚度、管径及管壁厚度选择不同规格的中频感应加热线圈。加热时，均匀转动钢管，使被加热钢管各部位温度均匀一致。温差控制在+5℃。

2）涂覆

钢管温度达到涂覆温度时，启动涂覆小车开启出粉口阀门，使粉料均匀地附着在钢管表面。涂覆前，根据钢管管径及要求的涂层厚度计算供粉量和小车速度。试涂一次，达到工艺要求后方可进行涂覆。熔结环氧树脂粉末采用压送或抽吸等方法将粉末均匀送入管内，使其熔融附着在内壁上；聚乙烯粉末采用淋涂或硫化等方法将粉末均匀附着在钢管外表面上。粉末塑（固）化的时间等参数执行粉末生产厂的规定。

3）钢管的冷却及检验

待涂覆钢管上的粉料完全融熔后，采用循环水方式对钢管进行冷却,确保涂层有较高的附着力（熔结环氧树脂粉末采用切割法试验结合力不小于19.6 MPa;聚乙烯粉末采用拉伸法试验结合力不小于3 kgf/cm。

2.2 型式二：涂料防腐型式

埋地压力钢管的外壁表面防腐采用GZ-2新型高分子防腐涂料（无溶剂）。外防腐加强级采用二布四油，总厚度600+20 μm，涂装顺序如下：底漆-玻璃纤维布-底漆-玻璃纤维布-面漆-面漆。

埋地压力钢管的内壁表面防腐采用GZ-2新型高分子防腐涂料（饮用水专用）。先施涂底漆（铁红）两道，然后施涂面漆（白色或中灰色）两道，即两底两面。总厚度为200+20 μm，涂装顺序如下：底漆-底漆-面漆-面漆。

防腐技术要求如下：

1）涂刷底漆

（1）钢管表面除锈合格后，应尽快涂底漆。当空气湿度过大时，必须立即涂底漆。

（2）涂刷底漆时，要求均匀涂刷，不得露刷；底漆要求涂覆均匀、无漏涂、无气泡、无凝块；底漆表干后即可进入下一道工序。

2）打腻子

（1）钢管外防腐层缠第一层玻璃纤维布时，在底漆表干后，对高于钢管表面2 mm的焊缝两侧，应抹腻子使其形成平滑过渡面。

（2）腻子有配好的固化剂的面漆加入滑石粉调匀制成，调制时不应加入稀释剂，调好的腻子宜在2 h内完成。

3）涂面漆和缠玻璃纤维布

（1）底漆或腻子表干后、固化前进入下一道工序，缠绕玻璃纤维布时可与面漆涂刷同时进行。玻璃纤维布缠绕必须平整、拉紧，不得有皱折、鼓泡。玻璃纤维布全部网眼均被面漆灌满。玻璃纤维布之间搭接宽不得小于20 mm，搭接头长度不得小于100 mm。缠绕两层玻璃纤维布时，各层玻璃纤维布的搭接头应展开。管道两端的防腐层应做成阶梯型接茬，阶梯宽度不得小于100 mm。

（2）涂覆好的防腐层，宜静置自然固化。

4）防腐层的干性检查

表干---手指轻触防腐层不粘手或虽发粘、但无漆粘在手指上；

实干---手指用力推防腐层不移动；

固化---手指甲用力刻防腐层不留痕迹。

2.3 费用比较

两种防腐型式的费用见表1和表2。

表1 涂料防腐钢管费用表

从两种防腐型式每平方米及每一节DN1800钢管费用的比较，已经清楚的看到：钢塑复合防腐成本相对比较高，每平方米单价差额为297.9-171=126.9元，假设投资36 km的DN1800输水管线工程，若采用钢塑复合防腐型式将比涂料防腐增加126.9×36 000=4 568 400元投资。

表2 钢塑复合防腐钢管费用表

3 结论

通过钢管防腐型式及费用的比较分析，两种方案各有各的优点，可以得出以下结论：

1）涂料防腐原材料来源广泛、技术成熟、具有明显的价格优势，但工艺较复杂，人工缠布生产效率低，浪费人力资源，吸水率大、耐温差、易老化，防腐质量相对较低。

2）钢塑复合防腐成本相对比较高，但集聚乙烯和环氧树脂优异的防腐蚀性能、钢质管道超强的抗变形能力于一体，工艺简单、施工方便，机械强度高、涂装设备可达到全自动化，降低了重涂返工的概率、节约时间成本，重量轻，耐碰撞、耐老化、吸水率小、绝缘电阻高、抗杂散电流性好、环保、使用寿命长、安全卫生，应用范围广，防腐效果优良。

3）钢塑复合防腐是目前管道防腐最好工艺，是广泛应用于石油、天然气、石油化工、电力、冶金、城市燃气管网、城市供水、排水管网和远距离输送各种水质的管道工程，更是今后发展的方向。