地下管網腐蝕與保護防腐涂料應用分析
-------志盛威華防腐涂料研發(fā)部
地下管網是指城市給排水、燃氣、電力、電信、有線電視、等地下管網總稱，也是城市的生命線。城市以水、氣、熱三大管線系統(tǒng)為主，分為上水(自來水)、下水(雨水、污水的排出系統(tǒng))、熱力管道(氣、水)、燃氣管道(煤氣、天然氣)以及供電、電信管線等。志盛威華ZS防腐涂料研究人員指出，地下環(huán)境較潮濕，且土壤一般不能隔絕空氣，土壤中的碳?？膳c鋼鐵組成腐蝕電池，大大加速鋼鐵的腐蝕。
土壤的電解失重、PH值、氯離子量、散電子量、潮濕度、移動摩擦等情況，都是對地下材料造成腐蝕。地下Cl-離子濃度的對材料腐蝕速率是，地下材料的平均蝕速率和局部腐蝕擴展速率,結果表明,隨著土壤中Cl-離子濃度提高,腐蝕腐蝕速率增加,并且Cl-離子濃度對局部腐蝕擴展速率的促進作用明顯高于平均腐蝕速率。地下水對混凝土的侵蝕破壞能力(underground aqueous causticity)，水中含CO2和SO 2- 4多時,或H+濃度較高時,水就具有侵蝕性，含侵蝕性C02的水能溶解混凝土中的鈣質而使混凝土崩解。要讓地下管網長期耐住這些腐蝕，管網必須涂刷無機防腐涂料，防腐涂料是指對金屬等材料起到防腐蝕的作用，保護有色金屬等材料使用的壽命。社會的進步，技術的發(fā)展，防腐涂料的種類和應用也在擴大。工況要求的提高，對防腐涂料性能標準有嚴格的制定。現(xiàn)在采用新的防腐研發(fā)合成技術，溶液是由新型志盛威華特制的無機聚合物螯合成膜溶液，已硅氧基—Si—O—Si—鍵為基礎,嫁接有機烷基側鏈作為輔佐，再已羥基為端鏈螯合的防腐成膜物，該鍵對硅原子上連接的螯合的羥基、烷基有很好的三元協(xié)同效應,溶液穩(wěn)定性強，減輕了對高聚物內部的影響，成膜物更致密，附著力強，耐溫高。研發(fā)成功的螯合的防腐涂料成膜溶液，避免了傳統(tǒng)防腐涂料分低、中、面繁瑣的施工工序，涂料單一涂層，根據不同的工況，涂刷2遍或是2遍以上即可。這就是北京志盛威華化工有限公司聯(lián)合部隊研究院共同研發(fā)生產的ZS-711無機防腐涂料，該涂料早是應對軍隊戰(zhàn)列設備高度防腐需求而研發(fā)的，涂料主要應用在兩棲戰(zhàn)艦、地下、污水、化工設備、坦克、船體、航天上重防腐涂層，防腐效果好，用在地下管網可以使用20年以上。
按照“腐蝕”的定義，系指物質(物體)與環(huán)境作用所發(fā)生的破壞，地下防腐也不例外。具體到地下管道，就外部環(huán)境而言，是管道(材料)與土壤環(huán)境(介質)發(fā)生的化學、物理化學、電化學作用，導致管道的局部或整體的破壞。作為管網管道的材料，主要有金屬(鑄鐵、鋼、鋼筋)和混凝土等，特別是鋼鐵材料，主要是經受電化學腐蝕，而混凝土則受到化學、物理化學腐蝕。此外，管道內部的腐蝕是發(fā)生在管道材質與所運送的介質(氣、水等)之間的化學、電化學作用，由于介質的不同，其腐蝕情況也有很大差別。因此，地下管網管道將受到內、外腐蝕的影響，典型的是污水管道，它將受到內(污水)、外(土壤)介質的共同作用。
以下重點分析外部(土壤)環(huán)境對管道腐蝕的影響。金屬管道、混凝土中鋼筋腐蝕，都屬于電化學過程，與土壤(介質)的導電性密切相關。通常的規(guī)律是，土壤的導電性越好(電阻率低)，其腐蝕性也越強。給出了土壤電阻率與腐蝕性的關系。土壤電阻率是一項綜合性指標，它與土壤性質、含水量、含鹽量等密切相關，因此是代表土壤腐蝕性的重要檢驗指標 ZS-711無機防腐涂料經過無機聚合物螯合成膜溶液和高度活化的防腐顏料形成的涂料涂層能與物體表面材料原子或是離子快速反應結合，生成具有物理、化學、電子三重保護防護作用，通過化學鍵、離子鍵與基體表面牢固結合。對于基材的物理防腐、化學防腐、電子防腐有很好的保護基體作用。志盛威華ZS無機防腐涂料對環(huán)境無污染，使用壽命長，防腐性能超過國際先進水平，是符合環(huán)保要求的高科技換代產品。
地下管網防腐涂料的測試，試驗用防腐涂料涂層片的試片尺寸大小150mm×150mm，將試驗無機防腐涂料涂層涂刷三遍，每隔2小時涂刷一遍，大氣溫度25℃，空氣相對濕度60%，經36小時后進入實驗測試。按此方法共制作4張涂層片分別作ZS-711和ZS-811不同項目的測試。根據美國NACE標準[PR-01-76(1983)修正版]tenNo.53105對ZS-711涂層進行抗腐蝕性能評定，結果，順利通過了4000h鹽霧試驗和4000h濕熱試驗的考驗。涂層具有卓越的耐候性、抗老化、抗輻射、耐磨、耐沖擊、耐高溫、低溫，導電性穩(wěn)定;其電阻率可滿足防靜電要求，又能保證涂層的長壽命。管道無機防腐涂料附著力強：涂層與基體結合力強，涂層組成物中含有羥基，金屬基體提供正離子，形成化學鍵結合，在ZS管道無機防腐涂料中的偶聯(lián)劑幫助下，其至實現(xiàn)共價鏈的結合。在空間網狀結構維系下，涂料組合含有的金屬、金屬氧化物納米材料和稀土氧化物超微粉體，幫助涂層形成一個致密的界面過渡層，使其綜合熱力學性質與基體相匹配。志盛管道無機防腐涂料方便高效：施工簡單，真正實現(xiàn)無機涂料的常溫自固化，當環(huán)境溫度20℃，相對濕度小于85%，表干15min,實干24h,可保證高效施工，可實現(xiàn)優(yōu)異的抗鹽霧，耐老化。涂層具有自我修補性，外力造成的局部劃痕可受到保護，涂層不受切割及焊接損傷，帶涂層焊接不受焊接質量。
地下管網的防腐檢測、應定時對城市各類地下管網管道腐蝕防腐進行檢測、檢查、分析、評估。隊管網腐蝕隨時檢查、及時維修，要經?；?、制度化，這是控制和掌握管道腐蝕防腐安全的重要手段與途徑?！颈本┐髮W、北京志盛博卡節(jié)能技術研究院】
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