架空管道外壁腐蚀及防腐层

架空管道

1.架空管道腐蚀环境

架设在地面和水面上空的管道称为架空管道，通常包括管廊敷设、管架敷设、管墩敷设、托吊架敷设等型式。架空管道的外壁腐蚀主要是大气腐蚀，大气腐蚀是管道表面发生的气相、液相、固相间的化学和电化学反应，在干燥条件下是化学腐蚀，在潮湿有水的情况下是电化学腐蚀，当相对湿度达到和超过临界湿度时，管道表面结露，出现水膜，管道发生电化学腐蚀，腐蚀速度加快。大气环境中有尘埃、腐蚀性气体（如CO2、H2S、SO2等），在沿海地区空气中还有微量的盐分，这些都将会降低管道表面的临界温度，促进水膜的形成，为电化学腐蚀创造条件。在表3-11中表示出不同表面状态的空气临界湿度。

表3-11 不同表面状态的空气临界湿度

架空管道主要用于工业企业，处于工厂的环境中，在设计、选材、施工和维护等方面应按GB 50046《工业建筑防腐蚀设计规范》执行。在该规范中列举了生产部位的腐蚀性介质类别，这些生产部位的管道腐蚀等级均属强腐蚀。参见《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046。

2. 架空管道外腐蚀等级

架空管道的腐蚀等级可按GB/T 15957-1995《大气环境腐蚀性分类》标准，本标准主要根据碳钢在不同大气环境下暴露第一年的腐蚀速率，将腐蚀环境类型分为六大类。

腐蚀环境类型的技术指标应符合表3-12的要求。

表3-12 腐蚀环境类型的技术指标

在特殊场合与额外腐蚀负荷作用下，应将腐蚀类型提高等级，如：

a)有机械负荷的情况。包括风砂大的地区，因风携带颗粒（砂子等）使钢结构发生磨蚀

的情况和钢结构上用于人或车辆通行或有机械重负载并定期移动的表面。

b）经常有吸潮性物质沉积于钢结构表面的情况。

3. 架空管道外防腐层要求

架空管道大都敷设在工厂厂区，应提高防腐层等级，防腐层的寿命与防腐层厚度的平方成正比，采用加厚的重防腐层会减缓管道的腐蚀速度。重防腐所用的涂料均采用合成树脂为基料，加入有缓蚀作用的填料制成底漆，加入增强和隔离作用的填料制成中层漆，采用耐紫外线，耐大气老化作用的树脂作为面层漆，形成底、中、面三层复合结构。具有一定厚度的组合涂层要具备以下几项要求：

（1）机械性能

要求涂层机械强度高、粘接力大、涂层致密、密封性好，无针孔。底漆、中间漆和面漆结合良好，无层间剥离。此复合涂层应符合下列要求：

①涂层与钢铁基层或水泥基层的附着力（划格法）不宜低于1级。

②涂层与钢铁基层的附着力（拉开法）不宜低于3MPa。

③涂层与水泥基层的附着力（拉开法）不宜低于1.5MPa。

（2）稳定性

涂层要化学性质稳定，耐水、耐化学介质浸蚀，在户外的管道外防腐层要耐紫外线和大气老化，涂层寿命长久。

（3）耐霉菌等微生物侵蚀

在潮湿温暖的环境中，霉菌和微生物十分活跃，它们会分解有机物，吸取能量繁衍生息。从前油漆行业用天然植物油脂制造的老产品，会生霉变质，失去防腐作用。近年来均选用合成树脂制造涂料，大大增加了抵抗微生物侵蚀的能力，目前常用的合成树脂漆，如环氧漆、氯化橡胶漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆、氟碳漆等，均有很好的耐微生物侵蚀的能力。

（4）施工工艺性能

涂料施工工艺应简便易行，既能手工施工又能机械化施工，应推广采用少溶剂厚浆型和无溶剂型涂料，可以一次性厚涂，减少施工遍数，提高防腐层质量，提高工效，降低施工成本。

（5）经济指标

从经济、效果、生态、能源四方面考虑，高溶剂含量（＞20%）的涂料已逐渐被淘汰，从少溶剂含量（＜20%）的厚浆型又发展到无溶剂型，其固体份含量在98%以上。在获得相同干膜厚度的情况下，涂层造价排序是：高溶剂型＞低溶剂型（厚浆型）＞无溶剂型。在相同溶剂的含量下，合成树脂漆的价格排列是：氟碳漆＞聚氨酯漆＞丙烯酸漆＞氯化橡胶漆＞环氧漆。

（6）节能、减排、环保

人类应保护地球的环境，在一切生产和生活中应以节能、减排、环保为原则选择材料及其施工工艺。涂料和防腐行业中溶剂是最大的祸首，溶剂型涂料中溶剂含量大于20%，厚浆型涂料溶剂含量小于20%，无溶剂涂料不含可挥发性溶剂，其固体成膜物质接近100%，应首选无溶剂型涂料。

4. 架空管道外防腐层结构与标准

架空管道的外防腐层可以参考国标GB 50046《工业建筑防腐蚀设计规范》，标准中规定钢结构表面防护应按腐蚀环境的等级和保护年限要求采用相应的涂层厚度，见表3-13。

表3-13 钢结构表面防护涂层厚度要求

注：1防腐蚀涂料的品种，应按本规范第7.10确定

2室外工程的涂层厚度，宜增加20～40μm。

3喷、镀金属层的厚度，采用喷锌、铝、稀土铝时不宜小于120μm，采用热镀锌时不宜小于85μm。

架空管道大都架设在工厂厂区，生活区、沿海地区港口、码头等，均应属于强腐蚀环境，应选用特强级，采用底漆，中层漆、面层漆三层复合结构，厚度都应大于300μm。在表3-13中所规定的防腐结构底涂层采用喷、镀金属层施工难度大、价格昂贵、防腐等级偏高。根据实践经验，建议改用环氧富锌底漆或环氧铁红底漆，厚度≥40μm，中层采用环氧云铁漆。

在无日光照射的环境中，面漆用环氧彩色漆；在有日光照射的环境中，面漆用丙烯酸或氯化橡胶漆。底、中、面三层总厚度在300μm以上，经涂层检漏仪检查合格后，寿命可达15年以上。