王彥奇
(山西省水利水電工程建設監(jiān)理公司 太原 030002)
大伙房水庫輸水入連工程是為了解決大連市缺水問題而進行的一項應急輸水工程,以碧流河水庫為界分為南北兩部分,其中南段工程包括新建36.31 km輸水鋼管(其中DN1800鋼管28.87 km,DN1600鋼管7.44 km)。
大伙房水庫輸水入連南段工程沿線關于地下水及土壤對混凝土、鋼筋具有弱腐蝕性工程地質評價:環(huán)境水對混凝土無腐蝕性;對混凝土中鋼筋具有弱腐蝕性的區(qū)段累計長度為13 900 m,其他段無腐蝕性;環(huán)境水對鋼結構具有弱腐蝕性的區(qū)段累計長度為22 886 m。土壤對混凝土及混凝土中鋼筋無腐蝕性;對鋼結構具有氧化還原電位型弱腐蝕性;具有電阻率型中等腐蝕性的區(qū)段累計長度為22 886 m,具有電阻率型弱腐蝕性的區(qū)段累計長度為13 423 m。
為了鋼管防腐,大伙房水庫輸水入連南段工程新建36.31 km輸水管線采用兩種防腐型式:全長14 586.4 m的DN1800埋地壓力鋼管(壁厚14 mm、每節(jié)直管長12 m)采用鋼塑復合防腐型式,全長15 529.27 m的DN1800、DN1600埋地壓力鋼管(壁厚14~16 mm、每節(jié)直管長12 m)涂料防腐型式。下面就兩種防腐型式進行詳細比較。
鋼管內壁涂裝采用衛(wèi)生級熔結環(huán)氧樹脂粉末熱噴涂,執(zhí)行SY/T0442-97《鋼質管道熔結環(huán)氧粉末內涂層技術標準》,涂層厚度δ≥0.5 mm;外壁涂裝采用線性低密度聚乙烯粉末熱噴涂,執(zhí)行Q/CNPC-GD0251-2006《埋地鋼質管道熱涂聚乙烯粉末覆蓋層技術規(guī)范》,涂層厚度δ≥1.5 mm。
防腐技術要求如下:
1)鋼管的加熱
將噴砂吹掃后的鋼管吊到涂覆傳輸輥道上,用中頻感應線圈對其進行加熱。根據涂覆厚度、管徑及管壁厚度選擇不同規(guī)格的中頻感應加熱線圈。加熱時,均勻轉動鋼管,使被加熱鋼管各部位溫度均勻一致。溫差控制在+5℃。
2)涂覆
鋼管溫度達到涂覆溫度時,啟動涂覆小車開啟出粉口閥門,使粉料均勻地附著在鋼管表面。涂覆前,根據鋼管管徑及要求的涂層厚度計算供粉量和小車速度。試涂一次,達到工藝要求后方可進行涂覆。熔結環(huán)氧樹脂粉末采用壓送或抽吸等方法將粉末均勻送入管內,使其熔融附著在內壁上;聚乙烯粉末采用淋涂或硫化等方法將粉末均勻附著在鋼管外表面上。粉末塑(固)化的時間等參數執(zhí)行粉末生產廠的規(guī)定。
3)鋼管的冷卻及檢驗
待涂覆鋼管上的粉料完全融熔后,采用循環(huán)水方式對鋼管進行冷卻,確保涂層有較高的附著力(熔結環(huán)氧樹脂粉末采用切割法試驗結合力不小于19.6 MPa;聚乙烯粉末采用拉伸法試驗結合力不小于3 kgf/cm。
埋地壓力鋼管的外壁表面防腐采用GZ-2新型高分子防腐涂料(無溶劑)。外防腐加強級采用二布四油,總厚度600+20 μm,涂裝順序如下:底漆-玻璃纖維布-底漆-玻璃纖維布-面漆-面漆。
埋地壓力鋼管的內壁表面防腐采用GZ-2新型高分子防腐涂料(飲用水專用)。先施涂底漆(鐵紅)兩道,然后施涂面漆(白色或中灰色)兩道,即兩底兩面??偤穸葹?00+20 μm,涂裝順序如下:底漆-底漆-面漆-面漆。
防腐技術要求如下:
1)涂刷底漆
(1)鋼管表面除銹合格后,應盡快涂底漆。當空氣濕度過大時,必須立即涂底漆。
(2)涂刷底漆時,要求均勻涂刷,不得露刷;底漆要求涂覆均勻、無漏涂、無氣泡、無凝塊;底漆表干后即可進入下一道工序。
2)打膩子
(1)鋼管外防腐層纏第一層玻璃纖維布時,在底漆表干后,對高于鋼管表面2 mm的焊縫兩側,應抹膩子使其形成平滑過渡面。
(2)膩子有配好的固化劑的面漆加入滑石粉調勻制成,調制時不應加入稀釋劑,調好的膩子宜在2 h內完成。
3)涂面漆和纏玻璃纖維布
(1)底漆或膩子表干后、固化前進入下一道工序,纏繞玻璃纖維布時可與面漆涂刷同時進行。玻璃纖維布纏繞必須平整、拉緊,不得有皺折、鼓泡。玻璃纖維布全部網眼均被面漆灌滿。玻璃纖維布之間搭接寬不得小于20 mm,搭接頭長度不得小于100 mm。纏繞兩層玻璃纖維布時,各層玻璃纖維布的搭接頭應展開。管道兩端的防腐層應做成階梯型接茬,階梯寬度不得小于100 mm。
(2)涂覆好的防腐層,宜靜置自然固化。
4)防腐層的干性檢查
表干---手指輕觸防腐層不粘手或雖發(fā)粘、但無漆粘在手指上;
實干---手指用力推防腐層不移動;
固化---手指甲用力刻防腐層不留痕跡。
兩種防腐型式的費用見表1和表2。
表1 涂料防腐鋼管費用表
從兩種防腐型式每平方米及每一節(jié)DN1800鋼管費用的比較,已經清楚的看到:鋼塑復合防腐成本相對比較高,每平方米單價差額為297.9-171=126.9元,假設投資36 km的DN1800輸水管線工程,若采用鋼塑復合防腐型式將比涂料防腐增加126.9×36 000=4 568 400元投資。
表2 鋼塑復合防腐鋼管費用表
通過鋼管防腐型式及費用的比較分析,兩種方案各有各的優(yōu)點,可以得出以下結論:
1)涂料防腐原材料來源廣泛、技術成熟、具有明顯的價格優(yōu)勢,但工藝較復雜,人工纏布生產效率低,浪費人力資源,吸水率大、耐溫差、易老化,防腐質量相對較低。
2)鋼塑復合防腐成本相對比較高,但集聚乙烯和環(huán)氧樹脂優(yōu)異的防腐蝕性能、鋼質管道超強的抗變形能力于一體,工藝簡單、施工方便,機械強度高、涂裝設備可達到全自動化,降低了重涂返工的概率、節(jié)約時間成本,重量輕,耐碰撞、耐老化、吸水率小、絕緣電阻高、抗雜散電流性好、環(huán)保、使用壽命長、安全衛(wèi)生,應用范圍廣,防腐效果優(yōu)良。
3)鋼塑復合防腐是目前管道防腐最好工藝,是廣泛應用于石油、天然氣、石油化工、電力、冶金、城市燃氣管網、城市供水、排水管網和遠距離輸送各種水質的管道工程,更是今后發(fā)展的方向。