畢研峰 于法鑫 孫曉偉 楊敦丞 畢士君 馬 征

（河北維立方科技有限公司，河北 唐山 063205）

1 項目概述

保滄干渠工程擔負向保定、滄州、廊坊三市達到十幾個供水目標的供水任務，是河北省南水北調配套工程的重要組成部分。干渠采用管道輸水，經三市縣城北部至蠡縣，在蠡縣鋪設南、北兩條干線并設置的調壓井，在南干線又涉及到六縣至文安水廠，管道總長約200多公里，設計最大引水流量10m3/s。大部分為有壓管道，管材選用PCCP管，管徑為DN2000、 DN2200，管道工作內壓小于0.8（MPa）。

2 選擇PCCP管的優(yōu)越性

造價比鋼管低，使用壽命長、口徑大?？梢猿惺茌^高的工作壓力和外部荷載，接口采用鋼板冷加工成型，加工精度高。采用雙橡膠圈，密封性能好，接口較為簡單，在每根管插口的密封圈之間留有試壓接口，調試方便等。

3 PCCP管外壁水泥砂漿保護層防腐的重要性

PCCP管最外的混凝土保護層是防止管道外界腐蝕性離子“入侵”的第一道防線，具有保護高強度預應力鋼絲和鋼筒的功能。由于該混凝土保護層是以混凝土噴漿工藝形成，無抹平狀態(tài)，屬于多孔性復合材料的表面。雖然混凝土保護層有一定的厚度，但是與通常的澆注混凝土比較，在材料本身的密實性較低、而且表面粗糙度差值大并存有孔隙等現狀，所處埋地中腐蝕性離子就比較容易滲透通過混凝土保護層。一旦腐蝕性離子通過了混凝土噴漿保護層，首先是侵蝕到預應力鋼絲，然后再侵入到鋼筒，因此，為了更有效的防止預應力鋼絲的腐蝕而必須對PCCP管外壁混凝土保護層作好防腐蝕措施。

4 濕噴無溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料性能

（1）濕噴無溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料是雙組份防腐蝕涂料，由改性環(huán)氧樹脂、煤焦油、特殊固化劑、顏填料及各種助劑組成。有效地隔絕各種腐蝕介質的滲透，并具有優(yōu)異的絕緣性，耐陰極剝離性，固含量高。涂料涂層致密、堅韌、耐磨。對鋼結構和混凝土基材都有很強的附著力和相容性。對土壤中的酸、堿、鹽和細菌有優(yōu)異的防腐蝕性能，能有效地隔絕各種腐蝕介質的滲透，起到長期有效的保護作用；

（2）具有涂層光亮、致密、堅韌、耐磨，特別是對濕態(tài)初凝的混凝土基材有很強的附著力和相溶性。對土壤中的酸、堿、鹽和細菌有優(yōu)異的防腐性,其技術指標如表1所示；

表1 無溶劑雙組份環(huán)氧煤瀝青涂料和涂層技術指標

（3）濕噴無溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料，不會對施工環(huán)境造成污染，對人體無害，綠色環(huán)保；

（4）涂層具備絕緣特性和抗腐蝕介質滲透功能；

（5）涂層與混凝土有很好的附著力，可直接在初凝的水泥砂漿進行濕噴；

（6）涂料適應全自動噴涂，一次噴涂即可符合要求600μm厚度。

5 防腐材料的要求

（1）無溶劑型環(huán)氧煤瀝青涂料AB組份和清洗劑應同一生產廠供應；

（2）涂料包裝應有商品標志，內容包括：廠名、生產日期、存放期限等,應有產品使用說明書及質量合格證、材料檢驗報告；

（3）說明書內容應包括涂料技術指標、各組分的配合比例、漆料配制后的使用期、涂敷使用方法、參考用量、運輸及儲存過程的注意事項等；

（4）涂料應按《涂料產品的取樣》規(guī)定的取樣數目進行抽查，質量應符合規(guī)定要求，如不合格，應重新抽查，取樣數目加倍。如仍不合格，則該批涂料為不合格；

（5）涂料儲存期不大于1年。用戶應按產品說明書要求的條件儲存，并在儲存期內使用，超過儲存期的涂料應按規(guī)定重新檢查，符合要求時方可使用。

6 防腐施工工藝與要求

（1）PCCP管外防腐采用無溶劑型環(huán)氧煤瀝青防腐涂層，在管道生產廠家完成。涂料適應雙組份加熱自動噴涂設備施工，涂厚度要求600um；

（2）PCCP管外保護層的防腐涂裝采用了機械化濕噴方法：

1）利用生產PCCP管外保護層旋轉設備的平臺和砂漿噴槍提升系統(tǒng)，在砂漿保護層噴射完成經監(jiān)理工程師驗收合格后待下道程序；

2）防腐前的程序和要求：應對PCCP管表面進行吹掃，清理管道表面等雜物。隨后把高壓無氣加溫型涂料噴涂設備安裝在噴射旋轉平臺上，啟動設備使其平臺、管道旋轉，在旋轉過程中，確保提升系統(tǒng)勻速上升和下降，此時噴槍均勻噴涂霧化涂料至保護層基面。通過控制旋轉平臺的旋轉速度、噴射寬度、壓縮空氣壓力大小和A、B料管閥門所給出的流量，對涂裝漆膜的厚度進行調整。為了保證噴涂質量，旋轉平臺旋轉一周噴槍向下移動1/2噴射寬度，即各噴涂帶之間有1/2的寬度重疊，保證漆膜厚度均勻，提高了保護層質量及生產效率。

7 防腐涂裝施工環(huán)境要求

（1）PCCP管防腐涂層應在溫度5～40℃的環(huán)境下施工，不應在雨、霧或4級以上大風中露天施工；

（2）管道表面溫度應不小于露點3度；

（3）大氣相對濕度應小于85% ，方可施工（特殊情況及產品說明書中特別注明的條件除外）；

（4）施工場地應保持安全的照明和通風設施，以便涂裝施工及質量檢查。

8 PCCP管外壁防腐噴涂施工

8.1 PCCP管外壁防腐噴涂施工工藝流程，如圖1所示

圖1 PCCP管外壁防腐噴涂施工工藝流程圖

圖2 PCCP管外防腐前狀態(tài)

圖3 PCCP管外防腐后表面狀態(tài)

8.2 施工機具的準備

旋轉平臺、升降平臺、雙組分自動噴涂機、空氣壓縮機、蒸汽加熱保溫層等，處于可使用狀態(tài)。

8.3 涂料加熱

（1）噴涂前應預先對AB雙組份混合涂料分別進行預熱，預熱溫度40～60℃以適合進料和霧化；

（2）從PCCP管養(yǎng)護蒸汽輸送管道進行分叉接入保溫管，將蒸汽引入涂料加熱保溫房內進行涂料加熱，如圖4、圖5所示；

圖4 GRACO（固瑞克）公司生產的雙組份

圖5 無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料預熱工作間高壓無氣噴涂設備及工作間

（3）PCCP管無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料，噴涂關鍵工作是確定適合的，能達到涂層設計厚度時的旋轉平臺、升降平臺施工速度的技術措施和試驗方案；

（4）將加熱后的雙組分涂料分別裝入噴涂機的A涂料桶和B涂料桶中，將噴涂壓力調到涂料說明書中要求的壓力。啟動雙組分涂料噴涂中的涂料桶的加熱保溫鍵和電動空氣壓縮機。

9 預涂

清潔后的PCCP管外表面在噴涂前，應先對邊緣、角落及管件連接處等部位采用輥涂或刷涂方式進行預涂，以保證這些部位的漆膜厚度。

10 噴涂

選用適合涂層設計厚度時的旋轉平臺、升降平臺施工的速度，進行PCCP管噴涂施工。

（1）噴涂前用專用清洗溶劑對噴涂設備進行清洗，確保管路系統(tǒng)清潔；

（2）同時將已預熱到40～60℃的無溶劑環(huán)氧瀝青涂料AB組份分別攪拌均勻，并分別倒入噴涂機相應的AB組分涂料加熱桶內；

（3）調節(jié)噴涂設備，使無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料按A組份∶B組份＝1∶1（重量比或體積比）混合；

（4）把PCCP管吊運至旋轉平臺并放穩(wěn)后，調節(jié)PCCP管的轉速和升降平臺上塔尖上升速度，符合確定值后，啟動噴涂設備和轉盤，按確定值勻速上升，從下向上進行防腐涂料的噴涂。噴涂到管的最高端時，依次關閉噴涂設備、升降平臺和轉盤。噴涂距離為100～450mm，噴槍宜與基體表面成直角，不得小于45°；

（5）噴涂時，轉盤按確定速度旋轉，升降平臺按設計速度上升，采用同向平行噴涂，以達到規(guī)定的漆膜厚度和避免出現漏涂。操作時控制噴槍移動速度，使厚度均勻，各噴涂帶之間應有1/2的寬度重疊。噴涂施工如圖7、圖8所示；

（6）施工結束后，馬上用清洗劑清洗設備；

（7）噴涂完的管件吊運到堆放位置后，進行漆膜外觀檢查，發(fā)現漏涂的部位及時用同型號涂料進行修補。漆膜之缺陷應及時修正，經表面處理后，采用高壓無氣噴涂，逐步將漆膜補至規(guī)定的干膜厚度；

（8）涂層實干后，用超聲波測厚儀測量涂層厚度，檢驗合格的PCCP管應在車間內完成外防腐涂裝，表面涂裝損壞部位應在現場進行；

（9）根據當班用量適量配置涂料，涂料配置好后，應在施工技術要求規(guī)定的時間內用完；

（10）外防腐涂裝材料的使用應按施工圖紙及制造廠的說明書進行。包括涂裝材料品種以及層數、厚度、間隔時間、調配方法等均應嚴格執(zhí)行。

無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料噴涂現場如圖6、圖7所示。

圖6 PCCP管防腐后外觀質量檢查

圖7 PCCP管外防腐后成品養(yǎng)護

11 施工安全及注意事項

（1）由于涂料，清洗劑是易揮發(fā)、易燃材料，應嚴禁明火；

（2）材料加溫時應防止電器短路裝設安全保護的雙重裝置；

（3）噴涂時禁止氣管、A、B料管的擠壓、受阻、堵塞；

（4）禁止在雨、雪、霧和4級以上風力天氣下，進行噴涂作業(yè)；

（5）噴涂時的環(huán)境溫度宜在0～35℃進行；

（6）噴涂AB材料時加溫宜控制在40～60℃，據環(huán)境溫度可調。

12 檢驗標準

（1）外觀：防腐管應逐根目測檢查，防腐層表面應平整、光滑、厚度均勻、無露底、無針孔、無皺紋、無漏涂、無裂縫，表面無流掛；

（2）防腐管干膜厚度：用磁性測厚儀檢查，漆膜厚度為600μm；

（3）防腐管粘結力：不合格的，不允許補涂處理，應鏟掉全部防腐層，重新進行防腐層施工。

PCCP管防腐后外觀質量檢查 及PCCP管外防腐后成品養(yǎng)護如圖8、圖9所示。

圖8 PCCP管防腐后外觀質量檢查

圖9 PCCP管外防腐后成品養(yǎng)護

13 PCCP管成品安裝后現場

PCCP管成品安裝后現場，如圖10～圖12所示。

圖11 PCCP管成品后安裝現場一

圖12 PCCP管成品后安裝現場三

圖13 PCCP管的吊裝

圖14 PCCP管防腐噴涂旋轉平臺

14 PCCP管防腐后吊裝要求

（1）防腐后的PCCP管在吊裝過程中禁止管道碰撞到任何物體；

（2）若確有掉灰碰撞損傷，應用與PCCP管外壁相同配比一致的水泥砂漿進行修補和防腐涂層的修補。修補好后應經監(jiān)理工程師驗收合格后方可進行防腐成品管的養(yǎng)護。

15 管道成品后的運輸、安裝時對防腐層破損修復及補口要求

15.1 防腐層損壞的修復

（1）先清理基層表面雜物，再采用硬質塑料刷對損壞處進行打磨、清理；

（2）用調配好的環(huán)氧封閉底漆涂刷一遍、之后再用原無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料，涂刷至破損處外圍100mm的防腐層，厚度應大于原涂層厚度的25%，以防修復處再次受損；

15.2 砂漿層與防腐層塊狀破損的修復

（1）清理基層表面雜物，再采用硬質塑料刷打磨、清理；

（2）濕潤后，用調配好的砂漿進行修補（若深度較深時可分層涂抹）并進行養(yǎng)護，之后用調好的環(huán)氧封閉底漆涂刷一遍，再用原無溶劑環(huán)氧煤瀝青涂料涂刷裝至破損處外圍100mm的防腐層，，厚度大于原涂層厚度的25%，以防修復處再次受損；

（3）PCCP管連接處的補口防腐，首先應對接口處2～4cm寬縫的清理、采用硬質塑料電動小圓刷打磨及清掃，隨后進行注模的安裝，采用加熱灌注法注入瀝青橡膠膠液，使其密實、外表光滑、平整，使其瀝青橡膠膠體掩邊至來10cm+-3要求。

PCCP管補口前狀態(tài)及補口后狀態(tài)，如圖15、圖16所示。

圖15 PCCP管補口前狀態(tài)

圖16 PCCP管補口后狀態(tài)