淺談薄壁不銹鋼管在工程中防腐措施

陳振耀

（福建省二建建設(shè)集團有限公司，福建 福州 350003）

前言

水生命之源，生活飲用水的質(zhì)量與人體健康密切相關(guān)。通過多年來的工程應(yīng)用，鍍鋅鋼管易生銹存在“二次水污染”問題。塑料管由于線性膨脹系數(shù)較大，其耐溫耐壓能力隨著被傳輸介質(zhì)溫度的升高和使用年限的增加逐漸下降，容易受陽光紫外線照射，加速老化。鋼塑復合管是由鋼管與塑料管復合管材，使用溫度的上限為70℃，在高溫或低溫時由于鋼與塑的膨脹系數(shù)相差大，使得管頭塑料產(chǎn)生膨脹或收縮。而薄壁不銹鋼管的問世并應(yīng)用于建筑給水、熱水及飲用凈水工程，具有重量輕、力學性能好、光潔亮麗、使用壽命長、摩阻系數(shù)小、不易產(chǎn)生二次污染等優(yōu)點，且綜合成本合理，符合建設(shè)部提出的“新穎節(jié)能、環(huán)保”住宅產(chǎn)品的要求，是管材領(lǐng)域中理想的綠色環(huán)保產(chǎn)品。

1 薄壁不銹鋼管腐蝕的分類、原因及情況

1.1 根據(jù)薄壁不銹鋼管腐蝕原理分為化學腐蝕和電化學腐蝕

（1）化學腐蝕是根據(jù)化學的多相反應(yīng)機理，金屬表面的原子直接與反應(yīng)物（如氧﹑水﹑酸）的分子相互作用。金屬的氧化和氧化劑的還原是同時發(fā)生的，電子從金屬原子直接轉(zhuǎn)移到接受體，而不是在時間或空間上分開獨立進行的共軛電化學反應(yīng)。

（2）電化學腐蝕是最常見的腐蝕，金屬腐蝕中的絕大部分均屬于電化學腐蝕。如在自然條件下（如海水、土壤、地下水、潮濕大氣、酸雨等）對金屬的腐蝕通常是電化學腐蝕；工程實際中的薄壁不銹鋼管腐蝕，絕大多數(shù)都屬于電化學腐蝕。

1.2 薄壁不銹鋼管腐蝕的原因及情況

薄壁不銹鋼管的抗腐蝕性能主要是由于表面覆蓋著一層極薄的(約1nm)致密的鈍化膜，這層膜把腐蝕介質(zhì)隔離，是不銹鋼防護的基本屏障。一但鈍化膜被破壞，露出金屬表面與大氣中的氧、水分及其酸、堿、鹽等物質(zhì)發(fā)生化學作用或電化學作用而引起的變色或腐蝕，逐步有表及里，使金屬受到破壞，喪失其原有性能的結(jié)果。如工程施工過程中薄壁不銹鋼管表面粘附含有酸、堿、鹽類物質(zhì)（如裝修墻壁的堿水、石灰水噴濺），導致表面膜受到破壞引起局部腐蝕。

2 薄壁不銹鋼管在工程實例腐蝕情況

福建省元洪房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)興建的元洪錦江二期位于福州市臺江步行街，本工程由1棟17層，兩棟27層和兩棟30層高層建筑群體，是集商業(yè)、住宅、休閑娛樂為一體的綜合性住宅樓，總建筑面積115650㎡，工程建筑總高度95.3m。本工程給水系統(tǒng)采用江蘇無錫金羊集團有限公司生產(chǎn)的卡壓式不銹鋼管，DN50以下采用卡壓式連接，N50以上采用不銹鋼焊條氬弧焊連接，其卡壓式連接方法，屬于新的安裝工藝，即將不銹鋼水管插入有O型橡膠密封圈的不銹鋼卡壓式管件后，用專用工具卡壓，管件與水管被卡壓成六角形而牢固結(jié)合，從而達到足夠的連接強度。熱水及熱水回水管在酸洗鈍化后采用橡膠管殼保溫材料，保溫厚度為2CM。冷水管采用30*2以上的扁鋼制作的槽箍或U型箍進行加固，內(nèi)襯2mm厚橡皮墊，熱水管支架加設(shè)木墊，加Φ8U型箍加固。薄壁不銹鋼管在元洪錦江二期施工過程中出現(xiàn)腐蝕情況如下：

2.1 薄壁不銹鋼管在搬運過程中

施工班組把管材隨意拖拉，造成薄壁不銹鋼外壁表面鈍化層受損壞或碰傷，產(chǎn)生生銹腐蝕或凹陷開裂應(yīng)力腐蝕裂紋現(xiàn)象。

2.2 薄壁不銹鋼管在安裝過程中

（1）由于施工員是根據(jù)施工圖紙配材料，配出來的材料會與施工現(xiàn)場存在一定的誤差，導致有些需要的管材或管件不夠，譬如：在趕工期安裝時發(fā)現(xiàn)需要DN15管材不夠，此時工地現(xiàn)場又急需要此配件，而廠家又在遙遠的江蘇無錫，沒有三五天配件是沒有辦法托運到工地來，這時候為了要趕工期，施工員很快會想到當?shù)厥袌鋈ゲ少彶煌瑥S家、不同牌號但規(guī)格相同的不銹鋼水管材來安裝。由于不同廠家不銹鋼金屬成分和性能不同，連接在一起出現(xiàn)，就會導致電化學腐蝕現(xiàn)象。

（2）施工班組在連接管材與金屬管件不采用廠家提供的配套的轉(zhuǎn)換過渡件，隨意采用普通配件代替，譬如：DN50以上不銹鋼管連接時采用不銹鋼法蘭片作為連接片，但在施工過程中卻發(fā)現(xiàn)施工班組采用普通碳鋼法蘭片連接，造成不銹鋼管與碳鋼法蘭片之間產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（3）管道系統(tǒng)安裝過程中的開口處沒有及時封堵，導致施工現(xiàn)場的污染物腐蝕不銹鋼管道內(nèi)壁。

（4）薄壁不銹鋼管在切割時，應(yīng)采用廠家配套專用工具切，但是施工現(xiàn)場工人往往為節(jié)省時間或貪圖方便采用普通切割機切割，造成切割后管口附近鈍化層受損壞及金屬性能變異，產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（5）薄壁不銹鋼管在安裝過程前，對施工人員實施技術(shù)規(guī)程培訓。但在剛剛開始安裝過程中，由于施工人員操作卡壓工具不熟練，或不規(guī)范操作，碰觸模頭，造成管材和管件的壓傷，表皮的鈍化層受損壞或碰傷，產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（6）施工班組在安裝二層以上的薄壁不銹鋼管電焊時沒有防護到位，高溫的焊渣滴落在下面不銹鋼管道表面上，造成管道穿孔或燒壞不銹鋼表面鈍化層，導致不銹鋼管穿孔或晶間腐蝕現(xiàn)象。

（7）不銹鋼管與支架連接處應(yīng)內(nèi)襯2mm厚橡皮墊，施工班組容易遺漏橡皮墊片，或橡皮墊隨意安放，造成不銹鋼管與支架直接接觸，時間長就會產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

（8）不銹鋼管電焊時應(yīng)采用不銹鋼焊條，但在施工過程中卻發(fā)現(xiàn)施工班組采用普通焊條，造成不銹鋼管被燒穿或金屬性能變質(zhì)，導致不銹鋼管產(chǎn)生晶間腐蝕現(xiàn)象。

（9）不銹鋼管焊接后，焊縫及焊縫周圍有氧化及焊斑，需要進行處理。使用不銹鋼刷或其它不銹鋼工具，將焊接處的焊屑除去．刷凈，然后采用鈍化液將焊縫或焊縫周圍的斑潰除去。施工過程中班組清渣不干凈和酸純化后清洗不及時導致產(chǎn)生電化學腐蝕現(xiàn)象。

2.3 薄壁不銹鋼管在安裝完畢

因為在施工過程中在不銹鋼管與管件在成形、組裝、焊接、焊縫檢查(如探傷、耐壓試驗)及施工標記等過程中帶來表面油污、鐵銹、非金屬臟物、低熔點金屬污染物、油漆、焊渣與飛濺物、水泥漿等，這些物質(zhì)影響了不銹鋼管與管件表面質(zhì)量，破壞了其表面的氧化膜，降低了鋼的抗全面腐蝕性能和抗局部腐蝕性能(包括點蝕、縫隙腐蝕)，甚至會導致應(yīng)力腐蝕破裂。工程上通常進行酸洗鈍化處理。酸洗的目的之一是為鈍化處理創(chuàng)造有利條件，保證形成優(yōu)質(zhì)的鈍化膜。但是在現(xiàn)場施工班組隨意酸洗或酸洗鈍化不到位，造成不銹鋼管腐蝕破裂。

2.4 針對元洪錦江二期工程實例腐蝕原因分析

針對“薄壁不銹鋼管腐蝕”的質(zhì)量缺陷，運用因果圖尋找其產(chǎn)生因素（見圖1）。

3 施工過程中控制薄壁不銹鋼管腐蝕的措施

（1）薄壁不銹鋼管在安裝過程前，對施工人員實施技術(shù)規(guī)程培訓。在操作卡壓工具過程中，應(yīng)規(guī)范操作、不可碰觸模頭，防止壓傷。

（2）嚴禁不同廠家、不同牌號的不銹鋼水管道連接。

（3）管材與金屬管件連接應(yīng)采用廠家提供的配套的轉(zhuǎn)換過渡件，不得隨意采用普通配件代替。

（4）薄壁不銹鋼管在安裝過程中，管道系統(tǒng)安裝過程中的開口處應(yīng)及時封堵。

（5）薄壁不銹鋼管在切割時應(yīng)采用廠家配套專用工具，嚴禁采用普通切割工具進行切割。

（6）薄壁不銹鋼管種類和規(guī)格的正確選材：不同材料在不同環(huán)境中，腐蝕的自發(fā)性和腐蝕速度都可能有很大差別，所以在特定施工環(huán)境中，要選用能滿足功能使用要求，且腐蝕自發(fā)性小，腐蝕速度小的材料。

（7）薄壁不銹鋼管外壁鈍化：前已說過，金屬表面形成鈍化膜后，擴散阻力變的很大，腐蝕基本上停止了，

（8）薄壁不銹鋼管外壁刷涂料：是工程施工中應(yīng)用最廣泛的一種防腐手段，它通常由合成樹脂，植物油，橡膠，漿液溶劑等配制而成，覆蓋在金屬面上，干后形成薄層多孔的膜。雖然不能使金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔絕，但使介質(zhì)通過微孔的擴散阻力和溶液電阻大大增加，腐蝕電流下降。

4 結(jié)語

眾所周知，鋼管的腐蝕是非常普遍的，由此帶來的經(jīng)濟損失是巨大的。我們知道鋼管的腐蝕主要是由于電化學腐蝕，塑料管的腐蝕老化主要是化學腐蝕以及紫外線照射而引起的，薄壁不銹鋼管發(fā)明，克服以上兩種腐蝕，它以無污染、高強度、長壽命、水阻力小、綜合費用低、符合潮流等特點被廣泛地應(yīng)用于給水、熱水、飲用水、排水、供暖等管道系統(tǒng)中。

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