聚脲防腐材料在黃水東調(diào)應(yīng)急工程中的應(yīng)用

侯德國(guó) ，申 勇 ，薛 強(qiáng)

（1.山東水發(fā)環(huán)保集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250012；2.山東水發(fā)黃水東調(diào)工程有限公司，山東 濟(jì)南 250014；3.水發(fā)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250012）

黃水東調(diào)應(yīng)急工程是山東省委、省政府為優(yōu)化全省水資源配置，解決青、煙、濰、威海等膠東四市水資源短缺而決策實(shí)施的一項(xiàng)重大戰(zhàn)略性工程，對(duì)保障膠東地區(qū)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水安全具有十分重要的意義。黃水東調(diào)應(yīng)急工程利用新建的曹店引黃泵站和已建的麻灣引黃泵站提取黃河水，分別經(jīng)已建的曹店引黃閘、麻灣引黃閘和改造的曹店干渠、麻灣總干渠及四干渠輸水至廣南水庫(kù)沉沙池，沉沙后提水入廣南水庫(kù)，由新建加壓泵站通過(guò)管道輸水經(jīng)濰北第二平原水庫(kù)。供水管道采用雙管布設(shè)，線路全長(zhǎng)63.84km，設(shè)計(jì)流量15m3/s，年供水量為3.15億m3，工程總投資為33.89億元。

頂管穿越工程有9處，其中穿越河道有3處，分別是穿支脈河、小清河、塌河，頂進(jìn)距離全長(zhǎng)1441m，穿國(guó)道、省道、高速等道路7處，分別是羊田路、羊臨路、省道223、省道224、省道226、省道320、濰日高速，頂進(jìn)距離全長(zhǎng)896m。

1 原設(shè)計(jì)接頭防腐形式

1）防腐工藝。原設(shè)計(jì)接口防腐采用環(huán)氧樹(shù)脂涂料、環(huán)氧酚醛樹(shù)脂涂料、聚氨酯涂料等高分子防腐涂料，采用的是四布六油防腐形式，其施工方式為：①先對(duì)接頭鋼管進(jìn)行除銹打磨，再噴刷防銹底漆。②按照組份調(diào)配環(huán)氧瀝青涂料（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“涂料”）。③涂刷第1遍涂料，晾干，再涂刷第2遍涂料，然后纏繞第1層玻璃絲布。④涂刷第2遍涂料，纏繞第2層玻璃絲布，依次是：第4遍涂料，第3層布，第5遍涂料，第4層布，涂刷第6遍環(huán)氧煤瀝青涂料，與原涂層搭接區(qū)要有一個(gè)平滑的過(guò)渡，表面要求平整光滑，不得漏涂。

2）四布六油防腐特點(diǎn)。四布六油防腐施工，要求環(huán)境比較苛刻，即相對(duì)濕度≤75%,溫度30℃附近，從防腐開(kāi)始到防腐層晾干達(dá)到頂進(jìn)強(qiáng)度耗時(shí)3d左右，在頂管工作井內(nèi)環(huán)境無(wú)論濕度還是溫度要比常態(tài)環(huán)境惡劣，防腐層要滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度耗時(shí)要多于3d。

2 聚脲接頭防腐工藝

1）聚脲材料特點(diǎn)。聚脲是由異氰酸酯組分與聚集化合物組分反應(yīng)生成的一種彈性體是一種新型無(wú)溶劑、無(wú)污染的“綠色涂料”。聚脲材料具有如下特點(diǎn)：①快速固化，可在任意曲面噴涂不產(chǎn)生流淌現(xiàn)象，10s凝膠，10min可達(dá)強(qiáng)度。②對(duì)溫度、濕氣不敏感，施工時(shí)不受環(huán)境溫度、濕度的影響。聚脲可在-28℃的低溫環(huán)境下施工，也在潮濕的環(huán)境下施工。③100%固含量，符合環(huán)保要求，在使用和施工過(guò)程中氣味小且不刺激，尤其是使用于通風(fēng)不良的儲(chǔ)罐內(nèi)壁和管道內(nèi)壁的防腐施工。④一次施工可達(dá)到厚度要求，克服傳統(tǒng)防腐涂料必須多次施工的詬病。⑤聚脲涂層致密、無(wú)接縫、可耐受水、海水、酸、堿、鹽、油等介質(zhì)的長(zhǎng)期腐蝕，耐化學(xué)介質(zhì)和土壤侵蝕能力十分突出。⑥機(jī)械強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率好，抗沖擊性能好，在溫度交變和外力沖擊作用下不易破損，附著力好，在噴砂至Sa2.5級(jí)的鋼材上附著力大于10MPa，長(zhǎng)期使用不脫落，在戶外長(zhǎng)期使用不粉化、不開(kāi)裂，使用溫度寬，可在-50～+121℃下長(zhǎng)期使用。

2）施工方法。接頭防腐改進(jìn)后的施工工藝采用噴涂聚脲層防腐施工，施工方法：①表面處理。除去金屬、非金屬物的表面雜質(zhì)，表面保持清潔與干燥，且在4h內(nèi)涂底漆，防止二次生銹。手動(dòng)打磨除銹，鋼鐵表面達(dá)到St3級(jí)，原涂層搭接區(qū)部分用電動(dòng)鋼絲刷打磨，表面粗糙，無(wú)連續(xù)可見(jiàn)光。②涂刷聚脲底漆，無(wú)漏涂現(xiàn)象。③底漆指觸表干后涂刷聚脲涂料面漆，涂刷均勻，表干時(shí)間5～10min。④連續(xù)涂刷二遍，直至達(dá)到要求厚度，涂刷均勻，無(wú)漏涂。

3 兩種防腐施工對(duì)比

傳統(tǒng)防腐（即四布六油防腐）從防腐開(kāi)始到防腐層晾干達(dá)到頂進(jìn)強(qiáng)度耗時(shí)要多于3d。噴涂聚脲層防腐，從防腐開(kāi)始到防腐層達(dá)到可以頂進(jìn)強(qiáng)度耗時(shí)僅需6h。防腐條件受環(huán)境影響比較小。每個(gè)接頭能夠節(jié)省時(shí)間為66h，整個(gè)工程直頂接頭260個(gè)，雙管頂進(jìn)，5個(gè)作業(yè)面同時(shí)開(kāi)工。黃水東調(diào)應(yīng)急工程采用聚脲防腐整個(gè)工程能夠節(jié)約72d時(shí)間。

4 結(jié)語(yǔ)

聚脲在涂料工業(yè)及聚氨酯涂料工業(yè)中的地位獨(dú)特，經(jīng)過(guò)這些年的努力，原材料和施工設(shè)備的新進(jìn)展均相應(yīng)擴(kuò)大了其應(yīng)用領(lǐng)域，盡管原料成本高，但由于聚脲彈性體材料自身的獨(dú)特性能，有較好的其應(yīng)用前景。