金属管道的腐蚀及防腐对策

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这种腐蚀叫吸 , #/ 0 ./# + ， #*# ( + (# + 1/ 0 1(* , ， 氧腐蚀。 从本质上看， 电化学腐蚀和化学腐蚀都是铁等 金属原子失去电子而被氧化的过程， 而电化腐蚀过 程伴有电流产生， 化学腐蚀过程却没有， 在一般情况 下， 两种腐蚀往往同时发生。造成电化学腐蚀的外 因主要是大气中的二氧化碳、 二氧化硫、 氨、 氧等成 分及材料表面的灰尘、 锈蚀伤痕等。内因则是金属 材料的电位不同， 化学成分及材料内部的组织的不 均匀性等。此外， 相对湿度的因素也很重要， 当达到 金属材料内部临界湿度时， 腐蚀速度将急剧增大 （钢 材的临界湿度约为 234 ） 。需要说明的是电极电位 高的银、 铜等， 不易失去电子变为离子， 所以不易腐 蚀。锌、 铬、 镍等虽具有负电极电位， 但在空气中能 生成具有保护作用的氧化膜， 使表面的电极电位向 正的方向明显跃变 （此现象叫钝化） ， 因此也具有相 当好的耐蚀能力。不锈钢由于含有镍、 铬等易于钝 化的元素， 奥氏体不锈钢具有单相组织， 所以耐蚀性 很好。而一般钢材， 不具有均匀的多相组织， 故耐蚀 能力很低。 #$) 其它原因 （%） 材质不良， 金相组织含有超标的杂质， 或管 壁有小孔， 或内壁粗糙， 或镀锌、 铬层附着不牢固， 不 能很好地起保护作用。 （ #） 设计不良， 如将室外的管道沟兼作排水沟， 沟内相对湿度很高， 管外壁靠地一侧经常有凝结水， 给电化学腐蚀提供了有利条件。有些管道在使用后 水不能完全排空， 在管壁、 空气、 水三者同时接触处 的界面电化学腐蚀严重。有的立管穿过污水或小便 槽， 同样存在此弊端。 （ )） 施工安装不良时， 对镀锌钢管进行了套丝或 焊接， 减薄了管壁及破坏了镀锌层， 而又不作防腐处 理； 或者没有对管道系统进行清洗或吹扫， 管内存积 大量残渣和积水， 为腐蚀创造了条件。 （ 1） 管理维护不良， 发现了锈蚀或渗漏等问题， 不及时作除锈补漆和检修排除故障； 或因不按时进 行巡视检查， 没有及时发现被严重腐蚀的管段， 导致 腐蚀加剧， 产生严重后果。 " 防腐对策 （ %） 做好金属管道的防腐层处理， 将管道与其所
表面情况 呈较均匀细 粉末
钢 材
中锈 （迹锈） 呈粉末状 重锈 （层锈） 水渍 水纹印
片 状 锈 层 或 暗褐、 硬钢丝刷、 呈现麻坑 凸起锈斑 红黄 钢丝刷 受 雨、 海 水 侵 灰黑、 蚀呈水纹印迹 暗红 呈平滑水纹 状暗印 呈 不 平（ 或 平） 水纹 凸起成斑点 或层状 呈细粉末 有斑点或水纹 凸起 褐色 麻布 麻布 轻 者 无 锈 痕， 重 者有印痕 留平滑印痕
表" 金属管道腐蚀的主要原因
相关因素 管道、 管件的材质 配管方法和防腐措施 施工方法和质量监督验收 运行维修管理及实施 管内流体性状、 环境影响 配管位置、 建筑物用途 主要原因 材料的性能 设计选用标准 施工及验收标准 维护及检修标准 运行条件 建筑物条件
的管道腐蚀， 提出了覆盖层保护法， 加强运行维护管理和精心施工， 合理选用管材管件等防腐措施。 关键词 !
锌 铝 材
白浮锈 白迹锈 白重锈
万方数据
给水排水
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— —设计标准系数， 良好设计为 ! " #， 一般设 !— 计为 !， 不良设计为 $ " %； — —施工标准系数， 精心施工为 ! " #， 一般施 "— 工为 !， 不良施工为 $ " %； — —维修标准系数， 进行水处理为 ! " #， 定期 #— 维修为 !， 不维修为 $ " %； — —用水量系数， 正常水量为 ! " $， 水量过多 $— 为 $ " %； — —场地和环境系数， 条件特差水质为 $ " %， %— 地下埋设时， 一般地区普通水质为 ! " $， 一般地区特差水质为 $ " %， 地区及水质 皆差时为 $ " &。 !"’ 管道腐蚀实例及分析 从笔者参与的对金属管道及容器的拆装、 维修 和用户回访情况看， 腐蚀是普遍存在的， 其程度与使 用年限， 材质优劣， 施工及维修质量， 安装环境等均 有密切联系。 使用年限超过 !$ 年的镀锌给水管， 管内壁普遍 出现锈蚀， 热水管尤为严重， 螺纹接头处严重被蚀至 折断； 镀锌不良 （俗称冷镀锌） 的管道使用不到 ’ 年 即到处穿蚀漏水， 不得不更换； 有的未做相应处理， 管内壁锈蚀及结垢严重； 有的维修管理无人过问， 管 壁层锈成块状脱落， 阀门开关不灵， 直等到系统无法 运行时才进行大修； 有的管道长期处在恶劣环境中 受腐蚀而不加保护， 大大降低管道使用寿命； 有一实 例是对安装仅 # 年的消防给水钢管进行改造， 在放 水拆除时， 排出的水呈黑色， 经冲洗 $ " ( ) 后， 水才 开始清澈， 可见锈蚀之严重。 总的看来， 钢管腐蚀最严重， 镀锌钢管略有改 善， 铸铁管有不同程度腐蚀， 但比钢管要好。铜管及 不锈钢管 （少量） 多为运行管理人员重视， 经常擦拭， 表面很少见腐蚀， 但在小型冷库的铜管曾发现有绿 色锈斑， 显然与维护不良有关。 日本的石田繁夫曾对 %* 个工程实例的各种管 道设施的腐蚀情况作过详细调查， 其中有不同工程 （办公楼、 商店、 住宅、 旅馆、 医院、 工厂、 银行、 新闻 社） ， 不同管材 （钢管、 镀锌钢管、 铸铁管、 不锈钢管、 铜管、 塑料管） 和不同介质 （冷、 热水、 冷却水、 蒸汽、 凝结水、 排水） ， 结论是： 金属管道腐蚀普遍存在。他 指出： “这都是一些失败的例子。但就是现在， 我们
建筑设备管道的标准耐用时间 !$
给水 热水 排水 冷却水 蒸汽 凝结水 消防水 油类
普通镀锌钢管 无缝镀锌钢管 无缝钢管 聚氯乙烯内衬钢管 不锈钢管 铜管 硬聚氯乙烯管 注： 单位为 )。
铜 材
迹锈 绿锈
黑、 粗麻布、 棕刷 浅绿 深绿 白 白 白 硬棕刷 用布 用布 麻布
稍呈粗糙 呈麻坑 留有平滑暗灰色 锈印 稍呈粗糙 呈现小坑
表#
年限 管材 铸铁管 *# &# &# &# &# ’# *# &# "+ &# !# ’# ’# !# ’# ’# &# !# ’# ’# !# !# ’# &# ’# *# &# ’# &# &# 介质
金属管道腐蚀程度鉴别方法
颜色 去锈工具及方法 去锈后表面状况 黄或 用粗布或棕刷 轻微损伤氧化膜 淡红 红褐、 部分氧化膜脱落， 硬棕刷、 钢丝刷 淡赭 表面粗糙或锈眼
金ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ管道的腐蚀及防腐对策
成 纯 赞
（湖南省第六建筑工程公司， 长沙 !"###$）
摘要
介绍了金属管道腐蚀的危害及实例。简述了化学腐蚀、 电化学腐蚀和由于安装原因造成 金属管道 化学腐蚀 电化学腐蚀 防腐 防腐涂层， 其涂层也会逐渐老化而丧失其防腐蚀性 能。金属管道的腐蚀有多方面因素， 主要原因可用 表 & 来表述。
金属管道腐蚀的危害 金属及金属管道腐蚀是一个世界性的问题。用
于建筑设备配管的金属管道由于直接接触各种易产 生腐蚀的介质， 其腐蚀问题尤为突出。建筑设备配 管的金属管道按材质分主要有钢管 （含镀锌钢管） 、 铸铁管、 不锈钢管、 铜管、 铝管等， 按用途分有生活、 生产的冷、 热给水管、 蒸汽及其它气体、 污废水排水、 凝结水、 消防给水管等。因钢管的用量最大、 最容易 腐蚀， 本文将予以重点讨论。 "%" "%& 金属管道腐蚀程度的鉴别方法 可用表 " 来表述 （指安装前内外壁检查） 。 金属管道的腐蚀及其使用寿命 腐蚀将严重影响金属管道使用寿命。随着时间 的推移， 金属管道的腐蚀是不可避免的。 即使做了
给水排水 #$% & ’( !" 万方数据 )$& ** +(("
仍有这一类过失。 ” 言外之意是， 人们尽管在千方百 计防止金属管道腐蚀， 但要完全消除腐蚀， 至少现在 还不可能。 将石田繁夫调查的情况作一分析， 对认识管道 腐蚀还是有一定帮助的。现在按不同管材来加以综 述。 （!） 镀锌钢管从使用 ! 年到 !+ 年的， 共 !$ 例， 均有不同程度腐蚀， 其中有 ! 例埋地安装仅 ! 年就 因局部腐蚀而穿孔； 装在室内的消防管， 因使用频率 不高， 内壁锈蚀严重， 出现瘤状物， 但未穿孔。 （#） 钢管从使用 & 个月至 !% 年的 ( 例， 内壁均 全部腐蚀， 其中 ! 例为使用 !% 年的蒸汽凝结水管， 管壁明显减薄。另 ! 例使用 & 个月的冷却水管在水 泵吸入侧的内壁全部出现黑色腐蚀， 且有剥离。 （ ’） 铸铁管用于冷却水 ! 例， 使用 & 个月， 外观 未见异常， 内壁有黄色结晶物， 这是排烟中的 ,-# 溶于水中所致。 （ *） 铜管 !’ 例， 运行时间从 ’ 个月到 !& 年 ’ 个 月， 多数为冷热水给水管。其中 ! 例 # 年 !$ 个月的 黄铜管因脱锌而产生腐蚀， 立管因应力破裂而漏水； 一例运行到 & 年， 因脱锌腐蚀而折损。紫铜管 & 例， 使用 . 年到 !& 年， 出现不同程度不同深度方向腐 蚀， 或受重复应力破损而出现漏水部位； 青铜管用于 给水隔屏时， 运行 ( 个月， 出现溃蚀。 （ (） 不锈钢水管、 水槽及水箱 & 例， 运行 . 个月 至 # 年 & 个月， 其中运行 ! 年至 # 年 & 个月的水槽， 在气层部位有因残氯蒸发而引起腐蚀； . 个月至 ! 年的热水管法兰盘出现应力裂缝漏水和小孔腐蚀。 !"* 金属管道腐蚀的危害 （!） 管壁厚度减薄， 降低了管道的承压能力， 严 重时会低于设计压力， 产生爆管， 带来严重后果； （ #） 管内壁沉积锈蚀物或结成瘤状物， 增大管内 壁的摩阻系数， 减少管道的有效截面积， 降低流量； （’） 管道锈蚀穿孔时， 导致介质外流， 造成污染 并产生经济损失； （*） 严重锈蚀系统会造成阀门、 水泵、 减压阀等 过水设施出现渣滓沉积卡堵， 导致系统不能正常运 行直至瘫痪。消防系统的消火栓可能打不开， 自动 喷淋头可能被堵死或喷水强度大大减小， 不能达到 灭火效果。