一種用於大口徑給水鋼管內壁的防腐蝕方法
2023-12-10 15:55:52
專利名稱：一種用於大口徑給水鋼管內壁的防腐蝕方法
技術領域：
本發明屬於管道的防腐蝕領域，尤其涉及一種用於大口徑給水鋼管內壁的防腐蝕
方法。
背景技術：
腐蝕是影響給水管道安全運行和使用壽命長短的主要因素，目前雖採取了一系列 措施，但效果仍不理想。 根據經驗，未進行內壁防腐的給水鋼管，使用數年後，鋼管內壁均有不同程度的鏽 層、鏽瘤和坑點。每次停水檢修，大量空氣進入，鋼管內壁很快生鏽，再次充水後，鏽層由於 水流的衝刷作用而剝落，使得水質渾黃；而且，鏽層剝落的現象隨著使用年限的延長而加 劇。因此，為保證可靠的使用年限，給水鋼管進行內壁防腐必不可少。 鋼管內防腐就是用隔絕材料把鋼管與腐蝕介質隔絕，阻止二者形成腐蝕電池。水 泥砂漿防護的機理就是使介質與基體隔離，是避免金屬基體被介質腐蝕的最簡單的方法。
水泥砂漿襯裡將鋼管內壁與水或空氣隔離，形成一層緻密的保護層，從而抑制了 鋼管內壁被氧化和腐蝕結垢表面平整，不僅防腐，而且阻垢。由於襯裡塗層的隔絕，水體不 與金屬管道接觸，保證了水質。管道內壁由水泥砂漿的防腐，防止了腐蝕穿孔，延長了管道 使用壽命。水泥砂漿襯裡對於鋼管管道來講，一定厚度的砂漿襯裡，可以提高鋼管的剛性， 減少鋼板的壁厚，降低管道工程的成本，具有顯著的經濟和社會效益。 在現有技術中，對於小口徑的鋼管，通常採用將鋼管放在一可轉動支架上，對其內 部人工塗抹水泥砂漿塗層，然後再高速旋轉鋼管，使塗層在離心力的作用下變得厚度均勻。
這種方式一是只能針對單根鋼管進行施工，二是只能在鋼管埋地敷設之前進行， 對於大口徑(例如直徑2米以上)的鋼管或者已經埋地敷設好的鋼管是無法使用的。
現在，隨著城市建設和工業化生產發展的需要，給水管道的管徑正在變得越來越 大，DN2000毫米以上管徑的管道越來越多地被應用，DN3600毫米給水管道的應用已經實 現，所以迫切需要一種採用水泥砂漿襯裡塗層對大直徑埋地鋼管進行內壁防腐蝕的方法。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其採用 機械噴塗和人工抹壓相結合的施工工藝，實現了對DN3600毫米的大直徑埋地鋼管進行鋼 管內壁防腐蝕層的施工，其施工速度快，保證了鋼管的塗敷效果和防腐層的附著效果，特別 適合於對已經埋地敷設好的大口徑鋼管進行內壁的防腐蝕處理。 本發明的技術方案是提供一種用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，包括對鋼管內 壁塗覆水泥砂漿襯裡塗層，其特徵是採用機械噴塗和人工抹壓相結合的方式，在大口徑埋 地給水鋼管的內壁，形成一層緻密的水泥砂漿襯裡，作為大口徑埋地鋼管內壁的防腐層。
其中，對於便於機械設備施工的管段部分，將高稠度水泥砂漿放入旋轉噴塗機的 料桶內，高稠度水泥砂漿經漿螺旋器被壓送至噴頭，再由噴頭離心高速旋轉噴出，利用離心力使水泥砂漿成細顆粒散堆積在管壁上，然後旋動抹光片在管壁上進行環向抹壓，同時噴 塗機身徐徐後退，即可形成良好的內壁塗層。 對於轉角彎頭管段部分，其水泥砂漿襯裡在地面預製加工好後在鋼管內部現場組 裝/安放，經人工補嵌連接勾縫，形成良好的內壁防腐層。 對於機械設備無法施工的管段部分，採用人工抹壓方式形成鋼管內壁的防腐層。
上述的高稠度水泥砂漿，採用425號以上的矽酸鹽、普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸 鹽水泥，加入粉煤灰或火山灰，粉煤灰或火山灰等量取代水泥質量為25 35%，水泥砂漿 重量比為l : 1.5;攪拌時，水泥和黃砂均過篩後交替加入，攪拌時間> IO分鐘，以使砂漿 獲得較大的塑性；攪拌好後所述水泥砂漿的坍落度不大於70mm。
上述黃砂中的含泥量不大於2%，其大粒徑不大於1. 2mm。 具體的，在對所述鋼管進行機械噴塗時，所述的內壁塗層分兩次形成，其第一塗層 厚度為6 10mm ;噴完後養護48h，再採用同樣的機械噴塗方式塗敷第二塗層至規定厚度； 10h後再用噴霧器噴水養護，連續養護/保持7天。
其第二塗層的厚度為8 14mm。 在對所述鋼管進行機械噴塗時，所述的旋轉噴塗機利用離心力在鋼管的內壁形成 內襯塗層，並利用離心力對內襯塗層進行抹光。
所述人工抹壓方式的施工步驟如下 A、先用聚醋酸乙烯乳液擦拭一遍待抹壓的鋼管內壁，使鋼管內壁呈潮溼、但無浮 水的狀態； B、用聚醋酸乙烯水泥砂漿塗抹，構成過渡層，操作時從管內側中點開始向上壓抹， 先做上半圓後做下半圓，每抹完一段及時用小笤帚將表面刷毛； C、待過渡層硬結並經檢查無空鼓、脫層現象後，壓抹兩遍素漿，形成隔水絕緣層；
D、在絕緣層初凝期間輕輕壓抹上水泥砂漿，形成隔水面層，壓抹時不要使砂漿中 砂粒穿過絕緣層。 其中，所述的過渡層厚度為6mm。 所述的隔水絕緣層厚度為6mm/每遍壓抹。 所述的隔水面層厚度為8mm。 與現有技術比較，本發明的優點是 1.採用機械噴塗和人工抹壓相結合的方式，在國內首次實現了對已經埋入地下的 DN3600毫米大口徑進行鋼管內壁防腐蝕層的施工； 2.針對DN3600毫米大直徑埋地鋼管直徑大、管壁薄的特點，整個施工方案進行了 配方、工藝方面的優化，保證了大直徑埋地鋼管內壁防腐塗層的質量符合國家相關的質量 驗收標準，施工速度快，水泥砂漿塗覆層的施工質量較單純人工塗敷施工工藝有了較大的 提高和改善； 3.通過機械噴塗和人工抹壓的雙重效果，保證了鋼管的塗敷效果和防腐層的附著 效果。
圖1是本發明機械噴塗的施工步驟示意 圖2是本發明人工抹壓方式的施工步驟示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步說明。 本技術方案採用機械噴塗和人工抹壓相結合的方式，在大口徑埋地給水鋼管的內 壁，形成一層緻密的水泥砂漿襯裡，作為大口徑埋地鋼管內壁的防腐層。 其中，對於便於機械設備施工的管段部分(通常是直管段)，採用圖1所示的機械 噴塗施工工藝，在對所述鋼管進行機械噴塗時，旋轉噴塗機利用離心力在鋼管的內壁形成 內襯塗層，並利用離心力對水泥砂漿襯裡塗層進行抹光。 採用機械噴塗的施工方法，可大大提高水泥砂漿襯裡塗層的塗敷工作進度和工作 效率，並對水泥砂漿襯裡塗層的密實度、附著度的提高有著較好的幫助。 對於轉角彎頭管段部分，其水泥砂漿襯裡層在地面預製加工好後在鋼管內部現場 組裝/安放，經人工補嵌連接勾縫，形成良好的內壁防腐層。 對於機械設備無法施工的管段部分(通常是管徑或管道彎曲半徑變化不規則或
變化較大的管段)，採用圖2所示的人工抹壓方式形成鋼管內壁的防腐層。 本技術方案中所採用的高稠度水泥砂漿，採用425號以上的矽酸鹽、普通矽酸鹽
水泥或礦渣矽酸鹽水泥，加入粉煤灰或火山灰，粉煤灰或火山灰等量取代水泥質量為25
35%，水泥砂漿重量比為1 : 1.5 ;攪拌時，水泥和黃砂均過篩後交替加入，攪拌時間> 10
分鐘，以使砂漿獲得較大的塑性；攪拌好後所述水泥砂漿的坍落度要求不大於70mm。 上述黃砂中的含泥量不大於2%，其大粒徑不大於1. 2mm。 對水泥砂漿中料、沙、水的配比和配製工藝，需按照《普通混凝土用砂、石質量及檢 驗方法標準》(JGJ 52-2006)和《普通混凝土設計規程》(JGJ55-2000)中的相關規定和要求 進行，在此不再詳述。 圖1中，採用機械噴塗施工工藝時，首先需要對鋼管內壁進行常規噴砂除鏽清理 和水泥砂漿原料的調配工作。 然後，採用機械噴塗的方式，利用離心力使水泥砂漿成細顆粒散堆積在管壁上，然 後旋動抹光片利用離心力在管壁上進行環向抹壓，形成一層緻密的水泥砂漿襯裡，作為大 口徑埋地鋼管內壁的第 一塗層。 對第一塗層養護48小時後，再採用同樣的機械噴塗方式塗敷第二塗層至規定厚 度。 IO小時後，用噴霧器對內襯塗層噴水養護；連續保持養護7天，機械噴塗水泥砂漿 襯裡的施工階段結束。 涉及到具體噴漿機的操作時，將高稠度砂漿放入桶內，經送漿螺旋器壓送至噴頭， 再由噴頭離心高速旋轉，使水泥砂漿成細顆粒散堆積在管壁上，這時旋動抹光片在管壁上 進行環向抹壓，同時車身徐徐後退即可形成良好的內壁塗層。 塗層厚度第一次為6 10mm，隨行車速度的調節而增減，行車快時塗層薄，反之則厚。 噴完後養護48h，再塗第二層至規定厚度。 第二層塗層厚度根據設計需要來確定，通常以8 14mm為宜。
在對鋼管進行機械噴塗時，旋轉噴塗機主要是利用離心力在鋼管的內壁形成內襯 塗層，並利用離心力(通過旋動抹光片)對內襯塗層進行抹光。 採用機械噴塗的方式塗敷水泥砂漿，已經被大量地應用於房屋建築行業，多用來 噴塗/構建室內、外牆面的水泥砂漿層、屋頂的防水層等，市場上已經有各種規格的噴塗機 械可供選擇，故其具體結構和使用方法在此不再敘述。 圖2中，採用人工抹壓方式時，採用下列3層做法，為防管壁鏽塵清除不淨，在抹灰
前先用聚醋酸乙烯乳液擦拭1遍，使管壁呈潮溼狀態(但無浮水現象)。 1)過渡層厚6mm，用聚醋酸乙烯水泥砂漿塗抹，操作時從管內側中點開始向上壓
抹，先做上半圓後做下半圓，每抹完一段及時用小笤帚將表面刷毛； 2)隔水絕緣層待過渡層硬結並經檢查無空鼓、脫層現象即可壓抹2遍素漿，每遍 厚度6mm ; 3)隔水面層為8mm厚水泥砂漿，在絕緣層初凝期間輕輕壓抹上去，不要使砂漿中 砂粒穿過絕緣層。 同樣，上述工作完成10h後，用噴霧器噴水養護，連續的保持7天。 本發明的關鍵發明點在於對已經埋入地下的大口徑鋼管，使用組份配置合理的水
泥砂漿物料，採用機械噴塗為主，人工抹壓為輔的複合式施工方法，進行給水管內壁水泥砂
漿襯裡防腐層的施工，這在國內是首創和第一次應用於實際施工過程中，經過現場實踐，通
過機械噴塗和人工抹壓的雙重效果，確保了鋼管的塗敷效果和防腐層的附著效果，保證了
DN3600毫米大直徑埋地鋼管內壁防腐塗層的施工質量達到和符合國家相關的質量驗收標
準，達到了預期的技術要求和施工速度。 本發明可廣泛用於各種大口徑埋地給水鋼管的內防腐領域。
權利要求
一種用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，包括對鋼管內壁塗覆水泥砂漿襯裡塗層，其特徵是採用機械噴塗和人工抹壓相結合的方式，在大口徑埋地給水鋼管的內壁，形成一層緻密的水泥砂漿襯裡，作為大口徑埋地鋼管內壁的防腐層；其中，對於便於機械設備施工的管段部分，將高稠度水泥砂漿放入旋轉噴塗機的料桶內，高稠度水泥砂漿經漿螺旋器被壓送至噴頭，再由噴頭離心高速旋轉噴出，利用離心力使水泥砂漿成細顆粒散堆積在管壁上，然後旋動抹光片在管壁上進行環向抹壓，同時噴塗機身徐徐後退，即可形成良好的內壁塗層；對於轉角彎頭管段部分，其水泥砂漿襯裡在地面預製加工好後在鋼管內部現場組裝/安放，經人工補嵌連接勾縫，形成良好的內壁防腐層；對於機械設備無法施工的管段部分，採用人工抹壓方式形成鋼管內壁的防腐層。
2. 按照權利要求1所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是所述的高稠度水 泥砂漿，採用425號以上的矽酸鹽、普通矽酸鹽水泥或礦渣矽酸鹽水泥，加入粉煤灰或火山 灰，粉煤灰或火山灰等量取代水泥質量為25 35%，水泥砂漿重量比為1 : 1.5;攪拌時， 水泥和黃砂均過篩後交替加入，攪拌時間> 10分鐘，以使砂漿獲得較大的塑性；攪拌好後 所述水泥砂漿的坍落度不大於70mm。
3. 按照權利要求2所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是所述黃砂中的含 泥量不大於2%，其大粒徑不大於1. 2mm。
4. 按照權利要求1所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是在對所述鋼管進 行機械噴塗時，所述的內壁塗層分兩次形成，其第一塗層厚度為6 10mm ;噴完後養護48h， 再採用同樣的機械噴塗方式塗敷第二塗層至規定厚度；10h後再用噴霧器噴水養護，連續 養護/保持7天。
5. 按照權利要求4所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是所述的第二塗層 的厚度為8 14mm。
6. 按照權利要求1所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是在對所述鋼管進 行機械噴塗時，所述的旋轉噴塗機利用離心力在鋼管的內壁形成內襯塗層，並利用離心力 對內襯塗層進行抹光。
7. 按照權利要求1所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是所述人工抹壓方 式的施工步驟如下A、 先用聚醋酸乙烯乳液擦拭一遍待抹壓的鋼管內壁，使鋼管內壁呈潮溼、但無浮水的 狀態；B、 用聚醋酸乙烯水泥砂漿塗抹，構成過渡層，操作時從管內側中點開始向上壓抹，先做 上半圓後做下半圓，每抹完一段及時用小笤帚將表面刷毛；C、 待過渡層硬結並經檢查無空鼓、脫層現象後，壓抹兩遍素漿，形成隔水絕緣層；D、 在絕緣層初凝期間輕輕壓抹上水泥砂漿，形成隔水面層，壓抹時不要使砂漿中砂粒 穿過絕緣層。
8. 按照權利要求7所述的用於給水鋼管內壁的防腐蝕方法，其特徵是所述的過渡層厚 度為6mm ;所述的隔水絕緣層厚度為6mm/每遍壓抹；所述的隔水面層厚度為8mm。
全文摘要
一種用於大口徑給水鋼管內壁的防腐蝕方法，屬管道防腐蝕領域。包括對鋼管內壁塗覆水泥砂漿襯裡塗層，其特徵是使用組份合理配置的水泥砂漿物料，採用機械噴塗為主、人工抹壓為輔的複合式施工方法，在大口徑埋地給水鋼管的內壁，形成一層緻密的水泥砂漿襯裡，作為大口徑埋地鋼管內壁的防腐層。其實現了對已經埋入地下的DN3600毫米大直徑埋地給水鋼管進行內壁水泥砂漿襯裡防腐蝕層的施工，其施工速度快，保證了鋼管水泥砂漿襯裡的塗敷效果和防腐層的附著效果，可廣泛用於各種大口徑埋地給水鋼管的內防腐處理領域。
文檔編號F16L58/02GK101761730SQ20101010444
公開日2010年6月30日 申請日期2010年2月2日 優先權日2010年2月2日
發明者劉忠會, 宋逸, 崔海波, 張長華, 王勇 申請人:上海建冶科技工程股份有限公司