摘要：供水鋼管的水泥砂漿內(nèi)防腐施工工藝有著近百年的發(fā)展歷史，技術(shù)水平日益精進(jìn)，逐漸成為簡便易行、成本低廉、安全可靠的鋼管防護(hù)方案，被廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外各供水工程。特別是在高新材料和技術(shù)應(yīng)用欠發(fā)展的國家地區(qū)，水泥砂漿鋼管內(nèi)防腐作為一項(xiàng)成熟的傳統(tǒng)工藝在工程領(lǐng)域扮演著十分重要的角色。

　　關(guān)鍵詞：供水鋼管,水泥砂漿,防腐,工藝,工程

　　前言

　　鋼管生產(chǎn)后若不立即進(jìn)行防腐處理會慢慢出現(xiàn)銹蝕，而對于供水鋼管來說，即便生活用水腐蝕性較小，但天長日久也會對未經(jīng)防護(hù)的鋼管內(nèi)壁產(chǎn)生侵蝕，造成銹蝕、起皮、脫落，從而影響管道壽命和供水水質(zhì)。尤其是大口徑長距離輸水鋼管，其使用年限較長，腐蝕不易察覺，檢修和改造的工程量大、代價高，因此，輸水鋼管必須做好防腐處理。

　　防腐處理包括內(nèi)防腐和外防腐，外防腐是指對鋼管外壁進(jìn)行防腐處理，一般使用防腐漆、防腐瀝青等進(jìn)行防護(hù)，以避免地下水、管周土壤、生物和微生物等對鋼管造成侵害;內(nèi)防腐則指對鋼管內(nèi)壁進(jìn)行防腐處理，一般使用水泥砂漿、化學(xué)涂料等進(jìn)行防護(hù)，主要防止管內(nèi)輸送的流體物質(zhì)對管壁造成侵害，并為該物質(zhì)在輸送過程中的質(zhì)量和安全性能提供保障。下面對供水鋼管的水泥砂漿內(nèi)防腐施工工藝進(jìn)行探討。

　　一、水泥砂漿內(nèi)防腐的優(yōu)點(diǎn)

　　水泥砂漿內(nèi)防腐施工是一項(xiàng)非常成熟、非常實(shí)用的鋼管防護(hù)工藝，在國內(nèi)外各類供水工程中成功施用的案例比比皆是。其優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

　　1、防腐性能可靠

　　水泥砂漿內(nèi)防腐將鋼管內(nèi)壁與水或空氣隔離，形成一層致密的保護(hù)層，從而抑制了鋼管內(nèi)壁被氧化和腐蝕。相比其它的防腐涂層而言，水泥砂漿和鋼管內(nèi)壁粘結(jié)力更大，因?yàn)樗囝w粒的水化作用形成了凝膠體，對鋼管內(nèi)壁產(chǎn)生膠結(jié)力，水泥砂漿硬結(jié)時體積收縮而緊貼在鋼管內(nèi)壁，產(chǎn)生摩擦力，鋼管內(nèi)壁凹凸不平，與水泥砂漿之間生產(chǎn)的機(jī)械咬合作用形成擠壓力。以上三種粘結(jié)應(yīng)力的存在使水泥砂漿與鋼管內(nèi)壁緊密結(jié)合，不易剝落。同時, 由于水泥砂漿和鋼管的熱膨脹系數(shù)基本相同，所以不會因環(huán)境溫度的變化而造成砂漿層的剝離。

　　2、水力條件優(yōu)越

　　水泥砂漿內(nèi)防腐層表面平整，不僅可以防腐，而且還能阻垢。經(jīng)過實(shí)際檢測證明，水泥砂漿內(nèi)防腐平整均勻，可將鋼管內(nèi)壁的凹凸不平和焊縫全部覆蓋。水泥砂漿內(nèi)防腐表面能夠形成一層含錳的滑膩物，從而降低摩擦阻力，其粗糙系數(shù)約為0.012左右，并且隨著使用年限的延長還會逐漸降低，而鋼管和鑄鐵管的粗糙系數(shù)約為0.016—0.024。因此，水泥砂漿內(nèi)防腐有利于減少消減損失，提高鋼管的輸水能力，節(jié)能降耗。

　　3、經(jīng)濟(jì)效益明顯

　　水泥砂漿內(nèi)防腐施工材料來源廣，動員速度快，施工周期短，防腐效果好，可有效降低管道工程的建設(shè)成本。

　　二、施工工藝主要作業(yè)流程

　　水泥砂漿內(nèi)防腐的施工方法主要有兩種，一種是離心法，另一種是噴涂法。離心法是指使用離心機(jī)等設(shè)備使水泥砂漿隨鋼管高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的離心力，從而均勻附著在鋼管內(nèi)壁上的施工工藝，一般適用于直徑400mm以下的管道內(nèi)防腐施工。噴涂法是指使用噴涂機(jī)將水泥砂漿在鋼管內(nèi)部涂抹并壓光的施工工藝，一般適用于直徑700mm以上的管道內(nèi)防腐施工。下面以噴涂法為例介紹供水鋼管內(nèi)防腐施工工藝的主要作業(yè)流程。

　　1、防腐前的準(zhǔn)備工作

　　鋼管的水泥砂漿內(nèi)防腐既可以在鋼管廠或現(xiàn)場堆管場集中施工，也可以待鋼管安裝就位、焊接完畢后整體施工。集中施工時應(yīng)在鋼管兩頭預(yù)留足夠的焊接區(qū)域，待安裝、焊接完畢后再補(bǔ)全防腐層。

　　開始施工前首先要試配砂漿并檢測核實(shí)其性能指標(biāo)，包括和易性、坍落度和抗壓強(qiáng)度等各個方面。然后要檢查鋼管質(zhì)量是否符合項(xiàng)目規(guī)范要求，并確保鋼管處于穩(wěn)固狀態(tài)。最后要對鋼管內(nèi)壁進(jìn)行清理，以保證砂漿層與管壁能夠良好地粘接。對于已經(jīng)開始生銹的鋼管要進(jìn)行除銹處理，常見的除銹方法有拋丸法和噴砂法，鋼管直徑較大時一般使用噴砂法來除銹。噴砂除銹法需要發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、砂罐和砂，為便于施工最好采用移動式設(shè)備。

　　2、防腐工作主要流程

　　鋼管內(nèi)壁清理完畢并充分濕潤后即可開始防腐施工，施工主要工作流程為：設(shè)備安裝就位——拌制水泥砂漿——填料和噴涂——完工清理——養(yǎng)護(hù)——質(zhì)量檢查。

　　為了便于施工廢水流出，避免破壞噴涂完畢、尚未終凝的砂漿，一般應(yīng)從鋼管較高的一端開始施工，逐漸退向另一端。因此，開始施工時應(yīng)先將噴涂機(jī)安裝在施工段的較高處作為起始點(diǎn)，同時將混凝土泵置于噴涂機(jī)稍低的一側(cè)，用泵送混凝土管道將二者聯(lián)接起來。接通電源并向料斗中加水進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，以濕潤料斗并確認(rèn)設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。為保證用電安全應(yīng)使用完好無接頭的防水電線，并且一旦發(fā)現(xiàn)破損立即全部更換。

　　水泥砂漿可使用拌和站集中拌制，也可以使用移動式滾洞攪拌機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場拌制，水、水泥、砂的比例一般為0.6:1:3。砂漿的和易性和坍落度是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素，和易性不好產(chǎn)生離析或是坍落度過大和過小都將不利于砂漿保護(hù)層的均勻性、完好性和粘接性。實(shí)際施工時經(jīng)常按比例摻入一些添加劑如微沫劑 、防水粉等，以改善它的和易性與粘稠度。

　　開啟噴涂機(jī)和混凝土泵，將砂漿填入混凝土泵，開始噴涂作業(yè)。噴頭開始出漿時調(diào)整砂漿流量和抹壓裝置以達(dá)到滿意的噴涂效果，然后啟動設(shè)備的牽引裝置，使噴涂機(jī)勻速向稍低處后退，確保噴涂后砂漿的平整性和連續(xù)性。在施工過程中應(yīng)密切關(guān)注噴涂效果，發(fā)現(xiàn)問題立即調(diào)整解決。

　　完工或停工后要排凈料斗內(nèi)余料并立即用水清理料斗、管路和噴頭中的殘余砂漿。然后切斷電源，拆開噴頭和管路，對各部位進(jìn)行檢查，確保清理干凈。最后將設(shè)備擦凈晾干后妥善保管，以便下次使用。

　　完成噴涂的鋼管兩端要盡量設(shè)置遮擋，避免陽光直射和風(fēng)沙進(jìn)入，以防止砂漿層過快失水出現(xiàn)干縮裂縫。砂漿終凝后要經(jīng)常灑水保持濕潤，養(yǎng)護(hù)2-3天后方可擾動，以免出現(xiàn)裂縫。

　　質(zhì)量檢查的主要指標(biāo)有：厚度、均勻度、完整性、外觀是否滿足規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求，有無裂縫、空鼓、麻面、離析、脫落等現(xiàn)象，同條件養(yǎng)護(hù)的砂漿試塊強(qiáng)度是否合格。一般情況下要求：砂漿試塊強(qiáng)度不小于30MPa，厚度偏差不大于±2，用300mm直尺檢測軸向平整度時不得有超過2mm的間隙，空鼓面積每平方米不得超過2處且每處不得大于100cm2，麻點(diǎn)蜂窩等表面缺陷每處面積不得大于5cm2，麻點(diǎn)蜂窩等表面缺陷深度不得大于2mm。

　　水泥砂漿內(nèi)防腐在施工初期往往會產(chǎn)生細(xì)小裂縫，這主要是由于水泥砂漿在空氣中硬結(jié)時體積收縮所致。通過加入添加劑或提高養(yǎng)護(hù)期的溫度和濕度可有效減少裂縫的產(chǎn)生。另外，水泥砂漿的最終收縮期約為1-2年，鋼管投入運(yùn)行后，水泥砂漿長期在水中繼續(xù)硬結(jié)，可使裂縫自動彌合，不會影響鋼管內(nèi)防腐的效果。

　　三、安全注意事項(xiàng)

　　1、水泥砂漿噴涂機(jī)管路發(fā)生故障時必須立即停機(jī)、斷電、卸壓后方可處理。

　　2、施工現(xiàn)場需采取行人和車輛安全防護(hù)措施，如設(shè)置圍擋和安全標(biāo)志。

　　3、在管道內(nèi)進(jìn)行施工作業(yè)時必須保證通風(fēng)良好，并對作業(yè)環(huán)境的空氣質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。

　　4、電氣、電線必須符合施工用電安全技術(shù)的要求。

　　5、施工過程中不得使用容易引起環(huán)境、管道或水質(zhì)污染的原材料和添加劑。

　　6、為保證砂漿與鋼管的粘接效果，作業(yè)過程中對鋼管造成的污染要在噴涂砂漿前予以清除。

　　7、設(shè)備在坡度較大的管段作業(yè)時要注意防溜、防滑，須經(jīng)常檢查設(shè)備的行走和制動裝置，發(fā)現(xiàn)問題立即停工檢修。

　　8、場地集中施工時應(yīng)確保鋼管的穩(wěn)固性，基坑整體施工時應(yīng)預(yù)防雨水灌入。

　　結(jié)語

　　供水鋼管的水泥砂漿內(nèi)防腐施工工藝高效廉價，一臺噴涂機(jī)一般只配三個人，噴涂厚度為2cm時工作效率可高達(dá)每小時150平方米。同時，噴涂機(jī)和混凝土泵都具有體積小、重量輕、易操作等特點(diǎn)，運(yùn)行、維護(hù)、修理費(fèi)用十分低廉。另外，在材料方面，砂和水泥都是常見的工程材料，價格便宜、料源充足、運(yùn)輸和倉儲都非常方便。正是由于這些優(yōu)勢的存在，水泥砂漿防腐施工工藝在工程領(lǐng)域長期保持著難以取代的地位。