盐环定扬黄工程泵站后池压力钢管侵蚀破坏与防治措施

曹君

【摘要】盐环定扬黄工程已运行20多年，12座泵站有5座泵站地下水水位过高，造成泵房后池及泵房大量渗水，渗水水质矿化度高，主要以硫酸盐高氟化物为主，泵站后池内的压力钢管经常浸泡在水中，受硫酸盐地下水的侵蚀比较严重，钢管的安全承压性能受到危害，严重影响着钢管的使用寿命和工程的安全运行，为防止出水压力钢管的腐蚀漫延发展，通过完善地下水的排水措施，对出水压力钢管采取防腐处理等，经过几年的运行来看，效果较好。

【关键词】出水压力钢管 腐蚀破坏 防治措施 盐环定扬黄泵站

陕甘宁盐环定扬黄工程是国家投资建设的大型电力扬水工程 ，该工程主要为三省四县三区（陕甘宁三省，盐池县、同心县、定边县、环县，利通区、红寺堡区、太阳山开放区）供水，经过20 多年的上水运行，为受水区的经济社会发展做出了巨大贡献，成为干旱带老区人民的生命工程。但是工程经过20多年的运行，工程设备老化加剧，加之由于维修经费紧张，多数工程设施老化严重，特别是部分泵站厂房后池地下水不断渗出，压力钢管长期浸泡在矿化度较高的水中，加剧了钢管的锈蚀老化，这给工程的安全运行造成了潜在的威胁，如果钢管锈蚀加剧至无法承受内水压力时则会发生管道爆裂，就会对受水区的工农业生产和人民群众的生活用水造成严重影响，必须进行工程改造，对潜在的隐患进行彻底根治。

1 、方案的确定

首先对确定列入工程改造的泵站的压力钢管进行厚度普查，经过厚度普查资料显示，钢管厚度普遍减少了20%-30%，原来设计厚度为8-10mm的压力钢管，厚度目前普遍降为5-8mm，局部管段降为4-5mm，已经严重影响到了工程的可靠安全运行。根据这种情况，首先对厚度只有4-5mm厚的钢管进行更换，再对情况稍微好一些的厚度在7mm以上的钢管及更换的新压力钢管要采取防腐保护措施，另外再不能将压力管道长期浸泡在水中，要采取工程措施降水排水，改善压力钢管的工作环境，有效延长压力钢管的使用寿命。

2、处理措施

2.1防腐蚀涂料品种繁多，其性能和用途各有不同，正确选用对涂层的防蚀效果和使用寿命至关重要。在实际涂装过程中由于施工方法不当而达不到预期防蚀效果的例子很多。特别是许多性能优异的防腐蚀涂料对施工方法极为敏感，只有严格按照其各自的施工条件进行施工才可形成正常的涂层，达到预期的防蚀保护作用。

⑴底材必须进行严格的表面处理 钢铁基材必须经除锈、除油处理，磷化处理则可根据具体情况而定。

⑵要保证必要的涂层厚度 防腐蚀涂层厚度必须超过其临界厚度，才能发挥保护作用，一般为150μm～200μm。

⑶控制涂装现场的温度、湿度等环境因素 室内涂装温度应控制在20℃～25℃；相对湿度视品种而异，一般以65%左右为宜。在室外施工时应无风沙、细雨，温度不低于5℃，相对湿度不高于85%。应避免未完全固化的涂层上结霜、降露、下雨和降落砂尘。

2.2浇筑管道支墩（1）将后池中多年形成的淤泥杂物清理干净，挖出，使后池基面处于坚硬基础上.然后根据厂后地下水的含盐量高低，可針对不同情况确定采用普通硅酸盐水泥或抗硫酸盐水泥浇筑管道支墩. （2）支墩浇筑时要严格控制水灰比，不宜大于0.50.必要时还可添加高效混凝土减水剂来提高支墩混凝土密实度，从而提高其抗腐蚀性.

（3）支墩混凝土浇筑后要严格防止后池地下水水位上升造成对新浇筑混凝土的腐蚀.2.3布设排水盲沟泵站压力管道后池在使用过程中地下水渗出是在所难免的，因此就需要采取措施来因势利导，限定地下水的流动区域，汇集地点以及排出通道.根据地下水出露位置，布设一定数量的排水盲沟，将排水盲沟起点设在地下水出露点处.排水盲沟分为主盲沟和次盲沟，主盲沟宽度不宜小于50cm，次盲沟宽度不宜小于40cm.排水盲沟必须设计成3%左右的坡度指向集水井.排水盲沟深度必须大于本地区多年最大冻土深度，以保证冬季停水后不会将沟内的地下水冻结，影响排出效果.排水盲沟中依次分层填入经过分级筛选不同粒径的砂砾石，上层填人2O一4Omm粒径砂砾石，底层填人4O一80mm粒径砂砾石为宜.2.4设置集水井（1）在后池中选取适当的空闲位置布设一定容积的集水井.集水井容积要保证能容纳一定量的地下水，以便合理控制水泵开停机次数和水泵持续运行时间.

集水井布置在后池中的位置不得危及厂房的基础安全.（3）集水井井壁采用30—40em干砌块石为主体，中间设置加强钢筋混凝土箍的结构形式.混凝土箍用抗硫酸盐水泥浇筑，以增加使用的耐久性.（4）集水井设置井盖，防止柴草等杂物落入集水井中造成潜水电泵堵塞损坏。（5）集水井体外围夯填砂砾石滤水层.2.5深井泵的选型，方法是“以井定泵”，所选深井泵的流量，不能超过机井的最大涌水流量。如选择的深井潜水泵流量过大，将使井中动水位大幅度下降，使得井壁内外压差增大，井壁进水流速加大，导致大量涌沙，使进水管淤塞，井内沉积，缩短井的使用寿命，甚至造成壁坍塌，水井报废，还会造成潜水泵的频繁启动。如所选水泵流量过小，不能充分发挥机井的效益。因此，所选水泵流量应小于或等于机井的最大涌水量。

由于影响井涌水量的因素较多，计算涌水量比较困难，它主要取决于抽水时的水位降深。较为准确的方法是进行抽水试验，但在规划设计阶段或中、小型工程中，有时受条件的限制难以普遍进行抽水试验。故在无抽水试验资料的情况下，可用一次水位降落抽水试验来估算井的最大涌水流量。

2.6安装排水设备在集水井中安置自动排水设备，布设排水管路，将后池地下水排至后池外的适当的地方.（1）自动排水设施中的水泵选用潜水电泵.泵型选择根据地下水流量大小选择.为增加排水工作的可靠性，也可设置两个排水井，两套排水系统。

（2）管道材料宜选用优质PVC塑料管道或钢管，管道直径根据潜水电泵和地下水出水量大小选择.管路布置要选择一致的坡度，避免由于冬季使用时管道中存水冻结管道.管道还应做好保温防冻措施。（3）自动排水潜水电泵启动与否靠集水井中水位限幅装置控制，当集水井中水位达到干砌石上限水位时，水位限幅装置接通水泵控制电路，潜水电泵启动，排出地下水，当水位降至水位限幅下限时潜水电泵停止工作. 3处理效果 经过此种方法处理的泵站厂后，地下水水位明显降低，彻底解决了以往泵房后池积水进而引起压力钢管及其支墩，镇墩腐蚀破坏，有效延长了工程的使用寿命.经过这种改造，既解决了厂房后池地下水的及时排出，又减轻了泵站值班人员的劳动强度.目前来看，这种方法实用性较强，能够彻底解决泵站厂后钢管及对泵房墙基腐蚀破坏，有效延长厂后钢管使用寿命.4、存在问题及建议（1）建议在相似工程实践中根据工程的自身条件作相应的修改，特别是在严寒地区需要根据实地多年平均最低气温对盲沟开挖深度做一定的调整.（2）为防止极端最低气温出现造成无法正常使用，可采取在盲沟顶部增加苯板等保温材料来增加运行的可靠性.

（3）建议在以后的同类工程设计中能够考虑到地下水丰富地区的后池排水问题，及早采取措施，防止压力钢管被浸水后的腐蚀，影响工程的使用寿命，在工程设计时就要考虑到后池的排水问题，做好排水设计。

参考文献

1、秦国治 ，管道防腐蚀工艺指标，管道防腐蚀技术规范，化学工业出版社，2010。

2、航世珺 张大群 ， 净水厂、污水厂潜水泵的应用 ，化学工业出版社