供水管道腐蚀的危害及防治技术探讨

郑国毅

【摘要】我国城市老住宅区的供水管道腐蚀现象已经十分严重。供水管道腐蚀后水质下降、管道漏损增加、供水能力减弱，危害应该引起重视。本文简述了供水管道腐蚀的危害，并提出了供水管道腐蚀问题的防治措施与腐蚀管道的处理方案，以供借鉴。

【关键词】土供水管道;腐蚀;危害;防治技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

21.

我国城市供水管网随着我国高速发展的城市规模迅速扩张。在过去的城市供水管网的建设中，尤其是城市建设初期，因为材料跟成本的问题，我们大多数采用的是金属材质的供水管道。金属材质的管道耐腐蚀性比较差，使用时间长了就难以避免的开始出现腐蚀现象。过去因为供水管道的腐蚀不会造成突发性的重大事故，我们对供水管道腐蚀的防治一直不够重视。然而在最近的旧改项目里发现一些深埋地下的老城区旧管道腐蚀现象已经十分严重，出现了严重的锈蚀与渗漏现象，“红水”、“黑水”的水质事故也频频发生。这既浪费了宝贵的水资源，又造成了水资源的二次污染，危害居民的健康，还会影响城市的供水能力。供水管道腐蚀的危害已不容忽视，本文将对其防治技术进行探讨。

1、管道腐蚀的危害

1.1供水水质污染

供水管道被腐蚀会出现铁锈，自来水经过被腐蚀的管道就会将管道的铁锈一起输送至居民家，严重的老城区还可能会出现“红水”、“黑水”的水质事故。虽然我们国家一般不直接饮用自来水，但是会习惯直接使用从自来水管里流出来的水来清洗蔬菜瓜果、淘米做饭。这样的水重金属含量很高，有害居民健康。而且这样的重金属元素超标的危害是没有办法通过烧开水避免的。

此外管壁的腐蚀会破坏管道内壁的光滑性，使得污泥、藻类在管道壁堆积，使得管道内壁更容易脏。在管道腐蚀的内壁上，各种各样的细菌大量繁殖，其中部分细菌还会加速管道的腐蚀，部分细菌则会伤害人体健康，居民饮用后容易出现拉肚子的情况。经过调查，供水末端的水体的浊度、细菌密集程度、重金属含量相较于出厂水都有不定程度提高，水质合格率比出厂水降低3%以上。

1.2管道漏损增加

管道腐蚀点很容易随着腐蚀情况的严重变成管道的漏损点，对于年久失修的金属供水管来说，因管道腐蚀导致的漏损占了供水管网漏量的一半以上，是管道漏损的主要原因。管道漏直接带来了经济损失，同时带来了水资源的浪费。此外，如果是埋地管道出现漏点，导致供水与污泥接触，管道漏损还加剧了埋地管道的供水水质污染。

1.3降低了管道的供水能力

在城市老小区有个现象，随着使用时间越来越长，供水压力越来越小，管道供水能力越来越差。造成这个原因不是因为水厂降低了初始的水压，而是老旧金属管道的供水阻力越来越大，水压运输过程损失变大，出水口水压就小了。老旧金属管道绣垢在一些转角位置越积越厚，相当于这些位置的管道内径突然减小了，大大增大供水的阻力。高层居民用水受到了严重影响，只能自己额外增加水泵来保证用水水压，间接导致电力资源也被浪费。

2、供水管道腐蚀问题的防治措施

2.1控制供水水质的指标

管道的腐蚀速度跟自来水中含氯量高低有着密切关系，自来水的含氯量过高会加剧金属管道的腐蚀。但是我们的自来水消毒主要通过在水厂加入氯来对自来水杀菌消毒，因此自来水含氯过低也是不可取的。合理控制含氯量是供水厂必须要做到并做好的一件事情。此外水质的酸碱度、细菌数量均对金属管道的腐蚀有不同程度的影响，防治供水管道的腐蚀问题首先要从供水企业的出水指标做起。

2.2持续研发并采用更耐腐的材料

过去因为材料跟成本的限制大量采用金属管道，而这些年来随着化学工艺的进步与材料的更新，一些价格低廉且耐腐蚀性很好的供水管道渐渐替代原来的金属管道，如聚氯乙烯管、聚氯乙烯复合管等塑料管。这些管道不仅耐腐蚀性更好，还有质量轻，管壁更加光滑的特点。更加便于施工，也有利于减小供水的阻力，保证供水压力。

2.3阴极保护法与电蚀防止技术

阴极保护是基于原电池原理，即原电池中阴极被保护，阳极被腐蚀。只要让金属管道作为阴极，牺牲阳极便可以保护金属管道。阴极保护有两种做法，当土壤电阻率低、缺少电源的情况下，可以使用还原性比较强的金属材料比如镁、锌等作为阳极，用导线将其与管道相连;当土壤电阻率较高或金属管道外露时将废铁埋在金属管道附近，接着将电源的阳极与其连接，阴极接到管道上。两种做法原理相同都能通过牺牲阳极保护金属管道。

与阴极保护相反我们要防止杂散电流对管道的腐蚀即电蚀防止技术。首先应该采取有效的措施尽量降低漏泄的电流，其次应该在杂散电流干扰的区域加装绝缘法兰进一步防止电蚀现象的危害，最后可以通过直接排流方式、强制排流方式或者极性排流方式消除杂散电流。

3、腐蚀管道的处理

第二节简述了供水管道的防腐，而对于已经腐蚀的管道来说必须及时处理。首先应该对其腐蚀情况进行判断，应该密切监测管网的水质，通过水的酸碱度、硬度、供水水压损失等参数推断供水管道的腐蚀情况。情况严重的应该立即更换、重新敷设。而对于那些腐蚀程度没那么严重的则应该采用免开挖管道修复技术进行处理。因为管道的重新敷设成本较高，开挖过程也一定程度上造成了城市的破坏，影响居民出行。腐蚀管道的处理技术一般分为除锈跟管道衬里。

4、供水管道防腐施工新技术

4.1 PU聚氨酯防腐技术

PU聚氨酯防腐材料的物理性质以及化学性质比较稳定，能够在比较复杂的外界环境包括水流冲刷的条件下保持自身点的稳定，能够对供水管道提供长期的保护。比如在不同的地下埋深的不同的地质条件下，都能较好的抵抗土壤中的盐分、水分的侵蚀。PU聚氨酯防腐材料经济效益也十分出众，用量需求小且生产生本不高。

4.2纳米涂层材料的应用

纳米涂层材料指的是在管道材料生产的过程中加入一些纳米颗粒，从而管道材料的抗腐蚀、抗老化、耐高温等性能都得到了提高。这项技术从根本上提高了材料自身性能，防腐蚀效果十分显著，拥有广阔的发展前景，然而受制于目前的高额生产成本，没能在全国范围内推广，需要技术进一步革新。

4.3无机非金属防腐技术

传统的防腐技术通常采用有机涂层，先天就存在易老化、易变质、不耐热.不抗寒弊端，限制了供水管道防腐性能的进一步提升。近年来以陶瓷粉末涂料、环氧粉末涂层为代表的无机非金属防腐技术得到了深入发展，无机非金属防腐技术中各种环氧粉末涂层表现尤为亮眼。如：内外聚乙烯涂层、环氧粉末涂層、聚乙烯搭配环氧粉末涂层等。这些材料性能各有特点，结合使用表现十分优异。比如内外聚乙烯涂层材料具有韧性好、耐冲击、温度适应性高、耐酸碱的优点，然而其与钢铁的附着性较差，不适合长期使用;环氧粉末涂层也具备优秀的防腐性能，但是涂层薄脆且抗紫外线性能差，在管道的外表层容易受到磕碰与紫外线照射。这两种材料结合可以优势互补，聚乙烯的耐磕碰与环氧树脂的强附着力完美结合，不断发展，出现了外防腐3PE内防腐熔结环氧粉末防腐涂层技术。

结语：

城市作为人口高度密集的区域，资源的供给效率要求十分高。市政供水管道每天为城市居民输送大量水资源，如果出现了腐蚀现象，将会对供水水质造成二次污染，严重降低供水的质量，危害人民的健康。腐蚀严重的供水管道出现渗漏，则会浪费水资源，影响供水效率。供水管道腐蚀的防治意义重大，除了上文所说的供水管道腐蚀防治方法，我们更应该大力研发新材料，逐步减小金属供水管道在城市供水管道中的比例。

参考文献：

[1]潘永泽.埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术[J].粘接，2019，40（12）：115-118.

[2]黄鑫，霍富永，杜鑫，刘宝峰，何利民.非金属输油管道静电起电及防护研究[J].石油化工高等学校学报，2019，32（6）：1-7.

[3]黄永昌.电化学保护技术及其应用第一讲，电化学保护的理论基础[J].腐蚀与防护，2000（03）：140-142.