市政给排水管道的耐蚀设计及优化措施

市政给排水管道的耐蚀设计及优化措施

金琳

南京江宁水务集团有限公司 江苏南京 210000

摘要：近年来，随着城市化建设的发展和进步，市政工程也得到了一定的发展，其中市政给排水管道是其重要组成部分，尤其是管道设计是关键，城市用水所含的腐蚀性成分混杂，对于管道的腐蚀严重。本文首先分析了给排水管道腐蚀的不良影响，然后对市政给排水管道耐蚀设计的优化措施进行详细论述和介绍，主要包括阴极保护设计、草酸电解浸蚀分析、涂层优化设计、纳米改性材料涂层的应用，以此来不断增强给排水管道的耐蚀设计水平，将市政给排水管道的抗腐蚀能力提升上来，从而将市政给排水管道的实际应用价值充分发挥。下面就重点围绕着市政给排水管道的耐蚀设计及优化措施进行了简要分析论述，希望具备参考借鉴作用。

关键词：市政给排水管道；耐蚀设计；优化措施

市政给排水管道工程是市政工程的重要组成部分，给排水管道设计是关

乎整个工程发展的关键，尤其是管道的耐蚀性是决定管道使用寿命的关键所在，即就是说市政给排水管道的耐蚀设计直接关乎着整个管道工程的发展，所以要合理进行管道设计，在国民经济不断发展过程中，社会大众明确提出对生活质量的要求，尤其在市政建设方面。针对于市政给排水工程，水的供应、排放与人们的生活之间的关系是紧密联系、密不可分的，市政给排水管道的设计，是城市供水、排水效率的重要影响因素之一。目前，通过对市政排水管道的失效问题进行分析，腐蚀现象经常发生，特别对于钢管的晶间腐蚀现象。基于此，应深入分析市政给排水管道的微观组织与性能，将不同晶间腐蚀敏感程度的原因挖掘出来，使市政管道的防护水平得到显著提升，从而在整体上给予城市自来水供、排的安全性切实的保护。

一、给排水管道腐蚀的不良影响

首先，不利于供水水质的提升。在给排水管线系统使用领域，平稳性、稳定性是必不可少的。在铺设给水管道方面，应保证安装的全面性与良好的质量。在选材上，金属管这一基础性地位不容忽视。但在使用年限不断提升过程中，腐蚀、阻塞等异常状况难以避免，同时在管道不断腐蚀结垢过程中，会大大促进水中微生物的繁殖，使供水水质面临着严峻的污染【1】，从而不利于水质安全性水平的提升。

其次，严重影响着输水能力。在时间不断推移过程中，管线上的“生长圈”的厚度会愈发明显，这不仅会影响到给水系统，而且也会降低原有管线过水截面，使得输水能力严重降低，从而明显增加输水管道内的摩擦力。要想给予供水压力的稳定性有力的支持，应将水泵扬程提升上来，但是这会引起严重能耗现象，甚至会加速设备的老化速度。比如1m的DN200管线一旦没有定期开展除锈工作，如果长达10年，锈蚀量将会高达1.5千克【2】，这对于管线的水位具有较强的限制性作用。基于此，应谨慎处理锈蚀部位，并做好相应的预防工作，从而给予输水能力和供水水质强有力的保证。

二、市政给排水管道耐蚀设计的优化措施

（一）阴极保护设计

通过对目前给排水管道腐蚀情况进行分析，在给排水工程建设场地存在差异的情况下，管道腐蚀问题的差异性也比较大。 如果处于电解质环境，电化学反应的发生是难以避免的，一定程度上会加剧给排水钢制管道的腐蚀程度。因此，加强阴极保护的优化设计是至关重要的，不断强化管道的耐腐蚀性能。在阴极保护中，阴极主要选择给排水钢制管道，然后借助直流电流，可以为给排水管道极化反应的出现创造有利条件。通过在给排水钢制管道中的应用，可以有效保护管道表面，最大程度地预防管道表面的腐蚀问题。在成本应用方面，阴极保护设计的比例并不高，其经济性显著，分析其适用范围，主要在海洋平台当中有所体现。

要想将阴极保护设计处理效果提升上来，对于相关设计人员来说，应充分考虑管道预埋环境，为阴极保护设计应用提供合理的依据。在阴极保护效果方面，可以切实维护好给排水钢制管道。此外，也可以紧密结合阴极保护设计方式与覆盖层保护，在相互联合设计过程中【3】，可以有效控制和降低阴极保护的电能消耗量，从而在整体上维护给排水钢制管道的使用年限。

（二）草酸电解浸蚀分析

在草酸电解浸蚀实验方面，应全方位、多角度地分析给排水管道抗晶间腐蚀能力，以此来保证给排水钢制管道耐蚀设计方案的科学性与合理性。在选择实验材料方面，应优先选取给排水钢制管道，在固溶处理方式中，应选择试验用钢方式，然后对电解浸蚀实验进行落实。同时，在固溶处理和敏化处理方面，应对给排水钢制管道进行选择和应用，并对草酸电解浸蚀分析落实到位。根据实验结果可知，即使钢制管道被草酸电解浸蚀腐蚀，腐蚀坑现象也尚未出现在晶界表面。通过电镜扫描，台阶状为基体组织的表现方式。

此外，根据草酸电解浸蚀实验分析可知【4】，钢制管道自身的抗晶间腐蚀能力并不高。通过分析钢管管道，热处理工艺，很难完全析出富 Nb 相。所以要想将生产制造水平提升上来，对于相关钢制管道制造部门来说，应加强稳定化处理模式的应用，尤其对于供货态钢管，从而为完全析出富Nb相创造有利条件。

（三）涂层优化设计

现阶段，在给排水系统中，钢制管道腐蚀程度不容忽视，严重影响到了给排水的正常功能。基于此，对于施工部门来说，为了合理安排给排水管道工艺，应加强涂层防腐方式的应用，以此来为钢制管道的覆盖层保护设计提供极大的便捷。通过分析现阶段的涂层保护设计，三层聚乙烯防腐涂层、环氧涂层等防腐涂料具有较高的应用价值。其中，环氧涂层的防腐性能突出，将保护膜提供给钢制管道，以此来将管道的耐腐蚀水平提升上来。同时，环氧涂层的耐酸性能与抗碱性能也比较有优势，所以在具有酸碱性的施工场地管道设计中非常值得应用。另外，环氧涂层的耐盐性能也比较显著【5】，尤其对于含盐量较多的土壤，其抗腐蚀能力明显提升，从而有效预防管道电化学溶解反应，进一步强化管道的耐蚀性能，这在含盐量较多等给排水工程设计方面非常适用。总而言之，在管道耐蚀性能的优化方面，环氧涂层的应用势在必行。

（四）纳米改性材料涂层的应用

在微观技术中，纳米技术具有较强的新型化特点，就目前而言，纳米技术涵盖着较多的项目，其中，材料领域为主要的涉及领域。在给排水管道防腐项目中，管道内外表面材料的性质，对于防腐技术起到决定性的作用，而在这一过程中，主要取决于微观结构。纳米技术主要在微观材料领域发挥作用，这对于防腐控制技术的发展具有极大的促进作用。在材料表面上，纳米技术的特性显著，这在材料的机械强度、硬度、耐光性、耐老化性等方面得到了充分体现。通过对小颗粒的微小粒子进行添加，纳米可以准确衡量其大小，在极微小的纳米粒子的支持下，可以使材料的密封性得以提升，并保证良好的防水、防腐效果。

基于辩证的视角，面对当前诸多的防腐技术，纳米技术的应用前景极为广阔，但是在目前，该项技术的应用程度并不高，出自于生产成本、技术引进成本等较高的影响下，并不适用于一般的市政工程。但是基于长远发展角度，纳米技术非常适合应用排水管道的防腐和耐蚀领域。

三、结束语

综上，我们可以看到，基于市政给排水系统的实际应用角度，面对钢制管道腐蚀问题的出现，极容易对给排水功能的发挥造成影响，从而与人们的供水需求不相符，甚至无法使市政道路排水功能得到提升。因此，对于相关建筑部门来说，应深入分析给排水管道本身的抗腐蚀性能，管道预埋环境等方面也是要进行深入分析，从而满足给排水管道耐蚀性能、防腐性能的提升需求。种种现象表明，市政给排水管道的耐蚀设计已经成为了所要深入研究的课题，国家和企业都应该采取相应的措施，以此促进市政给排水管道工程领域不断的发展和进步。

参考文献：

[1]范骏. 给排水工程安装中热熔连接管道施工研究——以亿联网络智能产业园主体机电工程为例[J]. 建材发展导向,2022,20(24):32-34.

[2]狄传纲. 顶管技术在市政给排水施工中的应用——以通沪大道管道迁改工程为例[J]. 江西建材,2022,(06):205-206+211.

[3]刘军. 建筑给排水及采暖施工中常见问题探析——以中建森林上郡2#、4#地块为例[J]. 安徽建筑,2021,28(03):88-89.

[4]徐启启,赵正伟,朱超凡. 市政道路工程给排水管道施工质量制约及预防措施探讨[J]. 四川水泥,2021,(01):230-231.

[5]崔彦朗. 城市道路给排水设计与规划中存在的问题与对策[J]. 辽宁经济职业技术学院.辽宁经济管理干部学院学报,2020,(03):32-34.