管道防腐的 “新贵”

在我们的日常生活中，管道无处不在，它们就像城市的脉络，为我们输送着水、燃气、石油等各种重要资源 。但你有没有想过，这些看似坚固的管道，其实面临着一个巨大的威胁 —— 腐蚀。就拿小区的供水管道来说，西安市未央区凤城五路海荣豪佳花园小区建成二十余年，自来水管就因长期使用致使锈蚀严重、承压能力降低，最终频繁爆管，一周内甚至出现 2 - 3 次，严重影响居民生活。又比如一艘 15 年船龄的散货船，通风管道从海底阀箱开始，分别穿过货舱、燃油舱及船壳板，因部分管道腐蚀断裂，在加油时导致燃油泄漏，造成了严重的污染事故 。

为了解决管道腐蚀这个棘手的问题，工程师们研发出了各种各样的防腐技术，而内水泥砂浆外 3PE 防腐技术，就是其中的佼佼者，堪称管道防腐领域的 “新贵”，在众多的管道工程中大显身手。

内水泥砂浆与外 3PE 防腐大揭秘

内水泥砂浆防腐

内水泥砂浆防腐，就像是给管道穿上了一层坚固的 “防护服”，它的防腐原理主要基于以下几个方面：水泥砂浆主要由水泥、砂和水等成分组成，这些成分混合后形成的浆体，在管道内壁固化后，会形成一层致密的屏障。这层屏障能够有效地隔绝氧气和水这两大腐蚀 “元凶” 与管道内壁的接触，从而阻止了电化学腐蚀的发生。而且，水泥在水化过程中会产生氢氧化钙，使管道内壁表面的 pH 值升高，形成碱性环境，让钢铁表面处于钝化状态，进一步增强了防腐效果。

从成本角度来看，水泥砂浆的原材料来源广泛，价格相对低廉，与一些昂贵的防腐涂料或合金材料相比，能够为工程节省大量的成本。并且，这种防腐技术已经在实际应用中历经了多年的考验，施工工艺相当成熟，施工人员对其操作流程也非常熟悉，这就使得施工过程更加高效、可靠，减少了因技术不熟练而可能出现的问题。

在实际应用中，内水泥砂浆防腐技术在供水、排水、电力等领域的管道中广泛应用。在城市供水管道中，水泥砂浆内衬不仅能够防止管道内壁腐蚀，还能避免铁锈等杂质混入水中，保证了供水的质量。像北京市的老旧供水管道改造工程中，就大量采用了内水泥砂浆防腐技术，经过改造后的管道，水质得到了明显改善，管道的使用寿命也大大延长。据统计，采用内水泥砂浆防腐的供水管道，其使用寿命可以比未防腐的管道延长 20 - 30 年 。在排水管道中，水泥砂浆内衬可以抵抗污水中的酸碱物质对管道的腐蚀，保证排水系统的正常运行。

外 3PE 防腐

外 3PE 防腐，其结构可以简单理解为 “三明治” 结构，由外层的聚乙烯（PE）、中间层的胶粘剂和内层的环氧粉末（FBE）组成 。内层的环氧粉末直接与钢管表面接触，凭借其出色的附着力和良好的耐化学腐蚀性，为钢管提供了第一层保护，就像给钢管穿上了一层贴身的 “防护内衣”。中间层的胶粘剂则像是一座桥梁，紧密地连接着内层的环氧粉末和外层的聚乙烯，增强了各层之间的粘结力，使整个防腐结构成为一个稳固的整体。外层的聚乙烯则是这层防腐结构的 “坚固铠甲”，具有优异的机械性能、耐候性、抗紫外线能力和抗划伤能力，能够有效地抵御外界环境对管道的侵蚀，保护内层的防腐材料和钢管本体 。

3PE 防腐技术具有诸多优势。其耐腐蚀性极为优异，能够抵抗各种化学物质的侵蚀，无论是输送石油、天然气等具有一定腐蚀性的介质，还是在复杂的土壤环境中，都能长时间保持稳定，延长管道的使用寿命。相关研究表明，采用 3PE 防腐的管道，其使用寿命可比普通管道延长数倍。在机械性能方面，它具有良好的抗冲击、抗压和抗拉性能，能适应复杂的施工和使用环境。比如在管道铺设过程中，可能会遇到各种外力的作用，3PE 防腐层能够有效地分散和承受这些外力，保证管道的完整性。

在石油、天然气输送管道中，3PE 防腐技术的应用极为广泛。在西气东输工程中，就大量采用了 3PE 防腐钢管，这些管道穿越了不同的地形和气候条件，从沙漠到山区，从寒冷的北方到炎热的南方，3PE 防腐层都发挥了重要作用，确保了天然气的安全、稳定输送。据了解，西气东输工程中的 3PE 防腐管道，在运行多年后，经过检测，防腐层依然完好，管道没有出现明显的腐蚀现象 。

携手共进：两者组合的魅力

强强联合的优势

内水泥砂浆防腐与外 3PE 防腐的组合，堪称管道防腐领域的 “黄金搭档”，实现了优势互补，为管道提供了全方位、多层次的保护。

从防护效果来看，内水泥砂浆主要针对管道内壁，防止输送介质对管道内壁的腐蚀和结垢。在城市供水管道中，水中的溶解氧、微量的酸碱物质以及微生物等，都可能对管道内壁造成腐蚀。而水泥砂浆内衬能够有效地隔绝这些腐蚀因素，其形成的碱性环境还能抑制微生物的生长繁殖，防止管道内壁结垢，保证水质的稳定。外 3PE 防腐则专注于管道外壁，抵御外界复杂环境的侵蚀。无论是土壤中的酸碱物质、地下水的浸泡，还是紫外线的照射、机械外力的冲击，3PE 防腐层都能为管道提供可靠的保护 。

这种内外结合的防腐方式，大大延长了管道的使用寿命，降低了维护成本。在工业输水管道中，采用内水泥砂浆外 3PE 防腐的管道，其使用寿命相比普通管道可延长 3 - 5 倍。以某化工企业为例，该企业原来使用的普通输水管道，每隔 3 - 5 年就需要进行一次大规模的维修或更换，不仅耗费大量的人力、物力和财力，还会影响企业的正常生产。而在采用内水泥砂浆外 3PE 防腐的管道后，10 多年来管道运行状况良好，仅需进行定期的常规检查，大大降低了维护成本 。

应用领域大放异彩

内水泥砂浆外 3PE 防腐技术在众多领域都有着广泛的应用，并且在不同的应用场景中都展现出了独特的优势 。

在市政工程领域，城市的供水、排水、供热等管道系统都大量采用了这种防腐技术。在供水管道中，其不仅能保证水质不受污染，还能确保管道长期稳定运行，保障城市居民的用水安全。在排水管道中，能有效抵抗污水中的各种腐蚀性物质，延长管道使用寿命，减少管道维修和更换对城市交通和居民生活的影响。比如上海的城市供水改造工程中，大量使用了内水泥砂浆外 3PE 防腐管道，经过多年运行，水质依然保持良好，管道也未出现明显的腐蚀现象 。

在石油化工行业，输送石油、天然气、化工原料等的管道对防腐要求极高。内水泥砂浆外 3PE 防腐技术能够满足这些苛刻的要求，确保管道在高压、高腐蚀的环境下安全运行。在一些大型石油炼化企业中，原油输送管道采用这种防腐技术后，有效避免了因管道腐蚀而导致的原油泄漏事故，保障了企业的安全生产和环境安全 。

在电力行业，电缆保护套管也常常采用内水泥砂浆外 3PE 防腐技术。其可以保护电缆免受外界环境的侵蚀，提高电缆的使用寿命和安全性，确保电力传输的稳定可靠 。

施工要点全掌握

前期准备

在进行内水泥砂浆外 3PE 防腐施工前，钢管表面处理是至关重要的一步，它直接影响着后续防腐层的附着力和防腐效果。首先要进行除锈处理，常见的除锈方法有喷 (抛) 射除锈、酸洗除锈和工具除锈等 。喷 (抛) 射除锈是通过大功率电机带动喷 (抛) 射叶片高速旋转，使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料在离心力作用下对钢管表面进行喷 (抛) 射处理，不仅可以彻底清除铁锈、氧化物和污物，而且能使钢管表面达到所需要的均匀粗糙度，一般要求钢管表面达到近白级 (Sa2.5) ，锚纹深度达到 40 - 100μm ，这种除锈方式是管道防腐的理想选择 。酸洗除锈则是通过化学和电解两种方法，去除钢管表面的氧化皮、锈渍，能使钢管表面达到很好的清洁度和粗糙度，但对环境有一定污染 。工具除锈主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨，可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等，手动工具除锈能达到 Sa2 级，动力工具除锈可达到 Sa3 级 。

除了除锈，除油也不容忽视。钢管表面的油脂和油污会影响防腐层与钢管的粘结，必须彻底清除。可以采用有机溶剂清洗、碱液清洗或乳化剂清洗等方法。有机溶剂清洗利用汽油、煤油、丙酮等有机溶剂溶解油脂，操作简单，但有机溶剂易燃、易挥发，使用时需注意安全。碱液清洗则是利用氢氧化钠、碳酸钠等碱性溶液与油脂发生皂化反应，将油脂去除 。乳化剂清洗是利用乳化剂的乳化作用，使油脂分散在水中而被去除，这种方法对环境较为友好 。

内水泥砂浆施工

内水泥砂浆施工工艺主要有喷涂法和离心法。喷涂法一般适用于直径 700mm 以上的管道内防腐施工，使用喷涂机将水泥砂浆在钢管内部涂抹并压光。在施工过程中，要严格控制水泥砂浆的配合比。根据工程需求，确定砂浆的强度等级，一般情况下，砌体工程需要使用 M5、M7.5 等强度等级的砂浆，而抹灰工程则可使用 M3.2 等较低强度的砂浆。同时，要注意砂的粒径，一般采用中砂 (粒径 0.35 - 0.5mm) 和细砂 (粒径 0.15 - 0.35mm) 混合使用，以提高砂浆的密实性和粘结力，水胶比通常控制在 0.4 - 0.6 之间 。比如在某大型市政供水管道工程中，采用 M5 强度等级的水泥砂浆，水泥：砂 = 1：6，水胶比为 0.5，施工后管道内壁的水泥砂浆涂层坚固、平整，有效地保护了管道。

离心法适用于直径 400mm 以下的管道内防腐施工，通过离心机等设备使水泥砂浆随钢管高速旋转，产生较大的离心力，从而均匀附着在钢管内壁上 。无论采用哪种施工方法，养护条件都至关重要。涂抹或喷涂完成后，要让水泥砂浆自然固化，在固化期间，应保持环境温度和湿度适宜，避免砂浆过快干燥或受冻，一般可采用喷水养护的方式，确保涂层的强度和附着力 。

外 3PE 施工

外 3PE 施工的工艺流程较为复杂，首先是环氧粉末喷涂。将喷丸除锈后的钢管经中频加热至 210 - 220℃ ，底部环氧粉末在钢管外表面进行喷涂，环氧粉末在高温下熔融并牢固地附着在钢管表面 。这一环节中，温度控制极为关键，温度过高可能导致环氧粉末碳化，影响防腐性能；温度过低则会使环氧粉末无法充分熔融，附着力不足 。

接着是胶粘剂涂抹，当环氧粉末仍处于熔融状态时，将胶粘剂通过挤出机挤出成薄片，缠绕在钢管上 。胶粘剂的作用是增强环氧粉末涂层与聚乙烯防腐涂层的粘结力，其涂抹厚度一般在 170 - 250 微米之间，要确保涂抹均匀，无漏涂现象 。

最后是聚乙烯缠绕，将聚乙烯通过挤出机挤出，沿钢管轴线缠绕，并通过滚轮轧制，使其紧密贴合在胶粘剂上 。聚乙烯缠绕过程中，要控制好缠绕速度和压力，保证聚乙烯层的厚度均匀，其厚度一般根据工程要求而定，通常在 2 - 3 毫米左右 。在整个外 3PE 施工过程中，每一道工序都要严格进行质量控制，确保各层之间粘结牢固，防腐层厚度符合设计要求 。

未来展望：前景无限

随着科技的不断进步和工业的持续发展，内水泥砂浆外 3PE 防腐技术也在不断创新和完善 。未来，这种防腐技术有望在更多领域得到应用。在海洋工程领域，海上石油平台的管道、跨海大桥的桥墩基础等，都面临着海水的强烈腐蚀，内水泥砂浆外 3PE 防腐技术可以为这些设施提供可靠的保护，保障海洋工程的安全运行 。在新能源领域，如太阳能、风能发电站的管道系统，也可以采用这种防腐技术，提高管道的使用寿命，降低维护成本，促进新能源产业的发展 。

我们也应该关注管道防腐技术的发展动态，积极探索新的防腐材料和技术，为管道的安全运行提供更有力的保障。相信在不久的将来，内水泥砂浆外 3PE 防腐技术将在更多领域发挥重要作用，为我们的生活和工业生产带来更多的便利和保障 。