申发田;杜波;孙聚杰;王兵杰;高成龙;段建波;王峰;索瑞
大体积混凝土降温【摘 要】钢结硬质合金本文对离心球墨铸铁管内外表面各种防腐技术的特点、应用范围及工艺要求做了阐述.
【期刊名称】《铸造设备与工艺》
宏大自动络筒机了【年(卷),期】2019(000)002
【总页数】3页(P36-38)
【关键词】球墨铸铁管;防腐
【作 者】申发田;杜波;孙聚杰;王兵杰;高成龙;段建波;王峰;索瑞
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【作者单位】新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300;新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300;新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300;新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300; 新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300;新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300;新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300;新兴铸管股份有限公司,河北邯郸 056300
【正文语种】中 文
【中图分类】TG174
随着我国经济的持续快速发展，能源需求量不断增大，球墨铸铁管在供水方面得到广泛应用。由于使用环境的复杂性（各种腐蚀性的土壤环境及水质），球墨铸铁管的内外表面防腐蚀效果直接影响到管道的长期使用性和安全性，成为衡量管道质量的一个重要指标。所以加强对管道防腐涂层的研究对整个管道的腐蚀控制具有重大意义。 1 内表面防腐
1.1.1 水泥内衬防腐机理
水泥砂浆内衬并非完全致密，水经过一定时间浸润能通过内衬渗透到铸管表面，经电化学
反应可在铸管内表面形成氧化铁水合物钝化膜，并在钝化膜表面形成具有优良耐候性、高强度的防腐层，该防腐层由水泥及其骨料组成，可以为铸管内表面提供物理性保护。此外水泥砂浆内衬本身具有自愈合性，对于养护硬化过程中出现的裂缝缺陷，通水后在水化膨胀作用下，可使裂缝愈合弥补缺陷[1]。
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1.1.2 分类
水泥砂浆内衬所使用水泥分为普通硅酸盐水泥、高铝水泥、抗硫酸盐水泥三种。普通硅酸盐水泥砂浆内衬，适用于大多数原水和饮用水，应用比较广泛。但对普通水泥有腐蚀的污水根据水质特征情况采用高铝水泥或抗硫水泥，具体使用介质环境见表1.
表1 不同水泥砂浆内衬的应用介质环境水质特征PH值普通水泥≥6.5抗硫水泥≥5.5高铝水泥4～12 CO2-3含量/mg·l-1 SO2-4含量/mg·l-1 Mg2+含量/mg·l-1 NH4+含量/mg·l-1≤7≤400≤100≤30≤15≤3000≤500≤30不限不限不限不限
1.1.3 原料配比及工艺
水泥砂浆内衬的原料为水泥、砂子、水，根据长期生产经验，所有种类的水泥砂浆内衬原
料质量配比统一为 1∶（1.5～2.5）∶（0.3～0.6）。水泥砂浆应配比得当并搅拌均匀，搅拌时间为5 min～15 min，以达到合适的稠度和均匀性。
搅拌混合均匀的水泥砂浆浆料采用离心成型法施工涂敷于铸管内表面。离心成型法就是在制作铸管水泥砂浆内衬时让铸管高速旋转起来，在离心力的作用下使水泥砂浆的大部分水分分离出来，浆料中的骨料紧紧均匀贴敷在管壁，形成坚实的内衬。最后放到蒸汽窑内进行养护硬化，蒸汽温度40℃～80℃，直到内衬水泥完全硬化为止。水泥砂浆内衬涂层应无离鼓、裂纹和空洞缺陷。
1.2 内表面特殊涂层
水泥砂浆虽然在供水行业大量应用，但对于软水，以及pH值非常低、碱性非常强等具有腐蚀性的水质，水泥砂浆内衬不具备长久的防腐性能，长期使用会造成内衬大面积腐蚀脱落，因此对球墨铸铁管内防腐涂层提出了更高的要求。早在20世纪70年代瑞士铸管厂就开始了对聚氨酯、环氧陶瓷等铸管新型特殊防腐涂层的研究，拓展了铸管行业特殊防腐涂层的应用领域。
1.2.1 聚氨酯涂层
球墨铸铁管聚氨酯涂层采用聚氨酯涂料喷涂而成，如图1所示，具有以下优点：
1）良好的化学稳定性。国内曾试验用1 000 μm厚度的聚氨酯涂层完全浸入腐蚀性极强的强酸、碱、盐溶液中，分别浸泡100、30、30天的时间，其增重率均≤0.5%，在标准规定的时间内涂层的增重率远远小于标准要求（≤10%，≤5%，≤5%），说明具有良好的耐腐蚀性；
2）良好的抗水渗透性。在蒸馏水介质中有机涂层的抗渗透指标最差，通常用在蒸馏水中的渗透性检验有机涂层的致密性，在50℃蒸馏水中聚氨酯涂层浸泡180天涂层增重不超过4%；
3）较高的附着力和机械强度。聚氨酯涂层能承受铸管在运输、安装过程的冲击，并能承受正常通水压力条件下的应力，在球墨铸铁管表面的附着力在20℃、40℃、80℃条件下分别可达到≥15 MPa、≥11 MPa、≥4 MPa；
4）聚氨酯涂层还有良好的抗弯曲性和抗椭圆形。
除适用于腐蚀性较强的水质外，聚氨酯内衬涂层也可用于输送固态颗粒含量高的工业废水[
2]。
图1 铸管内表面聚氨酯防腐涂层（象牙黄）
图2 铸管内表面环氧陶瓷防腐涂层（白）
1.2.2 环氧陶瓷涂层
环氧陶瓷防腐涂层是由环氧树脂和石英粉（重量比50%以上）组成，该涂层具有机械强度高、附着力大、防腐性能好、硬度高、光滑耐磨等特点，同时也具有一定韧性，是一种优良的管道内衬防腐涂层，可大大提高铸管在腐蚀环境中的使用寿命。环氧陶瓷内衬也适用于燃气管道和污水管道，该涂层成本高，工艺复杂，生产条件要求高，所以在使用上有一定的局限性。环氧陶瓷分为黑陶（GH101型）和白陶（GH102型）两种类型。黑陶外观呈黑，黑陶涂层的铸铁管目前用于输送污水、中水；白陶呈白（见图2），白陶涂层铸铁管用于输送的水质为饮用水、中水。污水处理厂、化工厂设备内防腐也可用到环氧陶瓷产品。
1.2.3 水泥+环氧树脂内衬
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水泥+环氧树脂内衬是指在水泥砂浆内衬表面涂覆一定厚度的环氧树脂特殊涂层作为密封层，为球墨铸铁管内壁提供一道物理屏障，隔绝水与球铁管内壁的接触，见图3.内衬中环氧树脂密封涂层作用包括：一是能促进水泥砂浆的水合反应，可以均匀养护而使质量稳定；二是避免水泥砂浆内衬中碱性物质析出，既能延长水泥砂浆内衬寿命也可以避免通水过程中水质pH值增高。水泥+环氧树脂内衬具有以下特点：
1）环氧涂料无任何溶剂，百分百纯固体，无挥发，不排放有机物，固化后无毒，不存在任何污染；
2）环氧涂料具有合适的固化速度，固化后环氧涂层对水泥衬层的附着力很强；
3）环氧涂层致密、强度高、表面光滑，输送水质能力高；
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