浅谈薄壁不锈钢管在工程中防腐措施

陈振耀

（福建省二建建设集团有限公司，福建 福州 350003）

前言

水生命之源，生活饮用水的质量与人体健康密切相关。通过多年来的工程应用，镀锌钢管易生锈存在“二次水污染”问题。塑料管由于线性膨胀系数较大，其耐温耐压能力随着被传输介质温度的升高和使用年限的增加逐渐下降，容易受阳光紫外线照射，加速老化。钢塑复合管是由钢管与塑料管复合管材，使用温度的上限为70℃，在高温或低温时由于钢与塑的膨胀系数相差大，使得管头塑料产生膨胀或收缩。而薄壁不锈钢管的问世并应用于建筑给水、热水及饮用净水工程，具有重量轻、力学性能好、光洁亮丽、使用寿命长、摩阻系数小、不易产生二次污染等优点，且综合成本合理，符合建设部提出的“新颖节能、环保”住宅产品的要求，是管材领域中理想的绿色环保产品。

1 薄壁不锈钢管腐蚀的分类、原因及情况

1.1 根据薄壁不锈钢管腐蚀原理分为化学腐蚀和电化学腐蚀

（1）化学腐蚀是根据化学的多相反应机理，金属表面的原子直接与反应物（如氧﹑水﹑酸）的分子相互作用。金属的氧化和氧化剂的还原是同时发生的，电子从金属原子直接转移到接受体，而不是在时间或空间上分开独立进行的共轭电化学反应。

（2）电化学腐蚀是最常见的腐蚀，金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。如在自然条件下（如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等）对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀；工程实际中的薄壁不锈钢管腐蚀，绝大多数都属于电化学腐蚀。

1.2 薄壁不锈钢管腐蚀的原因及情况

薄壁不锈钢管的抗腐蚀性能主要是由于表面覆盖着一层极薄的(约1nm)致密的钝化膜，这层膜把腐蚀介质隔离，是不锈钢防护的基本屏障。一但钝化膜被破坏，露出金属表面与大气中的氧、水分及其酸、碱、盐等物质发生化学作用或电化学作用而引起的变色或腐蚀，逐步有表及里，使金属受到破坏，丧失其原有性能的结果。如工程施工过程中薄壁不锈钢管表面粘附含有酸、碱、盐类物质（如装修墙壁的碱水、石灰水喷溅），导致表面膜受到破坏引起局部腐蚀。

2 薄壁不锈钢管在工程实例腐蚀情况

福建省元洪房地产开发有限公司开发兴建的元洪锦江二期位于福州市台江步行街，本工程由1栋17层，两栋27层和两栋30层高层建筑群体，是集商业、住宅、休闲娱乐为一体的综合性住宅楼，总建筑面积115650㎡，工程建筑总高度95.3m。本工程给水系统采用江苏无锡金羊集团有限公司生产的卡压式不锈钢管，DN50以下采用卡压式连接，N50以上采用不锈钢焊条氩弧焊连接，其卡压式连接方法，属于新的安装工艺，即将不锈钢水管插入有O型橡胶密封圈的不锈钢卡压式管件后，用专用工具卡压，管件与水管被卡压成六角形而牢固结合，从而达到足够的连接强度。热水及热水回水管在酸洗钝化后采用橡胶管壳保温材料，保温厚度为2CM。冷水管采用30*2以上的扁钢制作的槽箍或U型箍进行加固，内衬2mm厚橡皮垫，热水管支架加设木垫，加Φ8U型箍加固。薄壁不锈钢管在元洪锦江二期施工过程中出现腐蚀情况如下：

2.1 薄壁不锈钢管在搬运过程中

施工班组把管材随意拖拉，造成薄壁不锈钢外壁表面钝化层受损坏或碰伤，产生生锈腐蚀或凹陷开裂应力腐蚀裂纹现象。

2.2 薄壁不锈钢管在安装过程中

（1）由于施工员是根据施工图纸配材料，配出来的材料会与施工现场存在一定的误差，导致有些需要的管材或管件不够，譬如：在赶工期安装时发现需要DN15管材不够，此时工地现场又急需要此配件，而厂家又在遥远的江苏无锡，没有三五天配件是没有办法托运到工地来，这时候为了要赶工期，施工员很快会想到当地市场去采购不同厂家、不同牌号但规格相同的不锈钢水管材来安装。由于不同厂家不锈钢金属成分和性能不同，连接在一起出现，就会导致电化学腐蚀现象。

（2）施工班组在连接管材与金属管件不采用厂家提供的配套的转换过渡件，随意采用普通配件代替，譬如：DN50以上不锈钢管连接时采用不锈钢法兰片作为连接片，但在施工过程中却发现施工班组采用普通碳钢法兰片连接，造成不锈钢管与碳钢法兰片之间产生电化学腐蚀现象。

（3）管道系统安装过程中的开口处没有及时封堵，导致施工现场的污染物腐蚀不锈钢管道内壁。

（4）薄壁不锈钢管在切割时，应采用厂家配套专用工具切，但是施工现场工人往往为节省时间或贪图方便采用普通切割机切割，造成切割后管口附近钝化层受损坏及金属性能变异，产生电化学腐蚀现象。

（5）薄壁不锈钢管在安装过程前，对施工人员实施技术规程培训。但在刚刚开始安装过程中，由于施工人员操作卡压工具不熟练，或不规范操作，碰触模头，造成管材和管件的压伤，表皮的钝化层受损坏或碰伤，产生电化学腐蚀现象。

（6）施工班组在安装二层以上的薄壁不锈钢管电焊时没有防护到位，高温的焊渣滴落在下面不锈钢管道表面上，造成管道穿孔或烧坏不锈钢表面钝化层，导致不锈钢管穿孔或晶间腐蚀现象。

（7）不锈钢管与支架连接处应内衬2mm厚橡皮垫，施工班组容易遗漏橡皮垫片，或橡皮垫随意安放，造成不锈钢管与支架直接接触，时间长就会产生电化学腐蚀现象。

（8）不锈钢管电焊时应采用不锈钢焊条，但在施工过程中却发现施工班组采用普通焊条，造成不锈钢管被烧穿或金属性能变质，导致不锈钢管产生晶间腐蚀现象。

（9）不锈钢管焊接后，焊缝及焊缝周围有氧化及焊斑，需要进行处理。使用不锈钢刷或其它不锈钢工具，将焊接处的焊屑除去．刷净，然后采用钝化液将焊缝或焊缝周围的斑溃除去。施工过程中班组清渣不干净和酸纯化后清洗不及时导致产生电化学腐蚀现象。

2.3 薄壁不锈钢管在安装完毕

因为在施工过程中在不锈钢管与管件在成形、组装、焊接、焊缝检查(如探伤、耐压试验)及施工标记等过程中带来表面油污、铁锈、非金属脏物、低熔点金属污染物、油漆、焊渣与飞溅物、水泥浆等，这些物质影响了不锈钢管与管件表面质量，破坏了其表面的氧化膜，降低了钢的抗全面腐蚀性能和抗局部腐蚀性能(包括点蚀、缝隙腐蚀)，甚至会导致应力腐蚀破裂。工程上通常进行酸洗钝化处理。酸洗的目的之一是为钝化处理创造有利条件，保证形成优质的钝化膜。但是在现场施工班组随意酸洗或酸洗钝化不到位，造成不锈钢管腐蚀破裂。

2.4 针对元洪锦江二期工程实例腐蚀原因分析

针对“薄壁不锈钢管腐蚀”的质量缺陷，运用因果图寻找其产生因素（见图1）。

3 施工过程中控制薄壁不锈钢管腐蚀的措施

（1）薄壁不锈钢管在安装过程前，对施工人员实施技术规程培训。在操作卡压工具过程中，应规范操作、不可碰触模头，防止压伤。

（2）严禁不同厂家、不同牌号的不锈钢水管道连接。

（3）管材与金属管件连接应采用厂家提供的配套的转换过渡件，不得随意采用普通配件代替。

（4）薄壁不锈钢管在安装过程中，管道系统安装过程中的开口处应及时封堵。

（5）薄壁不锈钢管在切割时应采用厂家配套专用工具，严禁采用普通切割工具进行切割。

（6）薄壁不锈钢管种类和规格的正确选材：不同材料在不同环境中，腐蚀的自发性和腐蚀速度都可能有很大差别，所以在特定施工环境中，要选用能满足功能使用要求，且腐蚀自发性小，腐蚀速度小的材料。

（7）薄壁不锈钢管外壁钝化：前已说过，金属表面形成钝化膜后，扩散阻力变的很大，腐蚀基本上停止了，

（8）薄壁不锈钢管外壁刷涂料：是工程施工中应用最广泛的一种防腐手段，它通常由合成树脂，植物油，橡胶，浆液溶剂等配制而成，覆盖在金属面上，干后形成薄层多孔的膜。虽然不能使金属与腐蚀介质完全隔绝，但使介质通过微孔的扩散阻力和溶液电阻大大增加，腐蚀电流下降。

4 结语

众所周知，钢管的腐蚀是非常普遍的，由此带来的经济损失是巨大的。我们知道钢管的腐蚀主要是由于电化学腐蚀，塑料管的腐蚀老化主要是化学腐蚀以及紫外线照射而引起的，薄壁不锈钢管发明，克服以上两种腐蚀，它以无污染、高强度、长寿命、水阻力小、综合费用低、符合潮流等特点被广泛地应用于给水、热水、饮用水、排水、供暖等管道系统中。

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