5.1.8.1 给水系统的腐蚀案例

    1）引滦入津水源干管腐蚀调查及评价

    1983年引滦入津工程修建的两条水源管线，一条从宜兴埠水源厂至红桥水厂，直径2500 mm、管壁厚20 mm、长10.67 km；另一条至新开河水厂，直径1800 mm、管壁厚18 mm、长2.7 km。实施时只靠“三油二布”石油沥青防腐。如今管道沿线地理环境日益恶化，沿河敷设地段的水位较高，而穿过市区的部分管道又有多条其他管线伴行，导致沿线多处被占压及被杂散电流干扰，另外管道管径属超大规格，难于维修，这些因素使管道防腐层严重老化。

    城市大量排污、堆积废物和垃圾，使土壤和河流严重污染，测得地表水和河流水的pH为5.5～6.0，呈弱酸性，由于酸性增加，加速了管道腐蚀；地下的黑褐土、淤泥促进微生物活动，加重了细菌腐蚀；测得土壤电阻率在4～10 Ψ？m，表明土壤含水、含盐高，导电性好，属强或特强腐蚀等级，另外市区内杂散电流的排放更加快了管道腐蚀。

    在14 km管线检测中，发现有明显破损点26处，绝缘电阻值大部分在1～2 kΨ？m2，属差和劣级；防腐层的“三油二布”石油沥青玻璃布，厚度平均4 mm，普通级，且补口处涂层厚薄不均，被硌破的现象更为突出。从外观和粘接力检查看，管道接近地面方向的部位要好于中、下部，管顶涂层仍保留粘接力，老化程度较轻，而管道中、下部沥青失泽、龟裂、变脆，与管体附着力很差，用钢丝刷就能使沥青渣脱落，可见老化程度十分严重，已无防护作用。尤其是各阀门井内的管道设施，长年浸在水中，防腐层极差，已无粘接力，阀门、放空管及法兰已全部裸露。

    涂层破损部位有黑色疏松状锈层，管壁平均减厚0.5 mm，但在位于管中部焊缝附近处发现有一个直径15 mm，深度为7 mm的大蚀坑，如按年腐蚀深度计算则为0.4 mm/a，蚀深接近壁厚的1/2，对管道安全运行会造成极大的隐患。因为按电化学腐蚀理论分析，穿孔速度会越来越快，可能造成大面积多处爆发性腐蚀泄漏事故，后果不堪设想。大量调研表明，埋地管道的均匀腐蚀可以忽略，但局部腐蚀如点蚀、坑蚀和破裂必须特别重视，尤其是大口径管道，上部富氧，下部贫氧，形成氧浓差电池，下部氧少为阳极受到腐蚀，上部氧多为阴极受到保护。涂层的老化程度和管体的腐蚀情况都说明了管道上部腐蚀轻，而下部腐蚀严重。蚀坑和穿孔部位有80%～90% 都集中在管道中下部或底部，由于该部位锈层膨胀使防腐层脱离管体而失去防腐层的隔离作用。又因下半部在吊装、拖拉时损伤率最大，焊缝补口时现场施工难度大，很难保证质量，这些人为因素加之下半部环境腐蚀严重，加重了管体的腐蚀，对供水造成极大的威胁和隐患。

    针对上述腐蚀问题，若重建一条复线大约要几亿投资；若重修防腐层，因管径太大，有的埋深4～5 m，有的管道被占压，重修困难太大。追加阴极保护的投资是重建复线的几百分之一，是经济有效的解决办法。可在维持现状的基础上，对阀井内管道和裸露的设施搞好涂层，以减少电流消耗。

    阴极保护技术思路：根据两条管道的走向和地质及工况条件，运用新型阴极保护专利技术和工程经验进行设计，制定技术方案，提出设计指标。推荐以深井阳极外加电流阴极保护为主，设立60 m的中深井4座，100 m的深井2座，阴极保护站3处；安装整流器7台、测试桩15个、均压线和跨接线多处。