摘要：泵站在水利、给排水和工业流体输送等众多领域发挥着关键作用，而泵站中的钢管常常面临各种复杂的腐蚀环境。泵站用防腐钢管作为一种专门设计的管材，通过有效的防腐措施，确保钢管在泵站恶劣的工作条件下能够长期稳定运行，为泵站的高效运作提供了坚实的保障。

泵站在水利、给排水和工业流体输送等众多领域发挥着关键作用，而泵站中的钢管常常面临各种复杂的腐蚀环境。

二、泵站环境特点及腐蚀因素

（一）水环境因素

水质成分复杂

泵站输送的水可能含有多种化学成分，如酸碱盐等。在污水处理泵站，污水中可能含有大量的酸性物质（如硫酸、盐酸等）、碱性物质（如氢氧化钠等）以及各种盐类（如氯化物、硫酸盐等）。这些化学物质会对钢管表面产生化学腐蚀，破坏钢管的金属结构。

水中的溶解氧也是引发腐蚀的重要因素。溶解氧会在钢管表面发生电化学腐蚀反应，尤其是在水流速度较快的区域，氧气的补充更加迅速，加速了腐蚀过程。例如，在供水泵站的输水管道中，水中的溶解氧可能会导致钢管内壁逐渐被腐蚀。

微生物腐蚀

泵站水中的微生物会对钢管造成腐蚀。一些细菌，如硫酸盐还原菌，能够在缺氧的环境下生存，它们会将水中的硫酸盐还原为硫化物，而硫化物与钢管表面的金属离子反应，生成黑色的硫化亚铁等腐蚀产物，导致钢管腐蚀。这种微生物腐蚀在潮湿、阴暗的泵站管道环境中较为常见。

（二）泵站内部化学物质泄漏

工业泵站的化学腐蚀风险

在工业泵站中，除了输送的主要流体外，还可能存在各种化学物质泄漏的情况。例如，在化工泵站，用于输送化工原料的管道周围可能会有少量原料泄漏。这些泄漏的化学物质可能具有强腐蚀性，如浓酸、浓碱或有机溶剂等，一旦接触到钢管，会对钢管造成严重的腐蚀。

化学物质对防腐层的破坏

即使钢管有防腐层保护，泄漏的化学物质也可能会破坏防腐层的完整性。例如，一些有机溶剂可能会溶解防腐漆，使防腐层失去防护作用，从而使钢管暴露在腐蚀环境中。

三、泵站用防腐钢管的防腐原理

（一）涂层防腐

防腐漆的隔离作用

防腐漆是泵站用防腐钢管常用的防腐方式之一。防腐漆在钢管表面形成一层连续的、致密的保护膜，将钢管与外界腐蚀介质隔离开来。例如，环氧树脂漆具有良好的附着力和化学稳定性，能够有效地阻止水中的化学物质和氧气与钢管表面接触，从而抑制腐蚀反应的发生。

多层涂层体系的协同防护

采用多层涂层体系可以提供更强大的防腐能力。例如，在底漆、中间漆和面漆的组合中，底漆主要用于增强与钢管表面的附着力，中间漆用于填充涂层间的孔隙，提高涂层的致密性，面漆则用于抵抗外界环境因素（如紫外线、化学物质等）的侵蚀。这种多层涂层相互配合，形成一个完整的防护体系。

（二）阴极保护

牺牲阳极保护法

牺牲阳极保护法是通过在钢管表面连接一种比钢管材料更活泼的金属（如锌、镁等）作为牺牲阳极。在电化学腐蚀过程中，牺牲阳极会优先被腐蚀，从而保护钢管主体。例如，在埋地泵站管道中，锌阳极会不断失去电子被氧化，而钢管作为阴极得到保护，其表面的腐蚀反应被抑制。

外加电流阴极保护法

外加电流阴极保护法是利用外部电源，将钢管连接到电源的负极，使钢管成为阴极。在钢管表面施加一个阴极电流，使钢管表面的电位负移，从而抑制腐蚀反应的发生。这种方法可以精确控制保护电流的大小和方向，适用于对保护效果要求较高的泵站管道。

四、泵站用防腐钢管的类型

（一）涂塑防腐钢管

结构与性能特点

涂塑防腐钢管是在钢管基体上涂覆塑料涂层。塑料涂层常见的有聚乙烯（PE）和环氧树脂（EP）。聚乙烯涂层具有良好的柔韧性、耐腐蚀性和抗冲击性，能够有效抵抗水中化学物质和微生物的腐蚀。环氧树脂涂层则具有较高的硬度、附着力和耐磨性，适用于对涂层附着力要求较高的泵站环境。

应用场景优势

在泵站的给排水管道和一些化学腐蚀性较弱的流体输送管道中，涂塑防腐钢管表现出色。例如，在城市供水泵站的输水管道中，涂塑钢管能够保证水质不受污染，同时其光滑的内表面可以降低水流阻力，提高输水效率。

（二）环氧煤沥青防腐钢管

防腐原理与特点

环氧煤沥青防腐钢管是利用环氧煤沥青漆进行防腐。这种漆是由环氧树脂、煤焦油沥青、防锈颜料和助剂等组成。它具有良好的耐水性、耐油性和耐化学腐蚀性。环氧煤沥青漆的涂层坚韧、附着力强，能够在泵站复杂的水环境和化学环境中有效防止钢管腐蚀。

适用范围说明

适用于污水处理泵站的污水管道、化工泵站中对耐油性和耐化学腐蚀性要求较高的管道。例如，在炼油厂的污水泵站管道中，环氧煤沥青防腐钢管可以抵御污水中的油类物质和化学污染物的腐蚀。

（三）3PE 防腐钢管

三层结构与功能

3PE 防腐钢管是由三层结构组成，即底层为环氧粉末涂料（FBE）、中间层为胶粘剂（AD）、外层为聚乙烯（PE）。环氧粉末涂料层与钢管表面有良好的附着力，能够有效防止钢管生锈；胶粘剂层将环氧粉末涂料层和聚乙烯外层紧密结合；聚乙烯外层则提供了良好的耐腐蚀性、耐候性和机械保护作用。

应用领域优势

在一些对防腐性能要求极高的泵站管道，如长距离输水泵站的埋地管道、沿海泵站的海水输送管道等，3PE 防腐钢管能够发挥其强大的防腐优势。其三层结构能够抵御土壤中的各种腐蚀因素、海水的侵蚀以及微生物的腐蚀。

五、泵站用防腐钢管的制造工艺

（一）钢管预处理

表面清理

对钢管进行表面清理是制造泵站用防腐钢管的重要步骤。首先采用喷砂除锈或酸洗除锈的方法去除钢管表面的铁锈、氧化皮和油污等杂质。喷砂除锈是利用高速喷射的磨料（如石英砂）冲击钢管表面，使铁锈和氧化皮脱落，达到 Sa2.5 - Sa3 级的除锈标准（近白级除锈，表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物）。酸洗除锈则是通过化学溶液（如盐酸、硫酸等）与铁锈和氧化皮发生化学反应，将其溶解去除，但酸洗后需要进行充分的中和和清洗处理，以防止残留酸液对钢管和防腐层产生不良影响。

表面粗糙度调整（可选）

为了提高防腐层与钢管表面的附着力，有时需要对钢管表面粗糙度进行调整。可以采用打磨或喷丸等方法，使钢管表面形成一定的粗糙度。适当的粗糙度能够增加防腐层与钢管表面的接触面积，提高附着力。例如，通过喷丸处理，使钢管表面的粗糙度达到 Ra3.2 - Ra6.3μm，有利于防腐漆的附着。

（二）防腐层涂覆

涂塑工艺

对于涂塑防腐钢管，涂覆工艺主要有静电喷涂法和流化床浸渍法。静电喷涂法是将塑料粉末通过静电喷枪使其带上电荷，然后在电场的作用下，粉末被吸附到接地的钢管表面。这种方法可以使涂层均匀地分布在钢管上，并且能够精确控制涂层的厚度。流化床浸渍法是将预热后的钢管浸入到流化态的塑料粉末中，塑料粉末在钢管表面受热熔融并附着形成涂层。这种方法适用于大规模生产，效率较高。

环氧煤沥青漆涂刷

环氧煤沥青防腐钢管是通过涂刷环氧煤沥青漆来实现防腐。在涂刷前，要将漆充分搅拌均匀，确保漆中的各成分混合良好。涂刷过程中，要保证漆层均匀、无漏刷、无流挂现象。一般需要涂刷多道漆，每道漆之间要留出足够的干燥时间，以保证漆层的质量。例如，底漆涂刷后，要在常温下干燥 2 - 4 小时，然后再涂刷下一道漆。

3PE 防腐层制作

3PE 防腐钢管的制作过程较为复杂。首先，将钢管预热后，采用静电喷涂的方式将环氧粉末涂料喷涂在钢管表面，形成底层。然后，在环氧粉末涂料还处于胶化状态时，将胶粘剂通过挤出机挤出，覆盖在环氧粉末涂料层上。最后，将聚乙烯通过挤出机挤出，包裹在胶粘剂层外面，形成三层防腐结构。在整个过程中，要严格控制各层的厚度和质量，确保防腐效果。

（三）质量检测

外观检查

对制造完成的泵站用防腐钢管进行外观检查，查看防腐层是否完整，有无起泡、剥落、开裂等现象。检查钢管表面是否有划伤、凹坑等缺陷，这些缺陷可能会影响钢管的防腐性能和使用寿命。对于涂层防腐的钢管，涂层表面应平整、光滑，颜色均匀一致。

厚度检测

使用涂层测厚仪检测防腐层的厚度，确保防腐层厚度符合设计要求。不同类型的防腐钢管，其防腐层厚度要求不同。例如，涂塑防腐钢管的涂层厚度一般在 0.3 - 3mm 之间，环氧煤沥青防腐钢管的漆层厚度一般在 0.2 - 0.6mm 之间，3PE 防腐钢管的三层总厚度一般在 2.5 - 3.7mm 之间。

附着力测试

通过划格试验或拉拔试验等方法检测防腐层与钢管表面的附着力。良好的附着力是保证防腐层长期有效工作的关键。如果附着力不足，防腐层在使用过程中容易脱落，导致钢管腐蚀。例如，在划格试验中，要求防腐层的附着力达到 1 - 2 级（根据相关标准），表示防腐层与钢管表面的附着力良好。

六、泵站用防腐钢管的安装与维护

（一）安装要点

管道连接

焊接连接：如果采用焊接方式连接泵站用防腐钢管，在焊接前要对焊接部位的防腐层进行清理，防止防腐材料在焊接过程中燃烧产生有害气体。焊接完成后，要对焊接部位进行防腐处理，如重新涂刷防腐漆或采用特殊的防腐焊接材料，确保焊接部位的防腐性能与管道其他部位一致。

法兰连接：法兰连接适用于需要经常拆卸和检修的管道。在安装法兰时，要确保法兰的密封面平整、清洁，选择合适的垫片（如橡胶垫片、石棉垫片等），并按照规定的扭矩拧紧螺栓，以保证密封性能。同时，要对法兰连接部位的防腐层进行妥善处理，防止腐蚀介质从连接部位侵入。

沟槽连接：沟槽连接操作简单、安装速度快。在进行沟槽连接时，要注意沟槽的加工质量，确保沟槽的深度、宽度和尺寸精度符合要求。连接后，要对连接部位进行防腐处理，如涂抹密封胶或防腐漆，防止腐蚀。

管道敷设

埋地敷设：对于埋地管道，要按照设计要求进行沟槽开挖，注意沟槽的深度、宽度和坡度。在敷设管道时，要避免管道受到剧烈的碰撞和扭曲。管道敷设完成后，要及时进行回填土，回填土要分层夯实，防止地面沉降对管道造成损坏。同时，要确保管道的防腐层在埋地过程中不被破坏。

架空敷设：架空敷设的管道要安装在合适的支架或吊架上，支架或吊架的间距要根据管道的重量、管径和使用环境等因素确定。在管道的转弯、变径等部位，要设置合理的支撑和导向装置，确保管道的稳定性。同时，要注意避免管道在阳光直射下温度过高，影响防腐层性能。

（二）维护措施

定期检查

外观检查：定期对泵站管道进行外观检查，查看防腐层是否有起泡、剥落、开裂等现象，钢管是否有变形、腐蚀等情况。对于埋地管道，可以通过检查井口或使用无损检测设备（如地下管道探测仪）进行检查。对于架空管道，可以直接进行目视检查。发现问题要及时记录，并采取相应的修复措施。

内部检查（可选）：在一些情况下，可以采用智能检测设备（如管道机器人、超声波检测仪等）对管道内部进行检查，查看管道内部是否有腐蚀、堵塞等情况。这些检查可以为管道的维护提供详细的数据支持。

防腐层修复

如果发现防腐层有局部损坏，要及时进行修复。对于小面积的损坏，可以采用手工涂刷防腐漆或缠绕玻璃纤维布等方式进行修复。对于大面积的损坏，可能需要将损坏部位的防腐层全部清除，重新进行防腐层制作。在修复过程中，要确保修复后的防腐层质量符合要求，与原防腐层能够良好地衔接。#螺旋钢管#

来源：科技小熊猫