涵管的耐腐蝕性是其長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵性能指標(biāo),具體表現(xiàn)受材料類型、環(huán)境條件及防護(hù)措施等因素綜合影響。以下從材料特性、環(huán)境適應(yīng)性和防護(hù)技術(shù)三方面進(jìn)行分析:
一、材料特性決定基礎(chǔ)耐蝕能力
1. 混凝土涵管
采用水泥基材料制成,耐化學(xué)腐蝕性中等,但易受酸性介質(zhì)(pH<5)侵蝕導(dǎo)致碳酸鹽分解。長(zhǎng)期暴露于含硫酸鹽土壤或工業(yè)廢水中可能發(fā)生膨脹開裂??赏ㄟ^添加礦渣粉、硅灰等摻合料提升密實(shí)度,降低滲透率。
2. 金屬涵管(鋼制)
碳鋼材料易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,年腐蝕速率可達(dá)0.1-0.5mm。鍍鋅層可延緩腐蝕,但在氯離子濃度>200ppm的沿?;蚧}環(huán)境中,鍍鋅層易發(fā)生點(diǎn)蝕。不銹鋼(如304/316L)耐蝕性顯著提升,但成本較高。
3. 聚合物涵管(HDPE/PVC)
HDPE分子結(jié)構(gòu)致密,耐酸堿(pH 2-12)、抗微生物腐蝕性能優(yōu)異,適用于污水輸送。PVC耐溫性較弱(-5℃~60℃),長(zhǎng)期紫外線照射可能老化。兩者均不受電化學(xué)腐蝕影響,使用壽命可達(dá)50年以上。
4. 復(fù)合材質(zhì)涵管
玻璃鋼(FRP)通過樹脂基體與玻璃纖維結(jié)合,可定制耐酸堿配方,耐受pH 1-14環(huán)境。鋼塑復(fù)合管兼具金屬強(qiáng)度與塑料耐蝕性,但需注意界面剝離風(fēng)險(xiǎn)。
二、環(huán)境因素加速腐蝕進(jìn)程
? 土壤腐蝕:電阻率<2000Ω·cm、含水量>20%的黏性土腐蝕性強(qiáng),需進(jìn)行土壤理化分析
? 介質(zhì)特性:輸送工業(yè)廢水時(shí),Cl?濃度>500mg/L或SO?2?>1000mg/L需特殊防護(hù)
? 雜散電流:地鐵/電網(wǎng)周邊需設(shè)置絕緣層和排流裝置
三、防護(hù)技術(shù)提升耐久性
? 主動(dòng)防護(hù):環(huán)氧煤瀝青涂層(干膜厚度≥400μm)+陰極保護(hù)(電位-0.85V至-1.2V vs CSE)
? 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):混凝土涵管保護(hù)層厚度≥40mm,裂縫控制<0.2mm
? 監(jiān)測(cè)維護(hù):埋地涵管每5年進(jìn)行管壁厚度檢測(cè),聚合物管定期檢查接頭密封性
建議選型時(shí)執(zhí)行ISO 12944、ASTM G57等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行腐蝕評(píng)估,結(jié)合全生命周期成本分析。在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中優(yōu)先選用HDPE或玻璃鋼涵管,常規(guī)環(huán)境可選用鍍鋅鋼管配合涂層防護(hù),重型荷載區(qū)域宜選用鋼筋混凝土管并施加浸漬處理。
