内衬水泥砂浆防腐钢管指的是在钢管的管体内部进行水泥砂浆的防腐耐磨处理。内衬水泥砂浆衬里防腐钢管由于钢管内填有混凝土,能吸收大量的热能,因此遭受火灾时管柱截面温度场的分布很不均匀,增加了柱子的耐火时间,减慢钢柱的升温速度,并且一旦钢柱屈服,混凝土可以承受大部分的轴向荷载,防止结构倒塌。组合梁的耐火能力也会提高,因为钢梁的温度会从顶部翼缘把热量传递给混凝土而降低。经实验统计数据表明:达到一级耐火3小时要求和钢柱相比可节约防火涂料甚至更多,随着钢管直径增大,节约涂料也越多。输水钢管通过离心机或管道喷涂机在钢管内壁形成水泥涂层,主要是延长给水管道的使用寿命,保护水质,提高管道输水能力。其中设备包括钢管抛丸除锈机、三PE缠绕设备、PE管黑黄夹克拔管机、喷砂除锈设备、聚氨酯低压发记机、发泡平台、玻璃钢缠绕机、二PE包覆,水泥砂浆喷涂机等防腐保温配套检测设备。
水泥砂浆衬里防腐钢管技术,不仅可以使用于新管道的防腐,也可以用在旧管道改造方面。由于过去排设的金属给水管道,在内壁仅刷一层沥青,在管内水流长期冲刷和厌氧细菌吞噬下,产生了腐蚀与结垢。有的地方锈垢高达十多公分。通水截面因此缩小。水泥砂浆衬里防腐钢管摩阻系数由原来的0。012增加到0。019甚至达到0。02以上,直接影响水厂的水质与供水的能耗。
水泥砂浆衬里防腐钢管涂层的机械强度:管道砂浆涂层的弯曲强度实验管道口径大时管道弯曲变形不易而扁平容易。管径小时扁平不易而弯曲容易。可以认为,砂浆涂衬的钢管由于弯曲而使涂层剥落是不易发生的。水泥沙浆衬里用普通的水泥与一定粗细的黄沙,添加剂,按照设计的配合比,拌制成砂浆,通过专用的施工机械设备,涂敷到管道内壁上,形成一定厚度的砂浆涂层,凝固后成为衬里。水泥砂浆衬里,依靠自身的结合力与管道壁的支撑,其结构均匀致密,坚硬牢固,如果在沙浆表面再涂刷环氧树脂,其通水后的粗糙系数还可再降低。水泥砂浆衬里不仅是物理性能上简单的阻隔屏障,而是通过水泥砂浆衬里的化学性能,保护管道。砂浆层与管道结合,在管壁层面形成一个PH值高达12的钝化区域,通水后,水渗入水泥砂浆,富含碱性成分,使水到达管壁时不再具有腐蚀性。
水泥砂浆衬里防腐要求: 1、必要性: 大口径长距离输送水钢管使用年限通常大于30年、检修和改造工程量大且费用高、腐蚀不易察觉,因此,确保可靠的使用年限意义重大。输水水质的腐蚀性虽小,但未进行内壁防腐的输水钢管在使用数年后,内壁均有不同程度的锈蚀。每次停水检修,大量空气进入,优惠加快管内壁的锈蚀,再次充水后,锈层由于水流的冲刷作用而剥落,而且这种现象随着使用年限的延长而加剧。因此,为保证可靠的使用年限,输水钢管应进行内壁防腐。
2、优点:(1)防腐性能:水泥砂浆衬里将钢管内壁与水或空气隔离,形成致密的保护层,从而抑制了钢管内壁被氧化和腐蚀结垢。相比其他的防腐涂层,水泥砂浆和钢管内壁的粘结力的原因:A水泥颗粒的水化作用形成了凝胶体,对钢管内壁产生胶结力;B水泥砂浆硬结时体积收缩而紧贴钢管内壁,产生摩擦力;C钢管内壁凹凸不平,与水泥砂浆之间产生的机械咬合作用而形成挤压力。以上三种力的存在,加之热膨胀系数基本一致,使水泥砂浆与钢管内壁紧密结合,不易剥落。水泥砂浆衬里在施工初期会产生裂缝,这主要是由于水泥砂浆在空气中硬结时体积收缩所致。通过加入添加剂、提高养护期的温度、湿度则可以有效减少裂缝的产生。另外,水泥砂浆的最终收缩期约为1—2年,钢管投入运行后,水泥砂浆长期在水中继续硬结,可使裂缝自动弥合,不影响防腐效果。(2)水力条件: 经过实际观察,水泥砂浆衬里平整均匀,将钢管内壁的凹凸不平和焊缝全部覆盖。水泥砂浆衬里表面能够形成一层含锰的滑腻物,从而降低摩擦阻力,其粗糙系数约为0.012,并且随着使用年限的延长还有降低的趋势,而钢管和铸铁管的粗糙系数为因此,水泥砂浆衬里有利于提高钢管的输送能力。