5.1.8.1 給水系統的腐蝕案例

    1）引灤入津水源干管腐蝕調查及評價

    1983年引灤入津工程修建的兩條水源管線，一條從宜興埠水源廠至紅橋水廠，直徑2500 mm、管壁厚20 mm、長10.67 km；另一條至新開河水廠，直徑1800 mm、管壁厚18 mm、長2.7 km。實施時只靠“三油二布”石油瀝青防腐。如今管道沿線地理環境日益惡化，沿河敷設地段的水位較高，而穿過市區的部分管道又有多條其他管線伴行，導致沿線多處被占壓及被雜散電流干擾，另外管道管徑屬超大規格，難于維修，這些因素使管道防腐層嚴重老化。

    城市大量排污、堆積廢物和垃圾，使土壤和河流嚴重污染，測得地表水和河流水的pH為5.5～6.0，呈弱酸性，由于酸性增加，加速了管道腐蝕；地下的黑褐土、淤泥促進微生物活動，加重了細菌腐蝕；測得土壤電阻率在4～10 Ψ？m，表明土壤含水、含鹽高，導電性好，屬強或特強腐蝕等級，另外市區內雜散電流的排放更加快了管道腐蝕。

    在14 km管線檢測中，發現有明顯破損點26處，絕緣電阻值大部分在1～2 kΨ？m2，屬差和劣級；防腐層的“三油二布”石油瀝青玻璃布，厚度平均4 mm，普通級，且補口處涂層厚薄不均，被硌破的現象更為突出。從外觀和粘接力檢查看，管道接近地面方向的部位要好于中、下部，管頂涂層仍保留粘接力，老化程度較輕，而管道中、下部瀝青失澤、龜裂、變脆，與管體附著力很差，用鋼絲刷就能使瀝青渣脫落，可見老化程度十分嚴重，已無防護作用。尤其是各閥門井內的管道設施，長年浸在水中，防腐層極差，已無粘接力，閥門、放空管及法蘭已全部裸露。

    涂層破損部位有黑色疏松狀銹層，管壁平均減厚0.5 mm，但在位于管中部焊縫附近處發現有一個直徑15 mm，深度為7 mm的大蝕坑，如按年腐蝕深度計算則為0.4 mm/a，蝕深接近壁厚的1/2，對管道安全運行會造成極大的隱患。因為按電化學腐蝕理論分析，穿孔速度會越來越快，可能造成大面積多處爆發性腐蝕泄漏事故，后果不堪設想。大量調研表明，埋地管道的均勻腐蝕可以忽略，但局部腐蝕如點蝕、坑蝕和破裂必須特別重視，尤其是大口徑管道，上部富氧，下部貧氧，形成氧濃差電池，下部氧少為陽極受到腐蝕，上部氧多為陰極受到保護。涂層的老化程度和管體的腐蝕情況都說明了管道上部腐蝕輕，而下部腐蝕嚴重。蝕坑和穿孔部位有80%～90% 都集中在管道中下部或底部，由于該部位銹層膨脹使防腐層脫離管體而失去防腐層的隔離作用。又因下半部在吊裝、拖拉時損傷率最大，焊縫補口時現場施工難度大，很難保證質量，這些人為因素加之下半部環境腐蝕嚴重，加重了管體的腐蝕，對供水造成極大的威脅和隱患。

    針對上述腐蝕問題，若重建一條復線大約要幾億投資；若重修防腐層，因管徑太大，有的埋深4～5 m，有的管道被占壓，重修困難太大。追加陰極保護的投資是重建復線的幾百分之一，是經濟有效的解決辦法。可在維持現狀的基礎上，對閥井內管道和裸露的設施搞好涂層，以減少電流消耗。

    陰極保護技術思路：根據兩條管道的走向和地質及工況條件，運用新型陰極保護專利技術和工程經驗進行設計，制定技術方案，提出設計指標。推薦以深井陽極外加電流陰極保護為主，設立60 m的中深井4座，100 m的深井2座，陰極保護站3處；安裝整流器7臺、測試樁15個、均壓線和跨接線多處。