管道清垢和管壁涂层：实用指南

随着管道输水年限的延长，管道内壁会逐渐出现腐蚀和积垢现象，腐蚀和积垢程度取决于输水水质、管道材料、水流流速等因素。腐蚀和积垢增加了水流的阻力，减少了过水断面，使管道的水头损失逐步增加，输水能力逐步下降。如某市一条直径1200mm的出厂干管，由于腐蚀和结垢的影响，摩阻系数n值已超过0.018，其输水能力只相当于直径900mm的管道。根据某些地区的调查，未涂衬的铸铁管使用几年之后，n值就达到0.025；涂沥青的铸铁管在使用10～20年后，n值可增长到0.016～0.018；涂水泥砂浆的铸铁管，长期使用后，n值基本不变；对n值增大的管道清垢并重涂保护层后，n值可下降到0.012。因此为防止管内壁腐蚀和积垢，在新管道使用前应在内壁涂衬；对已埋地使用了一定年限的管道，应有计划地进行管线清垢和重涂保护层，以改善水力条件。据测算，为达到管线原输水能力而再敷设一条新管道所需费用是对原管道进行清垢和重涂保护层所需费用的10～12倍。因此，管道清垢和管壁涂层是恢复管道输水能力的经济、有效的方法。

一、管道清垢

产生积垢的原因很多，如金属管内壁被水侵蚀；水中的碳酸盐和悬浮物在管中沉淀；水中的铁、氯化物和硫酸盐的含量过高；铁细菌、藻类等微生物的生长繁殖等。因而要从根本上解决管道腐蚀和结垢问题，必须改善所输送的水的质量。

清除金属管中积垢的方法，应根据积垢的性质而定。

1.松软积垢的清除

（1）高速水流冲洗法。清垢时的冲洗流速是平时供水速度的4～6倍，但压力不能高于允许值。每次冲洗管道的长度为100～200m。冲洗时，管中水垢随水流排出，排水较浑浊，以后逐渐变清，待出水完全变清时，冲洗工作结束。冲洗工作应经常进行，以免积垢变硬后难于冲走。

（2）气-水同时冲洗法。采用压缩空气和水同时冲洗，效果比单纯的高速水流冲洗法好。

上述两种冲洗方法具有冲洗简便，不必断管，水管中无需放入特殊刀具；工作速度快；操作费用比刮管法、化学清洗法低；冲洗时不会破坏管内壁涂层等优点，因此也常作为新敷设管道的清洗方法，但此法浪费的水量较大。

图7-3　气压脉冲法冲洗管道

1-脉冲装置；2-贮气罐；3-橡胶管；4-压力表；5-排水管；6-喷嘴

（3）气压脉冲射流法。采用此法的冲洗过程如图7-3所示，贮气罐中的高压空气通过脉冲装置、橡胶管和喷嘴射入需冲洗的管道中，冲洗下来的积垢由排水管排出。进气和排水装置可安装在检查井中，不需断管或开挖路面。此法设备简单、操作方便、成本较低、冲洗效果很好。(www.xing528.com)

2.坚硬积垢的清除

（1）刮管法。刮管器有多种形式，使用时都是用钢丝绳绞车等工具拉着它在积垢的水管内来回移动，清除水垢。图7-4为一种适用于小口径管道的刮管器，由切削环、刮管环和钢丝刷组成。工作时，先由切削环在管内壁的积垢上刻划沟槽，然后由刮管环把积垢刮下，最后由钢丝刷把管壁刷净。

图7-4　刮管器

大口径管道可用刮管机清垢。刮管机是一种由封闭电动机带动的旋转刀具或旋转链锤，用刀具刮下或用链锤打下管壁积垢，再用水冲洗干净，清垢效果较好。

刮管法的优点是刮管速度较快，但需要断管放入刮管器，且往返拖动较费力，管道不易刮净。

（2）弹性清管器法。弹性清管器用软性材料制成，如用聚氨酯材料制成的“炮弹型”清管器，其外形如炮弹，外表装有合金钢钉或钢刷，在水压力的驱动下，清管器在管道中以2～3km/h的速度运行。清管器在移动过程中和管壁产生摩擦力，把管壁积垢刮擦下来，通过从清管器和管壁之间缝隙流出来的压力水，将刮擦下来的管垢冲走。冲洗水的压力随管径增大而减小。

由于清管器是由弹性材料制成，因而可通过消火栓或切断的管道口，将其塞入管道中。清管器在管中能顺利通过三通、弯头等管件。这种方法操作简便、成本低，可清除管内的沉积物、泥沙和硬垢，清垢效果好，适用于各种管径。

（3）化学清洗法。积垢如果为碳酸盐或铁锈时，也可使用酸洗法去除，方法是将一定浓度的盐酸或硫酸放入水管中，浸泡十几个小时使积垢溶解后，放出酸性溶液，再用清水冲洗干净，直到出水中不含溶解的沉淀物和出水不呈酸性为止。

二、管壁衬涂保护层

管壁积垢被清除后，应在管壁衬涂保护层，以防止管道再次腐蚀和积垢。保护层的种类有水泥砂浆、环氧树脂等。环氧树脂使用的历史较短，在日本等国家使用较多。我国管道内壁涂层主要使用水泥砂浆或聚合物改性水泥砂浆。前者涂层厚度为3～5mm，后者涂层厚度为1.5～2mm。调查结果表明，这两种涂层的防腐效果稳定可靠，长期使用后，管道摩阻系数基本不变。

衬涂水泥砂浆的方法有多种。如管道在敷设前预先衬涂，可采用离心法，即用特制的离心装置或利用管道本身的转动，使水泥砂浆均匀地涂在管道内壁上。对已埋地的直径在500mm以上的管道衬涂保护层时，可采用喷浆机，一次喷浆距离为20～50m。对已埋地的管径较小的管道可采用压缩空气衬涂设备。