秦山核电站三期工程采用聚合物砂浆诲水管道的衬里，增加抗蚀能力，满足电站安全运行40年的要求。上海金山石化总厂DNl800mm海水钢质管道所采用的衬里材料是有机硅聚合物砂浆，经过近25年运行，如今仍完好如初。而用普通水泥砂浆，仅用10年就被腐蚀剥落，钢质管道被腐蚀穿孔。
　　海水中含有镁和钠的氯酸盐，与混疑土中钙和硅发生化学反应生成石膏析出，反应如下。
 

3CaO·SiO
₂+6H
₂0→3Ca(OH)
₂+3H
₂SiO
₃

　　生成的Ca(OH)₂即与海水中NaCl、MgC1₂进行置换反应，即
 

Ca(OH)
₂+MgCl
₂→Mg(OH)
₂+CaCl
₂

Ca(OH)
₂+NaCl→2NaOH+CaCl
₂

　　随着CaCl₂的溶析Mg(OH)₂则生成化石结晶体膨胀，表面为松散的沉淀体，它会被流动的水冲刷掉，导致砂浆衬里的失效，钢质管道被腐蚀穿孔。
　　秦山核电站三期工程RSW和CCW冷却水取自于东海杭州湾的海水，海水的氯离子含量在5703～8703 mg／L溶解氧在9．48mg／L左右，pH值7．1～8．3。总含盐量高达1％，在含盐量中，含有硫酸盐1700 mg／L左右，镁盐620 mg／L，铵盐60 mg／L左右，对普通水泥砂浆衬里具有较强的侵蚀作用。
　　在砂浆中加入聚合物能有效地防止Ca(OH)₂的析出，阻止海水氯化物、硫酸盐的置换反应。与此同时，加入少量有机硅能增加砂浆层的透气性和砂浆表面的抗水性，在管道中压力突然发生骤变时，能瞬间释放衬里和管壁之间的能量，从而防止衬里的崩裂。这就是有机聚合物衬里耐腐蚀耐久的主要原因。
　　有机硅聚合物改性砂浆的成分与配比如下。
　　(1)有机硅聚合物改性砂浆的结构成分。
　　①硅酸盐水泥 标号525^#符合GBl75—1985标准。
　　②砂粒级配 ≥DN 610 mm口径以上管体采用粒度按BS-534-29标准，其余按AWWA-C205标准。
　　③“D504”聚合物。
　　④粉煤灰 采用超细优质(Ⅰ或Ⅱ)级粉煤灰。
　　⑤水溶性有机硅 最适宜于硅酸盐建材防水、防腐。
　　⑥水 生活用水。
　　(2)配比。见表4-40
 

表4-40成分与配比(根据AWWA—C205标准)

　　在搅拌机中按比例充分搅匀，得到较好塑性增强，致密的浆料。喷涂施工。
　　(3)从φ2．1 m海水钢质管道取样的聚合物砂浆衬里测定数据。见表4-41。
 

表4-41 聚合物实际性能

　　结论按DIN 2614 BS 534使用年限大于100年。
　　(4)有机硅聚合物砂浆优点。
　　①砂浆中掺入了聚合物，在有机硅偶联剂作用下砂浆质量优和易性好，稳定性好，形成内胆均匀度好，平整度好，不流不泻浆、不壳裂、不泌水，这是普通砂浆所不及的。
　②在不加保水剂的情况下，可获得较佳的保水养护性能，在地面上施工时，只经过一般养护，不会发生干绵裂纹，而这个干缩裂纹是普通水泥砂浆水化反应凝固过程中不可避免的。
　　③“自痉性”较为突出，由于搬运过程中的不当或垫付物不当会产生裂缝现象，但在通水养护后，裂缝可自动合而消失。
　　④在工地现场组装过程中经过氧气切割与焊接，它的热影响很小，不会发生爆裂，而且具有收口作用。
　　⑤对弯管和三通可用于涂抹，厚度13 mm，可得强度高抗裂性好的聚合物涂层。

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文章名称：《聚合物砂浆衬里管道防腐蚀技术》

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