醫(yī)院空調水系統(tǒng)管道保溫層下腐蝕原因研究

胡曉宇

華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院 湖北 武漢 430000

管道保溫層下腐蝕是由于覆蓋有保溫層的管道或設備因濕氣或腐蝕性物質的滲透而損壞的現(xiàn)象?？照{管道保溫與建筑的隱蔽結構息息相關，隱蔽建筑部分的材料選擇和施工質量會直接影響建筑的使用。保溫材料選擇不當、施工質量差，不僅會增加能源消耗，還會給使用中的建筑帶來安全隱患，嚴重影響安全，同時還會增加后續(xù)維護和維修的復雜性和成本。我們正在考慮改進管道保溫層和醫(yī)院水系統(tǒng)，以延長我們的空調系統(tǒng)和供水系統(tǒng)的使用壽命，減緩或防止我們的空調系統(tǒng)絕緣層下的腐蝕，降低安全事故的發(fā)生，并提高建筑的使用效率。

1 保溫層下腐蝕發(fā)生機理

醫(yī)院空調絕緣層下發(fā)生腐蝕現(xiàn)象主要是因為在水雜質、水和溫度的綜合作用下，管道絕緣層的耐受力減弱，導致局部水汽內外溫差大，內外壓力差不平衡，最終導致管道保溫層及管道被破壞。而且各種因素綜合作用下金屬表面積聚并凝結水蒸氣，隨著時間的推移，腐蝕問題會更加嚴重。造成這種現(xiàn)象的原因包括所選絕緣材料的性能低下，或者是在安裝或運行過程中造成的損壞。

2 保溫層下腐蝕主要特征

在考慮空調系統(tǒng)和管道系統(tǒng)的設計問題和研究結果時，發(fā)現(xiàn)保溫材料、導熱系數(shù)和厚度都與設計圖紙相符。但是從管道腐蝕的角度來看，腐蝕是在絕緣層以下開始的。從所選擇的絕緣材料來看，橡塑絕緣層下的腐蝕情況比較嚴重，因為在生銹的管道中，發(fā)現(xiàn)橡塑絕緣層與金屬表面形成環(huán)形空間，大量水聚集在其中，最終導致腐蝕發(fā)生。而使用玻璃棉絕緣的管道在鍍鋅層只有輕微的氧化腐蝕，這是由于玻璃棉內干燥，吸收水分的效果好，但是仍然會造成腐蝕。在管道的腐蝕過程中，保溫性能和施工工藝都起著非常重要的作用，可以說是缺一不可。保溫層的使用材料本身是有水溶性的、可滲透的和水溶性的，當保溫層表面之間形成環(huán)形空間時，水蒸氣和侵蝕性大氣就會在此處大量棲息，造成管道保溫層出現(xiàn)腐蝕。一旦保溫層受潮或潮濕，保溫層中所含的有害物質（如氯化物）會滲出并損壞管壁。目前我廠采用橡膠、塑料、離心玻璃棉等絕緣材料，其中橡膠和塑料的操作、保護和絕緣性能優(yōu)于玻璃棉。我們可以看到現(xiàn)在醫(yī)院的空調系統(tǒng)多選用了更好的橡塑保溫材料。但研究表明，新院區(qū)部分建筑空調水管保溫層下的腐蝕比舊院區(qū)強。由此可見，施工過程中對安裝過程的控制和監(jiān)督、施工周期內建筑材料的驗收和護理，也會直接影響到內腐蝕的發(fā)生，因此應將腐蝕現(xiàn)象與施工質量掛鉤。得出的結論是管道保溫層在施工時也要保證規(guī)范操作，橡塑保溫材料的生產(chǎn)過程也要有人員監(jiān)督，以保障施工后的使用正常[1]。

3 醫(yī)院空調水系統(tǒng)管道保溫層下腐蝕原因

3.1 生物因素導致的管道腐蝕

管道腐蝕的生物學因素主要與真菌或微生物對灌入管道的土壤的腐蝕作用有關。在管道下埋地段，細菌菌落相對較多，它們的生長繁殖時的呼吸作用和元素聚集富集。此時，管道周圍就會形成高濃度的腐蝕性介質，導致耐腐蝕性和防腐材料脆弱等問題問題。由于生物因素造成的管道腐蝕通常速度快，總影響面積大，腐蝕問題常難以處理。

3.2 不規(guī)范原因

由于管道管理人員對醫(yī)院空調系統(tǒng)的了解不完全，對建筑技術和保溫材料的要求掌握不夠，對保溫技術規(guī)范不熟悉。在操作過程中由于操作不規(guī)范，管道管理人員保溫前未對管道進行清洗，使保溫材料與管道的相容性降低，導致管道腐蝕風險加大。尚未建立材料質量管理體系、管道保溫質量體系和后續(xù)維護體系。

3.3 管道材料不均勻導致的管道腐蝕

管道材料不均勻導致的管道腐蝕主要是由于管道中的電位差不相等。管道結構和成分的差異決定了內部載荷的運動方向，其中管材的不平整部分是電池，這會對陽極區(qū)域產(chǎn)生嚴重的腐蝕作用。而管道材料不均勻的問題往往是由于管道質量差造成的，但在一些管道制造領域，新舊管道的成分狀態(tài)也會造成管道腐蝕不均勻的問題。

4 保溫施工不規(guī)范原因及改進措施

4.1 醫(yī)院空調水系統(tǒng)管道材料質量控制

醫(yī)院空調系統(tǒng)管道絕緣層的腐蝕施工過程中必須選擇合適的建筑材料，使管道的腐蝕性能滿足相關要求。醫(yī)院空調水系統(tǒng)施工人員在選擇材料時必須認真核對產(chǎn)品認證證書，認真控制材料的購買和使用，拒絕使用不符合腐蝕要求的材料。 一旦材料與管道保溫層或水基空調系統(tǒng)的設計方法不兼容，就會導致管道腐蝕等嚴重后果。管道制造工廠的工作人員還必須注意管材的材質，避免在生產(chǎn)過程中撿拾和碰撞導致管材損壞，并進行良好的防腐處理，以減少導管材料的腐蝕。醫(yī)院空調供水系統(tǒng)保溫層防腐的負責人必須熟悉施工材料，在圖紙上注明復雜程度，嚴格按照防腐要求施工質量，并注意保護管道。在醫(yī)院空調系統(tǒng)中的保溫層施工時，如果有技術問題，請立即聯(lián)系管理員。如設計與實際方案不符，應及時聯(lián)系設計人員進行適當調整。醫(yī)院空調系統(tǒng)管道保溫層腐蝕技術不僅可以提高管道的保溫能力，還可以減少外部環(huán)境對管道的破壞，對抗管道內陽光、降水、氣候變化產(chǎn)生的影響，并維持管道的正常運行。施工人員應注意戶外防護板施工的質量控制，有效總結經(jīng)驗和經(jīng)驗，不斷提高綜合實力，避免因人工不當造成的各種質量問題。在構建外部保護通道時，最重要的是確定水平連接是否與通道軸線垂直，縱向連接是否與通道平行。管材具有熱脹冷縮的特性，由于夏季風管溫度高，冬季風管溫度高，風管溫度升高較大，因此需要準確估算風管長度，以保證足夠的安裝空間。

4.2 除銹清理

噴漆前要徹底清潔管道，仔細清理管道上的銹跡和焊渣，確保風道表面清潔無塵。待油漆被完全吸收后，才能確保管道良好的安全性。防銹保護有 4 種類型，其質量控制標準也各不相同。第一類，良好的除銹保護意味著要完全從管道表面去除油脂、水垢和其他污染物，并確保沒有表面污染物。管道的所有部件都保留了原有的金屬色，并具有相對光滑的表面。第二類是指清洗管道表面的油污和氧化皮后，再用專業(yè)的清洗設備清洗管道表面的污垢，避免管道變色，減少色域，保證變色面積不超過管道總面積的5%。 第三類是管道表面沒有油脂、氧化膜和其他污染物。要使用專業(yè)產(chǎn)品清洗管道表面的污垢、銹皮、銹垢等，無色域的任何部分不得超過實際色域的 1/3。第四類是指管道金屬材料表面無油脂或銹蝕，管道表面有一定量的氧化物和銹蝕。按照目前家庭醫(yī)院空調管路的防銹要求，必須滿足第三類標準。

4.3 施工工藝要求

切割絕緣管護套時，將刀刃切出一個小角度，以免在下一步中開裂。盡量沿剪裁線剪裁，肘部用力彎曲以免彎曲，DN100以上部分必須呈鋸齒形彎曲，以免產(chǎn)生內應力，導致開裂。閥門部件的絕緣必須單獨進行，以便于拆卸。絕緣膠只能在不沾手時使用，涂完膠后，不宜用力，應輕壓。在粘合管道絕緣材料之前，必須清除所有粘合表面，包括管道表面、絕緣粘合劑和管件表面的污垢和油脂。不要將絕緣材料留在地板上以避免污染。DN100以上管道的保溫將通過將不同保溫層的縱向和外圍接縫布置成棋盤形圖案以單兩層板的形式制成。對于長管道絕緣的縱向接頭，應每隔 50 厘米用膠帶沿周邊粘合和密封。墻壁中的供應管必須沿整個絕緣長度進行絕緣。外管絕緣后，將其對齊并牢固地連接到外殼內的管上，必須壓縮熱橋組件（例如固定支架）的絕緣層以防止冷凝[2]。

4.4 涂料施工

碳鋼管和支架的表面應在檢查灰塵和清潔度后去除再進行涂漆施工。需要嚴格控制油漆質量，保持恒動的效果，人工均勻涂抹表面，完成風管保護層的修復。上色的規(guī)格、圖案和油漆類型必須準確，尤其是具有良好的防火和耐刮擦性。了解工作環(huán)境的溫度和濕度，對環(huán)境有更深入的了解，保證施工的順利進行。室外使用要提前準備好防雨措施，使用時注意溫度。如果溫度低于5°C，必須采取防凍措施。根據(jù)官方的實驗結果，最佳工作環(huán)境是工作溫度為25±3℃，濕度為65±15%。

4.5 涂層施工

涂料完成后，會形成適當?shù)耐繉?，應進行評估粘合形成后的質量。典型的對照樣本可分為四類。一級表示漆面平整度好，色澤均勻，無劃痕。第二級是指漆膜堅實，無氣泡、無斑點，在眼睛下方可見。無油漬；第三級表示油漆顏色基本均勻，沒有損傷的其他現(xiàn)象，眼睛下方看不到任何顆粒。第四級表示涂刷底漆后無金屬管道外露現(xiàn)象。

4.6 施工管理要求

施工前應了解設計要求和規(guī)定，提前做好防范，考慮到施工中會出現(xiàn)的難點。生產(chǎn)過程中出現(xiàn)技術問題時，管理人員應及時與技術人員聯(lián)系，尋求解決辦法。為了提高施工效率，保證醫(yī)院空調管道保溫層的施工質量，需要對所有的施工和維護工作人員進行相應的培訓，實施材料質量管理體系。為保證醫(yī)院空調管道保溫層的防腐質量，需要建立質量控制體系，對保溫材料的采購、儲存和使用的全過程進行管理。不符合醫(yī)院空調水管腐蝕質量標準的產(chǎn)品證書、材料類型、參數(shù)和絕緣材料，嚴禁進入施工現(xiàn)場。同時，施工人員必須對保溫材料的復雜性進行管理，按照組織方案和施工細節(jié)進行保溫材料的存放和使用，避免誤用和混用保溫材料，提高管道保溫施工體系質量。隨著建筑使用量的增加，醫(yī)院空調系統(tǒng)中管道絕緣層的腐蝕保護出現(xiàn)巨大挑戰(zhàn)，其中絕緣技術就成為了人們關注的焦點。為保證空調水管保溫層的施工質量，需要在施工過程中加強監(jiān)督管理。同時，施工部分要培養(yǎng)專業(yè)技術人員，培養(yǎng)專業(yè)的施工隊伍完成施工。在絕緣生產(chǎn)過程中，管理部門全面負責質量控制，管理者必須了解幾個重要的技術指標，以確保管理工作的有效性，及時發(fā)現(xiàn)并解決施工過程中的質量問題。在施工過程中，醫(yī)院安排專職人員進行監(jiān)督，以確定能夠解決施工過程中出現(xiàn)的問題。

4.7 施工期間溫度及濕度控制

醫(yī)院空調管道保溫層的防銹防腐處理施工過程中，施工人員只能對醫(yī)院空調水管保溫層進行防腐處理。所以我們必須嚴格控制建筑物的溫度和濕度時，滿足防腐材料的相關要求。對不符合標準和要求的，應立即停止施工，以便及時處理和解決。耐腐蝕熱管對濕度的要求很高，因此在施工過程中要經(jīng)常采取通風等措施，以保證結構的腐蝕質量，以保證清潔干燥。同時，在施工前了解天氣狀況很重要，要避免在施工期間在惡劣天氣下工作。如果在惡劣天氣下工作是不可避免的需要正確保護所使用的材料，只有這樣才能盡可能避免和更充分地減少天氣因素對腐蝕材料的質量和結構影響的負面影響。

4.8 跟蹤維護體系

建立空調管道檢查管理信息系統(tǒng)，認真研究可能存在的安全隱患，設置巡查點和巡查二維碼，調度實時動作信息驗證，隨時了解和檢查管道狀態(tài)。消除固有的風險隱患，使醫(yī)院的空調管路保持良好狀態(tài)。并根據(jù)巡查數(shù)據(jù)，創(chuàng)建維護日志，查看并接受更新的資料，創(chuàng)建并存儲完整的檢查和維護數(shù)據(jù)。

4.9 防腐層的質量檢驗

一旦制造和形成耐腐蝕瀝青層，就會必須進行質量控制，以描述其在外觀、厚度和隔熱性能方面的具體特征。

(1) 外觀檢查時，檢查腐蝕層有無氣孔或裂紋等缺陷。(2) 檢查厚度，每100碼檢查一次，分別設置并測量四個對稱點，根據(jù)結果計算平均值。標準防腐涂層的厚度必須至少為 3 毫米。(3) 每500米附著力試驗中腐蝕層沒有依次剝落而在底漆層外剝落時，說明質量好。(4) 絕緣功率測試，可使用火花測試儀。電壓應為12V，此時可以檢查絕緣功率。醫(yī)院空調管道保溫層的腐蝕在整個施工過程中，防腐漆是直接影響管道在后續(xù)使用中的腐蝕性的主要材料。

在涂漆過程中，我們要注意：(1) 涂防腐漆前，必須將防腐涂層徹底清除。為了徹底清除銹跡，要注意管道的安全性，以免管道結構因腐蝕而損壞。除銹后進行二次檢查，確保實際除銹效果符合要求，為后續(xù)的防腐工作打下良好的基礎。(2) 根據(jù)醫(yī)院空調風管的使用場景和規(guī)格，檢查相應的腐蝕性材料，入庫時加強檢查，確認材料數(shù)量和質量符合要求。(3) 注意環(huán)境溫度和濕度，以免腐蝕發(fā)熱管。如果某些指標超過允許值，應停止施工，以免外部環(huán)境對施工質量產(chǎn)生不利影響。如果濕度過高，可以快速通風換氣，快速去除濕氣。如果溫度太低，則需要使用遮光等保護方法來達到變暖的效果。一旦環(huán)境因素恢復正常，就可以恢復防腐施工工作[3]。

4.10 提高自身技術水平，不斷完善監(jiān)督體系

醫(yī)院空調系統(tǒng)管道絕緣層的腐蝕保護是一項非常復雜的任務，涉及許多細分的具體方面。例如在醫(yī)院空調管道保溫層防腐結構的坡度上，施工人員在安裝前首先要準確計算管道的具體位置。如果計算過程失敗，結果是不可逆的，不僅空調整條水管的保溫層腐蝕工程會遭受損失，而且材料和金錢都浪費了。還可能因空調整個水管的保溫層腐蝕而導致施工和施工延誤。

4.11 管道漆膜管理

醫(yī)院空調系統(tǒng)的絕緣層，其管道表面的薄膜涂層的保護是形成管道腐蝕結構的重要環(huán)節(jié)。因此，必須采取以下保護措施。首先，涂層的護理和保護是非常必要的，它可以使管道免受外部因素的影響，而不損害其質量和安全性能。其次，用合適的油漆進行管道涂漆處理。且在二次涂漆時，則只能在第一次涂漆完全干燥后進行。最后一點是增強焊接配件的防腐效果。涂裝熱管涂層時，一定要及時進行，以免涂裝后損壞干燥的涂層，只有這樣才能提高加熱管的整體腐蝕效果。對于極其容易損壞的管道個別部分，應在安裝前進行適當?shù)耐繉邮┕ぁ＿@不僅節(jié)省了時間，還節(jié)省了成本，并確保管道具有腐蝕性。

5 結語

空調系統(tǒng)的使用壽命與管道保溫層下的腐蝕密切相關。空調系統(tǒng)只有通過嚴格控制施工過程，確保高質量施工，依靠選擇合適的保溫材料，才能減少管道保溫層腐蝕的發(fā)生。