给排水系统中塑料管道原材料的耐化学腐蚀性能研究

陶双喜

江苏省宿迁市元测检测技术股份有限公司 江苏省宿迁市 223800

摘要：

随着现代工业和城市发展的快速推进，对给排水系统的要求越来越高，传统的金属管道在面对腐蚀性介质时易受损，加之重量较重、施工难度大等缺点，逐渐被耐腐蚀性能优良的塑料管道所取代。因此，深入了解塑料管道原材料的特性和耐化学腐蚀性能，对于优化管道系统设计和提高给排水系统运行效率具有重要意义。在实际中，通过对聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）等塑料管道原材料的特性进行分析，揭示塑料管道原材料的耐化学腐蚀性能，以此来探索塑料管材的适用范围，使给排水系统可以结合运行条件来选择适用的塑料管材。

关键词：给排水系统；塑料管道；原材料；耐化学腐蚀性能

引言：

在给排水系统中，化学腐蚀会降低管道材料的机械性能，如拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性，且腐蚀会导致管道壁厚减薄，增加管道的脆性和疲劳损伤风险，影响管道内表面的光滑度，导致管道内壁结垢和阻力增加，甚至可能引起管道泄漏或破裂，从而降低管道的耐久性和承载能力。因此，对于给排水系统中的塑料管道，必须选择具有良好耐化学腐蚀性能的塑料管材，以确保管道系统的稳定运行和使用安全性。

一、给排水系统中塑料管道原材料的耐化学腐蚀性能研究

（一）聚乙烯材料

聚乙烯（PE）管道原材料具有较好的耐化学腐蚀性能，同时良好的力学物理性能及环保特性使其在给排水系统中得到广泛应用。聚乙烯是一种惰性材料，对许多酸、碱、盐等常见腐蚀性物质表现出优异的稳定性，不易受到化学腐蚀的影响。由于聚乙烯具有较低的吸水性，相较于其他塑料材料，它的水分渗透性较低，进一步增强了其抵御腐蚀的能力。并且聚乙烯管道具有良好的耐磨性和抗污能力，其内表面不易结垢，不容易形成化学反应的热点区域，从而降低了管道发生腐蚀的可能性。值得注意的是，聚乙烯管道的耐腐蚀性能与其具体类型和加工工艺有关，因此在排水系统中因污水特性可能需要选择更加耐腐蚀的高密度聚乙烯管材。聚乙烯管道原材料的良好耐化学腐蚀性能使其成为可靠、耐久且安全的选择，适用于各种给排水系统环境的管道应用[1]。例如在城市的污水处理系统中，聚乙烯管道广泛用于污水收集、输送和处理，使用高密度聚乙烯管道建设市政污水管道网络，其耐化学腐蚀性和抗腐蚀能力保证了污水处理系统长期的稳定运行。

（二）聚氯乙烯材料

在给排水系统中聚氯乙烯（PVC）管道本身是一种非常稳定的材料，对于多数腐蚀性物质以及一些有机溶剂等腐蚀性介质表现出良好的耐受性。对于PVC管道通常采用增塑剂和稳定剂等添加剂来提高其耐腐蚀性能，增加其在特定化学环境中的使用范围。这使得PVC管道在一些给排水系统中生活用水输送及污水排放的应用中表现出出色的性能。PVC管道具有光滑的内表面，不容易结垢和沉积，有利于防止管道内部化学反应的发生。在特定情况下，PVC可能对一些有机溶剂和高温条件敏感，因此在选择PVC管道时，需根据实际使用环境和介质特性进行评估。根据聚氯乙烯（PVC）管道在给排水系统中的应用情况来看，其原材料有良好耐化学腐蚀性能，使其成为经济实用且可靠的管道类型，适用于给排水系统中。比如在农田水利灌溉中，对于给排水系统的建设就可以使用聚氯乙烯管道，应用聚氯乙烯管道输送灌溉水，具有良好的耐腐蚀性能和耐用性，满足农田灌溉需求。

（三）聚丙烯材料

聚丙烯（PP）管道原材料属于性能良好的绿色管材，PP具有较高的化学稳定性，优异的耐受性使其可以抵抗多种腐蚀性介质。PP是一种高分子聚合物材料，其特殊的化学结构赋予了它良好的抗腐蚀性能，PP管道具有优异的耐酸碱性能，可以在不同pH值的介质中稳定运行，不易受到酸碱溶液的侵蚀。并且PP管道对大多数有机溶剂、油类和一些无机盐具有很好的抵抗能力，因此可以在各种化学环境下安全运行。而PP管道较低的吸水性特征，使其不易吸收水分和水中的溶质，从而减少了可能的腐蚀问题，PP管道与其他塑料管材同样表面光滑，不易结垢，降低了因管道内壁结垢而导致的腐蚀风险。PP管道在给排水系统中的应用，可以作为家庭卫生设施中冷热水供应、厕所排水等所使用的管道，同时良好的原材料性质也可以用于家庭给水系统及厨房排水系统，均能满足家庭生活的需求。

二、影响给排水系统中塑料管道原材料耐化学腐蚀性能的因素

（一）原材料本身的性质

塑料管道的耐化学腐蚀性能与原材料的化学稳定性密切相关，一些塑料材料本身具有较好的稳定性，能够抵御腐蚀性物质的侵蚀，从而表现出良好的耐腐蚀性能。同时吸水性较低的塑料材料在接触水和湿度较高的环境中不易发生腐蚀，增加了管道的使用寿命。而原材料的分子结构和结晶度也会影响耐腐蚀性能，分子结构紧密、结晶度高的塑料材料通常具有较好的耐腐蚀性能，可以减少化学物质渗透。此外，原材料的耐温性和耐氧化性也对耐化学腐蚀性能有影响。高温条件下和氧化介质中，某些塑料可能出现降解和氧化现象，导致其耐腐蚀性下降

[2]。因此，在选择塑料管道原材料时，需要充分考虑其本身的性质，并结合实际应用环境，选择具有良好耐化学腐蚀性能的材料，以确保管道系统的安全运行和可靠性。

（二）外界环境条件

给排水系统中管道需要面对较为复杂的外界环境条件，其中温度是一个关键的环境因素，高温条件可能导致某些塑料管道原材料的降解和软化，从而影响其耐腐蚀性能，低温环境下一些塑料可能变得脆性，降低其耐久性。并且湿度和水分含量也会对塑料管道的耐腐蚀性能产生影响，高湿度环境可能导致某些塑料材料吸水性增加，从而加速腐蚀的发生。在使用环境中腐蚀性物质可能促进一些塑料材料的氧化降解，降低其耐腐蚀性能。因此，对于塑料管道的设计和应用，必须考虑外界环境条件的因素，并选择适合环境的塑料管道材料，以确保其耐久性、稳定性和安全性。

三、提高给排水系统中塑料管道原材料耐化学腐蚀性能的方法

（一）选择合适的塑料材料

在给排水系统中对于塑料管道的使用，需要详细了解工程环境，包括介质的化学成分、温度范围、pH值，以及可能存在的腐蚀性物质。根据这些信息，选择具有优异耐化学腐蚀性能的塑料材料，主要有聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）等原材料的塑料管材。并考虑材料的物理特性，确保其具有足够的强度、刚性和耐磨性，以应对给排水系统运行中的压力和冲击。同时材料应具备较低的吸水性，以减少水分和溶质对管道的影响，可以添加抗氧化剂和稳定剂，以提高材料的抗老化性能和长期稳定性[3]。通过选择适合给排水系统的塑料材料，有助于提高管道的耐化学腐蚀性能，延长管道系统的使用寿命，并降低维护成本。

（二）进行防腐涂层处理

给排水系统中管道通常会敷设在地下或埋设在建筑结构中，环境的特殊性使其容易受到腐蚀影响，而进行防腐涂层处理通过在塑料管道表面施加防腐涂层，如环氧树脂、聚氨酯等，可以形成一道有效的防护屏障，增强管道的抗化学腐蚀能力。这些防腐涂层不仅可以阻隔化学介质与管道表面的直接接触，还能够减少外界因素对管道的侵蚀，延长管道的使用寿命，减缓管道的腐蚀速度。通过合理选择和应用防腐涂层，可以提高塑料管道的耐化学腐蚀性能，确保给排水系统的安全稳定运行，在施工过程需要严格控制质量，确保涂层的完整性和附着力，以保证其防护效果。

总结：

在给排水系统中，聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）等常见的塑料管道原材料都有着较好的耐化学腐蚀性能，这些塑料管道原材料具有轻质、易加工、不易结垢、寿命长等特性，使其成为现代给排水系统中重要管道材料。同时在管材选用中，因不同塑料管道原材料在化学腐蚀性能、强度、耐温性等方面有所差异，因此在实际应用中需根据具体需求选择合适的材料，以确保满足给排水系统稳定运行的要求。

参考文献：

[1]季泉.塑料管道作为给排水管道应用的优势[J].塑料助剂,2023,(01):72-75.

[2]易莉雅.给水排水管道工程管材的应用策略[J].全面腐蚀控制,2020,34(06):49-50.

[3]乔慧敏.市政给水排水管道的类型与选择探析[J].科技风,2019,(12):105.