全美各地的沙井都受到了攻击。敌人吗?腐蚀-老化的下水道系统中腐蚀性越来越强的污水,由于长时间的停留和运输时间,以及容量需求的增加,进一步削弱了下水道系统。幸运的是,专为满足污水行业浸泡服务需求而设计的环氧涂料可以将人孔的使用寿命延长50年或更长,同时大大节省停机时间、人工和安装成本。

一层快速固化的环氧涂层将保护这个人孔在未来多年不受腐蚀。


全美各地的沙井都受到了攻击。敌人吗?腐蚀-老化的下水道系统中腐蚀性越来越强的污水,由于长时间的停留和运输时间,以及容量需求的增加,进一步削弱了下水道系统。这些因素共同构成了美国摇摇欲坠的废水基础设施的基础,这对美国环境保护署(EPA)以及全国各州和市政府来说是一个关键问题。

该国1.6万根排污管道中,许多管道已经使用了50年甚至100年,人们担心这些管道正在向环境中泄漏污水。未经保护的砖和混凝土无法承受污水流中腐蚀性化学物质和污水介质的持续磨损,以及硫化氢和硫酸的产生。美国环保署估计,在未来20年里,修复或更换16,000个现有的废水处理系统,并建造新的系统以满足日益增长的需求,将耗资3900亿美元。支付这些升级费用的责任主要落在地方政府身上。

升级选项

更换污水管道和人孔的成本极高,根据项目规模和具体情况,有人估计每个人孔的成本高达2.5万美元。用砖建造的旧建筑比用混凝土建造的新建筑要昂贵得多,更换起来也复杂得多。然而,即使是混凝土污水管道和沙井也会面临挖掘污水管道的潜在问题,从而增加成本和责任,例如附近水平段的坍塌。由于一个城市有数百个沙井,大多数市政当局只能负担得起更换腐蚀最严重和恶化的地方。

从历史上看,修复方案包括使用环氧涂层、塑料套和水泥来重建基材。然而,今天的公用事业主管正在寻找长期和具有成本效益的解决方案来升级他们的下水道系统。一个持续50年的系统比一个持续5年或10年的创可贴要便宜得多,也更环保。更持久的系统首先要清洗和恢复基材,然后适当安装化学和耐磨屏障,粘附在混凝土上,可以承受当今更恶劣的环境,包括硫酸和硫化氢气体,以获得最大的保护和耐久性。

屏障材料本身的成本已不再是主要问题。相反,公用事业主管也在考虑从开始到结束安装系统的总成本,以及污水管道和人孔停止服务的“停机成本”,这使得临时改道交通和污水流成为必要。由于道路封闭和公用事业费用上涨,给纳税人带来了不便,因此舆论也很重要。

环氧树脂涂料

环氧涂料已经成功地应用于许多具有高腐蚀性环境的行业,包括石油和天然气,石化,化学加工,运输,纸浆和造纸行业。然而,并不是所有的环氧树脂都是一样的,因为环氧树脂和制造商之间的附着力、耐化学性、耐磨性和应用的便利性有所不同。一些最先进的涂料设计,以满足废水行业的特定浸泡服务需求,提供:
  • 优异的耐化学性,包括耐硫化氢(H2S)、H2S气体和硫酸
  • 耐冲击和耐磨
  • 优异的混凝土附着力
  • 适用于潮湿表面的能力
  • 100%固体配方,使固化过程中收缩率最小
  • 不含挥发性有机化合物(VOCs),对环境和工人使用更安全
  • 能够应用于单层厚膜涂层(20+ mils),以避免涂层间的粘附问题,并加快应用速度
  • 固化速度快,一些系统在77°F(25°C)下仅8小时即可固化
  • 一个整体,陶瓷一样的表面处理,可以降低20 - 30%的维护成本
先进的环氧涂料已用于人孔、升降站和湿井。单层快速固化应用可实现快速周转,显著节省停机时间、人工和安装成本。通过适当的应用,恢复基材,以及良好的附着力和耐化学性,使用这些先进涂层修复的人孔的预期寿命是巨大的-可能50年或更长。


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Coconut Creek选择了Enviroline 222环氧树脂来修复其人孔,因为其单层涂层,快速固化应用可以使人孔快速恢复服务。

侧边:案例研究:佛罗里达州椰子溪的混凝土沙井

作为美国增长最快的州之一,佛罗里达州每天大约增加80万新居民,在为污水处理系统的扩建提供资金以适应这种增长,同时升级现有系统时,面临着特别大的挑战。美国土木工程师协会估计,佛罗里达州有96亿美元的废水基础设施需求。

劳德代尔堡以西的椰溪市就是这样一个需要修复的城市。该市的污水收集系统包括147.2英里长的混凝土重力下水道、94个电梯站和33.30英里长的强力管道。在对基础设施进行分析后,市政府选择了受硫酸影响最严重的6个沙井首先进行升级。在分析了所有的成本后,市政府计算出,光是关闭一个人孔或电梯站进行维修,每天就需要花费4000美元,再加上维修的成本。随后,该市决心找到一种解决方案,既能快速周转,又能在未来许多年里保护沙井免受进一步腐蚀。

在考虑了各种环氧树脂和胶凝材料后,Coconut Creek选择了Enviroline 222环氧树脂来修复人孔,因为它是一种单层涂层的快速固化应用,可以使人孔快速恢复使用。该市还赞赏了该涂层的高耐硫酸性能,其光滑的表面更容易清洁和检查。

该作业的承包商,位于洛杉矶LaPlace的Environmental Coating Services, LLC,首先使用肥皂漂白剂和180°F(82°C)的水,在3500psi的压力下对表面进行两次压力清洗,然后对表面进行喷砂。接下来,用胶凝材料修补裂缝。注浆完成后,快速对人孔进行刷喷,然后喷涂一层Enviroline 57X环氧密封剂。然后将Enviroline 222衬里在大约30 - 40密耳的温度下辊涂,并在环境温度下固化。

通过使用单层衬里而不是多层衬里系统,该市每修复一个人孔就多节省了一天的停机时间,最终至少节省了2.4万美元的成本。椰溪市经济有效地赢得了与硫酸腐蚀沙井的战争,此后又使用环氧涂层修复了几个沙井和电梯站。

在德纳姆温泉的整个工作,从表面准备到两个升降机站和两个沙井的涂层固化,只花了两周时间就完成了,为该市节省了数万美元。

侧边栏:案例研究:洛杉矶Denham Springs的砖式人孔

和佛罗里达州一样,路易斯安那州也因基础设施老化而感到预算紧张。虽然没有经历像佛罗里达州那样的新居民激增,但卡特里娜飓风对废水处理设施的破坏给城市官员带来了独特的挑战。2005年,美国土木工程师协会估计路易斯安那州的废水基础设施需求为23.7亿美元。Black & Veatch Corp. 2006年为水环境联合会(Water Environment Federation)准备的一份报告估计,卡特里娜飓风对废水公用事业的总影响接近14亿美元。那些没有受到卡特里娜飓风影响的城市比以往任何时候都更难以获得联邦和州的基本基础设施维修资金,因此对总体成本的重视程度不亚于对升级寿命的重视程度。

洛杉矶的德纳姆斯普林斯(Denham Springs)就是这样一个城市,该市需要修复两个电梯站和两个砖制沙井。这些沙井建于20世纪50年代,已经老化。该市最初认为需要挖掘和更换沙井,这项工作对该市来说成本很高,对城市游客来说也很头疼。Enviroline公司向市政官员解释说,他们不需要更换沙井,而是建议他们使用Enviroline 222耐潮湿衬里来修复他们的系统。修复沙井的费用还不到更换沙井的一半。

该市聘请了环境涂料服务公司来做这项工作。该项目首先使用肥皂漂白剂和180°F的水在3500psi的压力下对表面进行两次压力清洗,然后对表面进行喷砂。接下来,砖表面的接缝处用胶凝材料重新灌浆,整个砖表面覆盖一层胶凝表面以增加强度。固井完成后,再次对人孔进行喷砂,然后喷涂一层Enviroline 57X环氧密封剂。然后将Enviroline 222衬里以大约30 - 40密耳的速度喷涂。由于这项工作发生在较冷的月份,使用10k加热器来加速产品的固化。(一种低温固化的环氧树脂已被开发出来)。

整个工程,从两个电梯站和两个沙井的表面准备到涂层固化,只用了两周时间就完成了,为该市节省了数万美元。市政府对结果很满意,此后又在几个沙井和电梯站使用了这种防潮衬里。