我國對鋅層防腐的研究還比較少，而在國外，尤其是圣戈班穆松橋，對鋅層防腐研究已經(jīng)有60多年的歷史。在圣戈班穆松橋的內(nèi)部標準中，將鋅+瀝青外防腐形式確定為球墨鑄鐵管基本的標準外防腐層，并適用于絕大多數(shù)的土壤類型，同時這也是歐洲等發(fā)達的球墨鑄管的標準外防腐模式性。球磨鑄鐵管電化學腐蝕金屬與電解質(zhì)溶液接觸會產(chǎn)生電化學作用，其表面與溶液之間產(chǎn)生電位差，即電極電位。金屬表面會因晶界、晶體缺陷、夾雜、應(yīng)力和表面損傷不同而可能存在不同的相。這些電化學上的不均勻性使得金屬表面微觀各部電極電位不同，構(gòu)成了腐蝕原電池。電位低的部分失去的電子，成為金屬離子，進入溶液，稱為陽極;電子流向電位高的部分，成為陰極。這種原電池反應(yīng)的結(jié)果，致使在金屬表面形成大量的鐵銹。球墨鑄鐵管的氧濃差電池(見圖1)：當球墨鑄鐵管道埋設(shè)于潮濕的地下時，頂部的回填土相對疏松且距地面近，而底部基本上為原土，土質(zhì)致密且距地面遠。氧氣從頂部滲入時會造成管道上下的氧氣濃度差，而管道本身既是電極，又是電極聯(lián)結(jié)導(dǎo)線;水為電解質(zhì)，于是形成“氧濃差電池”。鐵失去電子進入水膜，氧氣得到電子成為氫氧離子。微生物腐蝕微生物腐蝕也是一種電化學腐蝕，所不同的是介質(zhì)因腐蝕微生物的繁殖和新陳代謝而改變了與之接觸的材料界面的某些理化性質(zhì)。習慣上可分為厭氧腐蝕和好氧腐蝕。硫酸鹽還原菌SBR是微生物中對腐蝕影響，研究多的厭氧腐蝕誘發(fā)根源。Von Wogozen Kuhr等人在1974年提出了經(jīng)典的去極化理論，認為埋地鑄鐵管的點蝕是由于SBR的活動通過氫化酶將金屬表面去氧，總反應(yīng)式如下：好氧菌為鐵氧化菌、硫化菌和鐵細菌，通過硫細菌的作用產(chǎn)生硫酸可以發(fā)生好氧腐蝕。這些細菌在硫酸濃度達到10~12%時尚能存活，可以對鑄鐵產(chǎn)生嚴重的腐蝕。另一種原因是在好氧條件下金屬表面細菌繁衍而形成一個高低不平不規(guī)則的生物膜。微生物的活動使得生物膜內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，如氧濃度、PH值、酸堿度等，使金屬表面形成陰陽區(qū)，導(dǎo)致原電池反應(yīng)。

2）鋼管鋼管應(yīng)用的歷史較長、范圍較廣，輸水工程中一般選用螺旋焊縫與直縫焊接鋼管，鋼管的管徑、管壁厚度、管段長度可進行調(diào)整。鋼管具有以下特點：①管材及管件加工容易，建廠周期短、抗震性能優(yōu)于其它管材，特別是地形復(fù)雜的地段更適宜采用鋼管。②鋼管具有耐高壓、韌性好的特點，同時鋼管一般管壁相對較薄，管段較長，因此又有重量輕、運輸方便、接頭少的特點。③鋼管鋪設(shè)較為方便，其形式與球墨鑄鐵管相似，管頂覆土厚度一般亦不小于0.7m。但對地基的要求高，管基工作量大。④水泥砂漿內(nèi)襯后的內(nèi)壁糙率n較小，水力條件好。⑤缺點是鋼管屬于柔性管道，整體剛度相對較小、易變形，特別是抗外壓能力差，外壓較大時管外需采用回填土夯實。⑥同球墨鑄鐵管相比，耐腐蝕性能較差，使用壽命相對較短。襯里及外防腐要求高，埋地鋼管在腐蝕性土壤中需作陰極保護，防腐措施完善的鋼管使用壽命可達30年以上。⑦管道施工組合焊接工作量大，存在焊縫等薄弱環(huán)節(jié)，施工困難，大壁厚鋼管相對于非金屬管道造價高。3）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（PCCP）預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管是山東電力管道公司1988年從美國阿麥隆公司引進的新型管材，《之后美國阿美隆公司對PCCP管停止生產(chǎn)》它是一種鋼筒、鋼絲和混凝土制成的復(fù)合管，按制作工藝，可分為內(nèi)襯式和埋置式兩種型式，內(nèi)襯式是在鋼筒內(nèi)部襯以混凝土后在其外面纏繞預(yù)應(yīng)力鋼絲再噴射砂漿保護層，該型式一般管徑較??；埋置式是將鋼筒埋在混凝土里面，然后在混凝土管芯上纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力高強鋼絲，再噴射砂漿保護層。隨著時間的推移近些年爆管事故頻發(fā)，國內(nèi)大的PCCP管廠家分分轉(zhuǎn)型生產(chǎn)鋼管。在長距離輸水工程中，管材所占投資額比例約為50%～70%，因此，合理選擇管道材質(zhì)尤為重要。從以上分析可以看出，每一種管材都有各自的優(yōu)點和缺點。管材的選擇一般要根據(jù)工程規(guī)模、管道的工作壓力等級、地形、地質(zhì)條件及基礎(chǔ)埋深等管道使用環(huán)境條件、施工交通和運輸條件、系統(tǒng)的可靠性要求、工期及運行維護與檢修要求、當?shù)毓懿牡纳a(chǎn)狀況、應(yīng)用習慣等，進行技術(shù)、經(jīng)濟合理性和可靠性等方面的綜合比較后確定。