城市(shi)輸水管廊、居民儲(chu)水箱、水龍頭、凈水機等應(ying)用領域(yu),常采(cai)用304系及316系不銹鋼產品。
目前城鎮住宅建筑飲用輸水管道常用的材料為碳鋼或塑料材料。在許多情況下,采用不(bu)銹鋼作為輸水管道更有優越性,概括起來有如下優勢:
(1)不銹鋼(gang)耐蝕性很好。這一品質在(zai)所有的飲(yin)用(yong)水(shui)中(zhong)都(dou)不變,包(bao)括軟(ruan)水(shui),而(er)且對于大型建(jian)筑物尤其重要;
(2)不銹(xiu)鋼(gang)管道(dao)系統特別堅固,而且還有韌性,不易破裂;
(3)不(bu)銹鋼管網不(bu)受高速水流的(de)影(ying)響,耐沖擊;
(4)不銹鋼系(xi)統(tong)具有維修(xiu)成本低和壽命周(zhou)期(qi)成本優越的特點(dian);
(5)除滅菌劑(ji)外,不銹鋼(gang)管網不需要任(ren)何(he)水處理化學(xue)制劑(ji);
(6)不(bu)銹鋼無(wu)毒;
(7)不銹鋼(gang)回收再利用率很高,是綠色環保(bao)材(cai)料,其本身(shen)的再利用率為100%。
304不銹鋼(gang)在氯化物含量達到0.02%的天然水中很少發生縫隙腐蝕和點蝕;316不銹鋼在氯化物含量高達0.1%的水中同樣很少受到影響。英國允許的氯化物濃度最高為0.04%,實際應用中的中等濃度低于0.003%。因此,這兩種合金都適用。對于氯化物含量較高的水和某些不確定的環境,應使用316不銹鋼。許多經驗和資料表明:在民用系統常用的溫度下,氯化物含量低于0.025%的飲用水中不大可能發生應力腐蝕斷裂。
在不銹(xiu)鋼輸水管網(wang)鋪設與安(an)裝時,要(yao)防止(zhi)管道(dao)外(wai)部(bu)腐蝕,應(ying)(ying)(ying)將氯化物(wu)污染降至最低程度。因此,如果需要(yao)絕緣(yuan),與不銹(xiu)鋼一起使用的(de)材(cai)料氯化物(wu)含量(liang)應(ying)(ying)(ying)該(gai)很低。當絕緣(yuan)材(cai)料與外(wai)部(bu)的(de)潮濕氯化物(wu)接觸(chu)時,應(ying)(ying)(ying)使其保持干燥(如加一層塑料罩)或加阻擋層(如用厚度在0.06mm以上(shang)的(de)鋁箔覆蓋起來,鋁箔的(de)重疊量(liang)為50mm)或在不銹(xiu)鋼與絕緣(yuan)材(cai)料之(zhi)間加涂層。
在不(bu)銹鋼(gang)輸水管網安裝與(yu)調試時,為(wei)了(le)保證管網達到最佳性能,特別(bie)是在大型建筑物(wu)中(zhong):
a. 水平管道應有一定(ding)的坡(po)度;
b. 設計時(shi)不應有死角;
c. 水中氯化物含量較高(gao)時,作為防止局部(bu)腐蝕的附加(jia)措施,應選用316不銹鋼(gang),它比304不銹鋼(gang)更好;
d. 選用氯化物(wu)(wu)含(han)量低(di)的(de)絕緣材料(水(shui)溶氯化物(wu)(wu)離子<0.05%),避(bi)免氯化物(wu)(wu)聚集在管(guan)道的(de)外(wai)表面;
e. 如果絕緣材料的(de)外側可能要暴露于濕(shi)氯化物中(例如:沿海環境),應(ying)防止(zhi)氯化物滲透(tou)到管子上;
f. 應使用適于不銹鋼的(de)密封(feng)劑(ji)和抗磨(mo)損(sun)潤滑劑(ji)(氯化物(wu)含量低);
g. 如果調試時對管網進行了水(shui)壓試驗,試驗結束后應立(li)即(ji)將(jiang)管道中(zhong)的水(shui)排盡。
在飲用水系統中考慮并采用不銹鋼的主要原因是不銹鋼不會給飲用水帶來不銹鋼所含任何種類金屬的污染。自1965年以來,不銹鋼一直用于水處理廠大型中央控制重力過濾器,在飲用水系統中所用的標準不銹鋼種是304L不銹鋼或是316L。316L不銹鋼含有2%~3%的鉬,耐點蝕和耐縫隙腐蝕性能更好,在腐蝕性嚴重的環境下,其性能優于304L。最好使用含碳量最大為0.03%的低碳“L”級鋼種,而不是含碳量最大為0.08%的普通鋼種。在有些環境中,例如在氧化性化學環境,而不是在飲用水環境中,焊接的熱能會使含碳量在0.03%以上的不銹鋼的耐腐蝕性能降低。因此,良好的實踐都要求采用低碳鋼種304L和316L型不銹鋼。當用薄板材料制造焊管時,不銹鋼薄板的表面加工一般是2B,這種表面加工很適用于飲用水用途。
通常,在潔凈、流(liu)速大于0.5~0.6m/s的(de)水(shui)中(zhong),不銹(xiu)鋼的(de)性能最好(hao)。在原(yuan)水(shui)中(zhong),最低設(she)(she)計流(liu)速為1m/s,以(yi)便(bian)減少沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物。提高(gao)流(liu)速可降低由(you)水(shui)垢所造成(cheng)的(de)天然縫隙(xi)。當(dang)設(she)(she)計和運行處(chu)于可能產生水(shui)垢沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物條件時(shi),應(ying)定(ding)期(qi)利(li)用高(gao)壓水(shui)流(liu)進(jin)行沖洗。設(she)(she)計時(shi)應(ying)留出沖洗用口。當(dang)用氧(yang)化劑(ji),例如氯和高(gao)錳酸鉀對(dui)原(yuan)水(shui)進(jin)行處(chu)理時(shi),形成(cheng)黑色(se)的(de)Fe-Mn沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物,應(ying)對(dui)此特別注(zhu)意。一(yi)般來說,Fe-Mn沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物對(dui)304L不銹(xiu)鋼沒有(you)壞處(chu),但是,在焊(han)縫附近的(de)氧(yang)化皮沒有(you)去除的(de)情況下,焊(han)縫附近還會產生嚴(yan)重的(de)沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)縫隙(xi)腐蝕。
不(bu)(bu)銹鋼輸水管(guan)(guan)施工設(she)計時,水平(ping)管(guan)(guan)道要有(you)一定坡(po)度(du),以便能將水排(pai)盡,包括支撐(cheng)點(dian)間(jian)的(de)(de)(de)最(zui)低(di)點(dian)。在原(yuan)水管(guan)(guan)道上,要有(you)檢(jian)查和(he)(he)沖洗沉積(ji)物(wu)、雜物(wu)用的(de)(de)(de)進(jin)出口(kou)。在流(liu)(liu)速最(zui)大為23m/s的(de)(de)(de)情況下(xia),不(bu)(bu)銹鋼具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)性能。一般良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)設(she)計流(liu)(liu)量可最(zui)大限度(du)地(di)降低(di)細菌形成(cheng)生物(wu)堆和(he)(he)造成(cheng)微生物(wu)腐(fu)蝕(shi)(MIC)的(de)(de)(de)機會。減少沉積(ji)物(wu)和(he)(he)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)最(zui)低(di)流(liu)(liu)速:有(you)沉淀物(wu)的(de)(de)(de)原(yuan)水流(liu)(liu)速為1m/s,沉淀物(wu)很少的(de)(de)(de)凈水流(liu)(liu)速為0.5~0.6m/s;避免水不(bu)(bu)流(liu)(liu)動和(he)(he)有(you)死(si)頭(tou)。
不銹(xiu)鋼表(biao)(biao)面壓(ya)(ya)(ya)入的(de)(de)(de)鐵鱗(lin)(lin)會(hui)造成(cheng)(cheng)銹(xiu)印,在(zai)有(you)(you)些情況下會(hui)成(cheng)(cheng)為腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)源(yuan)頭。ASTM A380內所論述(shu)的(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)和(he)其(qi)他鈍(dun)化處(chu)理(li)(li)不能完(wan)全有(you)(you)效地(di)去(qu)除壓(ya)(ya)(ya)入鐵鱗(lin)(lin)和(he)其(qi)他表(biao)(biao)面缺陷。使用(yong)(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)-氫氟酸(suan)進(jin)(jin)行(xing)(xing)酸(suan)洗可去(qu)除壓(ya)(ya)(ya)入鐵鱗(lin)(lin)和(he)有(you)(you)表(biao)(biao)面缺陷的(de)(de)(de)金(jin)屬表(biao)(biao)層。然后,金(jin)屬表(biao)(biao)面鈍(dun)化,達到最佳耐腐蝕(shi)(shi)狀態(tai)。如(ru)果不能采用(yong)(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)氫氟酸(suan)進(jin)(jin)行(xing)(xing)酸(suan)洗,就(jiu)可采用(yong)(yong)(yong)(yong)機械的(de)(de)(de)方法去(qu)除壓(ya)(ya)(ya)入鐵鱗(lin)(lin)。可采用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)方法有(you)(you):采用(yong)(yong)(yong)(yong)中等和(he)細粒度的(de)(de)(de)磨(mo)料(liao)(liao),如(ru)干(gan)凈(jing)的(de)(de)(de)吊掛砂輪(lun)、粘輪(lun)或利用(yong)(yong)(yong)(yong)干(gan)凈(jing)磨(mo)料(liao)(liao)噴丸,如(ru)用(yong)(yong)(yong)(yong)玻璃珠、石榴(liu)石、核桃殼(ke)等進(jin)(jin)行(xing)(xing)噴丸處(chu)理(li)(li)。還可利用(yong)(yong)(yong)(yong)手提電解拋光(guang)裝置去(qu)除壓(ya)(ya)(ya)入鐵鱗(lin)(lin)和(he)回火色。檢查壓(ya)(ya)(ya)入鐵鱗(lin)(lin)去(qu)除的(de)(de)(de)有(you)(you)效方法是ASTM A380規定的(de)(de)(de)水(shui)濕(shi)及干(gan)燥(zao)工藝。程(cheng)序要求用(yong)(yong)(yong)(yong)蒸餾水(shui)、去(qu)離子水(shui)或淡水(shui)弄濕(shi)表(biao)(biao)面,然后進(jin)(jin)行(xing)(xing)烘干(gan)。在(zai)弄濕(shi)并烘干(gan)后,表(biao)(biao)面應無銹(xiu)斑或其(qi)他腐蝕(shi)(shi)產物的(de)(de)(de)痕跡。A380中所論述(shu)的(de)(de)(de)對壓(ya)(ya)(ya)入鐵鱗(lin)(lin)孔隙率試劑試驗(yan)更靈(ling)敏(min),但不太適(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)于飲用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)系統(tong)。