城市(shi)輸(shu)水(shui)管廊、居(ju)民儲水(shui)箱、水(shui)龍頭、凈水(shui)機等應用領域,常(chang)采用304系(xi)及316系(xi)不(bu)銹(xiu)鋼產品(pin)。
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)不銹鋼耐(nai)蝕性很好(hao)。這(zhe)一品質在(zai)所有的飲用水中都不變,包括軟(ruan)水,而且對(dui)于(yu)大型建筑物尤其重要;
(2)不(bu)銹鋼管道(dao)系統特別堅固,而且還有韌性,不易破裂;
(3)不銹鋼管網不受高速(su)水流的影響,耐沖擊;
(4)不(bu)銹鋼系統(tong)具有(you)維修(xiu)成本(ben)低和壽命周期成本(ben)優越的(de)特點;
(5)除滅菌(jun)劑外,不銹鋼管網不需要任何水處理化學制劑;
(6)不銹鋼無毒(du);
(7)不銹鋼(gang)回收(shou)再利用率很高(gao),是綠色環保材(cai)料,其本身的(de)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)(xiu)鋼(gang)輸(shu)水管網鋪設與安裝(zhuang)時,要防止管道外部腐蝕,應(ying)將氯化(hua)物污染降至最(zui)低程度。因此(ci),如(ru)果需要絕緣(yuan),與不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)一起(qi)使(shi)用的材料(liao)氯化(hua)物含量(liang)應(ying)該很(hen)低。當絕緣(yuan)材料(liao)與外部的潮濕氯化(hua)物接觸時,應(ying)使(shi)其保持干(gan)燥(如(ru)加(jia)一層塑料(liao)罩)或(huo)加(jia)阻(zu)擋層(如(ru)用厚度在0.06mm以(yi)上的鋁(lv)箔覆蓋起(qi)來,鋁(lv)箔的重疊量(liang)為(wei)50mm)或(huo)在不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)與絕緣(yuan)材料(liao)之間加(jia)涂層。
在(zai)不(bu)銹鋼輸水管網安(an)裝與(yu)調試時,為了保證管網達(da)到最佳(jia)性(xing)能(neng),特別是在(zai)大型建筑物中:
a. 水(shui)平管道應有一定的坡(po)度;
b. 設計時不應有死角;
c. 水中氯化物含量較高時,作(zuo)為防(fang)止(zhi)局部腐蝕的附加措(cuo)施,應選用(yong)316不銹鋼(gang),它比(bi)304不銹鋼(gang)更好;
d. 選用氯化物(wu)含量低(di)的絕緣材料(水(shui)溶氯化物(wu)離子<0.05%),避免氯化物(wu)聚集在管(guan)道的外(wai)表面;
e. 如(ru)果絕(jue)緣(yuan)材料的外側(ce)可(ke)能(neng)要暴露(lu)于濕(shi)氯化(hua)物中(例如(ru):沿海環境),應(ying)防止氯化(hua)物滲透到管子上;
f. 應使用適于不(bu)銹鋼的密封劑(ji)(ji)和(he)抗磨損潤滑劑(ji)(ji)(氯化物含量低);
g. 如果(guo)調試時對(dui)管網進行了水(shui)壓試驗(yan),試驗(yan)結束后應立即將管道中的水(shui)排(pai)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(xiu)鋼(gang)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(su)大于0.5~0.6m/s的(de)(de)(de)(de)(de)水中(zhong),不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)性能最(zui)好。在原(yuan)水中(zhong),最(zui)低(di)設計流(liu)速(su)為1m/s,以便減(jian)少沉積(ji)物。提高流(liu)速(su)可降低(di)由水垢所造成的(de)(de)(de)(de)(de)天然縫(feng)隙(xi)。當設計和運行(xing)處于可能產(chan)生(sheng)水垢沉積(ji)物條(tiao)件(jian)時(shi),應(ying)定期利用高壓水流(liu)進行(xing)沖(chong)(chong)洗。設計時(shi)應(ying)留出(chu)沖(chong)(chong)洗用口。當用氧(yang)化劑,例如氯和高錳(meng)酸鉀對(dui)原(yuan)水進行(xing)處理時(shi),形成黑色的(de)(de)(de)(de)(de)Fe-Mn沉積(ji)物,應(ying)對(dui)此特(te)別注意(yi)。一般來(lai)說(shuo),Fe-Mn沉積(ji)物對(dui)304L不(bu)銹(xiu)鋼沒有(you)壞處,但是,在焊(han)縫(feng)附近的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化皮沒有(you)去除的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia),焊(han)縫(feng)附近還(huan)會產(chan)生(sheng)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)沉積(ji)縫(feng)隙(xi)腐蝕。
不(bu)銹鋼輸水(shui)管(guan)施工設計(ji)(ji)時,水(shui)平(ping)管(guan)道(dao)要(yao)有(you)一(yi)定坡度,以便能(neng)將(jiang)水(shui)排盡(jin),包括支(zhi)撐點間的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)低(di)點。在(zai)原(yuan)水(shui)管(guan)道(dao)上,要(yao)有(you)檢查(cha)和沖洗沉(chen)積(ji)物、雜(za)物用的(de)(de)(de)(de)(de)進出口。在(zai)流(liu)速最(zui)(zui)大為(wei)23m/s的(de)(de)(de)(de)(de)情況下,不(bu)銹鋼具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)。一(yi)般良好的(de)(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)流(liu)量可最(zui)(zui)大限(xian)度地降(jiang)低(di)細菌形成生物堆和造成微生物腐蝕(MIC)的(de)(de)(de)(de)(de)機會。減少(shao)沉(chen)積(ji)物和腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)低(di)流(liu)速:有(you)沉(chen)淀物的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)水(shui)流(liu)速為(wei)1m/s,沉(chen)淀物很(hen)少(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)凈水(shui)流(liu)速為(wei)0.5~0.6m/s;避免水(shui)不(bu)流(liu)動(dong)和有(you)死頭。
不(bu)銹鋼表(biao)(biao)面(mian)壓(ya)入(ru)(ru)的(de)(de)鐵鱗(lin)會造成(cheng)銹印,在(zai)有(you)(you)些情況下會成(cheng)為腐蝕(shi)的(de)(de)源頭(tou)。ASTM A380內所(suo)論(lun)述的(de)(de)硝(xiao)(xiao)酸和(he)其他(ta)鈍化處理(li)不(bu)能完全有(you)(you)效(xiao)(xiao)地去(qu)除壓(ya)入(ru)(ru)鐵鱗(lin)和(he)其他(ta)表(biao)(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)(xian)。使用(yong)(yong)(yong)硝(xiao)(xiao)酸-氫氟(fu)酸進(jin)行酸洗可去(qu)除壓(ya)入(ru)(ru)鐵鱗(lin)和(he)有(you)(you)表(biao)(biao)面(mian)缺(que)陷(xian)(xian)的(de)(de)金(jin)屬表(biao)(biao)層。然(ran)后,金(jin)屬表(biao)(biao)面(mian)鈍化,達到最佳耐腐蝕(shi)狀態(tai)。如(ru)(ru)果不(bu)能采用(yong)(yong)(yong)硝(xiao)(xiao)酸氫氟(fu)酸進(jin)行酸洗,就可采用(yong)(yong)(yong)機(ji)械的(de)(de)方(fang)法去(qu)除壓(ya)入(ru)(ru)鐵鱗(lin)。可采用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)方(fang)法有(you)(you):采用(yong)(yong)(yong)中(zhong)等和(he)細粒度的(de)(de)磨料(liao)(liao),如(ru)(ru)干(gan)(gan)凈的(de)(de)吊掛砂輪、粘輪或利用(yong)(yong)(yong)干(gan)(gan)凈磨料(liao)(liao)噴丸,如(ru)(ru)用(yong)(yong)(yong)玻(bo)璃珠、石榴石、核桃殼等進(jin)行噴丸處理(li)。還(huan)可利用(yong)(yong)(yong)手提(ti)電解拋光裝置去(qu)除壓(ya)入(ru)(ru)鐵鱗(lin)和(he)回火色。檢查壓(ya)入(ru)(ru)鐵鱗(lin)去(qu)除的(de)(de)有(you)(you)效(xiao)(xiao)方(fang)法是ASTM A380規定的(de)(de)水(shui)濕(shi)及干(gan)(gan)燥工藝。程序(xu)要求用(yong)(yong)(yong)蒸餾(liu)水(shui)、去(qu)離子水(shui)或淡水(shui)弄濕(shi)表(biao)(biao)面(mian),然(ran)后進(jin)行烘(hong)(hong)干(gan)(gan)。在(zai)弄濕(shi)并烘(hong)(hong)干(gan)(gan)后,表(biao)(biao)面(mian)應無銹斑或其他(ta)腐蝕(shi)產物的(de)(de)痕跡。A380中(zhong)所(suo)論(lun)述的(de)(de)對(dui)壓(ya)入(ru)(ru)鐵鱗(lin)孔隙率試劑(ji)試驗更靈敏,但不(bu)太適用(yong)(yong)(yong)于飲(yin)用(yong)(yong)(yong)水(shui)系(xi)統。

