城市輸水(shui)管(guan)廊、居民儲水(shui)箱、水(shui)龍頭(tou)、凈水(shui)機等應用領域,常采用304系(xi)及316系(xi)不(bu)銹(xiu)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,采用不銹(xiu)鋼作為輸水管道更有優越性,概括起來有如下優勢:
(1)不(bu)銹鋼耐蝕(shi)性很(hen)好。這(zhe)一(yi)品質在所有的飲用水中都不(bu)變(bian),包括軟水,而且對于大(da)型(xing)建(jian)筑物尤其重要;
(2)不銹鋼管道系統特別堅固,而且還有韌性,不易破裂;
(3)不(bu)銹鋼管網不(bu)受(shou)高速水流的(de)影響,耐沖擊;
(4)不銹鋼系統具有(you)維修(xiu)成(cheng)本低和壽命周期成(cheng)本優(you)越的特點;
(5)除滅菌(jun)劑(ji)外,不(bu)銹鋼(gang)管網不(bu)需要任何水(shui)處理化學制劑(ji);
(6)不銹鋼無毒;
(7)不銹鋼回收再利用(yong)率很高(gao),是綠色環保材(cai)料,其本身(shen)的再利用(yong)率為(wei)100%。
304不(bu)銹鋼在氯化物含量達到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(zai)不銹鋼輸水管網鋪設與安(an)裝時,要防止(zhi)管道(dao)外部腐蝕,應(ying)將氯化物污(wu)染降至最低程度。因此,如(ru)果(guo)需要絕(jue)緣,與不銹鋼一起使用的材料(liao)氯化物含量(liang)應(ying)該(gai)很低。當絕(jue)緣材料(liao)與外部的潮(chao)濕氯化物接觸時,應(ying)使其保持(chi)干(gan)燥(如(ru)加(jia)(jia)一層塑料(liao)罩)或加(jia)(jia)阻擋(dang)層(如(ru)用厚度在(zai)0.06mm以上(shang)的鋁箔(bo)覆蓋起來,鋁箔(bo)的重疊量(liang)為(wei)50mm)或在(zai)不銹鋼與絕(jue)緣材料(liao)之(zhi)間加(jia)(jia)涂層。
在(zai)不銹(xiu)鋼輸水管網(wang)安裝與調試(shi)時,為了保證管網(wang)達到(dao)最佳性(xing)能,特別是在(zai)大(da)型建筑(zhu)物中:
a. 水平管(guan)道應有一定的坡度;
b. 設計時不(bu)應有死角;
c. 水中氯化物含量較高時,作為(wei)防(fang)止(zhi)局部腐蝕的附加措施,應選用316不(bu)銹鋼(gang),它比304不(bu)銹鋼(gang)更(geng)好(hao);
d. 選用(yong)氯化(hua)(hua)物含量低的絕緣材(cai)料(liao)(水溶氯化(hua)(hua)物離子<0.05%),避免(mian)氯化(hua)(hua)物聚(ju)集在管道的外表面;
e. 如(ru)果絕緣材料的外側可能要暴露于(yu)濕氯(lv)化(hua)物中(例如(ru):沿海環境),應防止氯(lv)化(hua)物滲透到(dao)管子上;
f. 應使(shi)用適于(yu)不銹鋼的密封劑和抗磨損潤滑劑(氯化物含(han)量低);
g. 如果(guo)調試(shi)(shi)時對(dui)管網進行了水壓試(shi)(shi)驗,試(shi)(shi)驗結束后應立即(ji)將管道中的(de)水排盡。
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(jie)凈、流(liu)(liu)速(su)(su)大于0.5~0.6m/s的(de)水(shui)中,不銹鋼的(de)性能最好。在原水(shui)中,最低設計流(liu)(liu)速(su)(su)為1m/s,以便(bian)減少沉(chen)積(ji)物(wu)。提高(gao)(gao)(gao)流(liu)(liu)速(su)(su)可降低由水(shui)垢(gou)所造成的(de)天然縫隙。當(dang)設計和(he)運行處于可能產生(sheng)水(shui)垢(gou)沉(chen)積(ji)物(wu)條件時,應(ying)(ying)定期利用(yong)高(gao)(gao)(gao)壓(ya)水(shui)流(liu)(liu)進行沖(chong)洗。設計時應(ying)(ying)留出沖(chong)洗用(yong)口。當(dang)用(yong)氧(yang)化(hua)劑,例如(ru)氯和(he)高(gao)(gao)(gao)錳(meng)酸鉀對原水(shui)進行處理時,形成黑(hei)色的(de)Fe-Mn沉(chen)積(ji)物(wu),應(ying)(ying)對此特別注意。一般(ban)來說(shuo),Fe-Mn沉(chen)積(ji)物(wu)對304L不銹鋼沒(mei)有壞處,但是,在焊縫附(fu)近的(de)氧(yang)化(hua)皮沒(mei)有去除的(de)情況下,焊縫附(fu)近還會產生(sheng)嚴重的(de)沉(chen)積(ji)縫隙腐蝕。
不銹(xiu)鋼(gang)輸(shu)水管施工設(she)計時,水平管道要有(you)(you)一定坡度,以便能(neng)將水排盡,包括(kuo)支撐點間(jian)的(de)最(zui)低(di)點。在(zai)原水管道上,要有(you)(you)檢查和沖(chong)洗(xi)沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)、雜(za)物(wu)(wu)用(yong)的(de)進出(chu)口。在(zai)流(liu)(liu)速最(zui)大(da)(da)為23m/s的(de)情況下,不銹(xiu)鋼(gang)具有(you)(you)良好的(de)性能(neng)。一般良好的(de)設(she)計流(liu)(liu)量可最(zui)大(da)(da)限度地降低(di)細菌形成生物(wu)(wu)堆和造成微生物(wu)(wu)腐蝕(MIC)的(de)機會。減少沉(chen)(chen)積(ji)物(wu)(wu)和腐蝕的(de)最(zui)低(di)流(liu)(liu)速:有(you)(you)沉(chen)(chen)淀(dian)物(wu)(wu)的(de)原水流(liu)(liu)速為1m/s,沉(chen)(chen)淀(dian)物(wu)(wu)很少的(de)凈水流(liu)(liu)速為0.5~0.6m/s;避(bi)免(mian)水不流(liu)(liu)動和有(you)(you)死頭。
不銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)的(de)(de)(de)鐵(tie)鱗(lin)(lin)會(hui)造成(cheng)銹(xiu)印,在有(you)些情況下(xia)會(hui)成(cheng)為(wei)腐蝕的(de)(de)(de)源(yuan)頭。ASTM A380內所論述的(de)(de)(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)和其他鈍化處(chu)理不能完全(quan)有(you)效(xiao)地去(qu)(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)鐵(tie)鱗(lin)(lin)和其他表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)缺陷。使用(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)(suan)-氫氟酸(suan)(suan)進(jin)(jin)行(xing)酸(suan)(suan)洗(xi)可去(qu)(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)鐵(tie)鱗(lin)(lin)和有(you)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)缺陷的(de)(de)(de)金屬表(biao)層。然后,金屬表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)鈍化,達到(dao)最佳耐腐蝕狀態。如(ru)(ru)果不能采用(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)(suan)氫氟酸(suan)(suan)進(jin)(jin)行(xing)酸(suan)(suan)洗(xi),就可采用(yong)(yong)機(ji)械的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法去(qu)(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)鐵(tie)鱗(lin)(lin)。可采用(yong)(yong)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法有(you):采用(yong)(yong)中(zhong)等(deng)和細粒度的(de)(de)(de)磨(mo)料,如(ru)(ru)干(gan)凈(jing)的(de)(de)(de)吊掛砂輪、粘輪或利(li)用(yong)(yong)干(gan)凈(jing)磨(mo)料噴丸,如(ru)(ru)用(yong)(yong)玻(bo)璃珠(zhu)、石榴石、核(he)桃殼等(deng)進(jin)(jin)行(xing)噴丸處(chu)理。還可利(li)用(yong)(yong)手提電解拋(pao)光裝置去(qu)(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)鐵(tie)鱗(lin)(lin)和回火色。檢查壓(ya)(ya)入(ru)(ru)鐵(tie)鱗(lin)(lin)去(qu)(qu)除(chu)的(de)(de)(de)有(you)效(xiao)方(fang)(fang)法是ASTM A380規定的(de)(de)(de)水(shui)濕(shi)及干(gan)燥工藝。程序要求用(yong)(yong)蒸餾(liu)水(shui)、去(qu)(qu)離子水(shui)或淡水(shui)弄濕(shi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian),然后進(jin)(jin)行(xing)烘干(gan)。在弄濕(shi)并烘干(gan)后,表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)應無銹(xiu)斑或其他腐蝕產物的(de)(de)(de)痕(hen)跡。A380中(zhong)所論述的(de)(de)(de)對壓(ya)(ya)入(ru)(ru)鐵(tie)鱗(lin)(lin)孔(kong)隙率試劑試驗更靈敏,但(dan)不太適用(yong)(yong)于飲(yin)用(yong)(yong)水(shui)系統。

