城市輸水(shui)管(guan)廊(lang)、居民儲水(shui)箱、水(shui)龍頭、凈水(shui)機(ji)等應用領域,常采用304系及316系不銹(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(xiu)鋼耐蝕性很好(hao)。這一品(pin)質(zhi)在所有的飲用(yong)水中都(dou)不變,包括軟水,而且對于大型建筑物(wu)尤(you)其重要;
(2)不銹(xiu)鋼管道系統特別堅固,而且還有韌性,不易破裂;
(3)不銹鋼管網(wang)不受高(gao)速水流(liu)的影(ying)響(xiang),耐沖(chong)擊(ji);
(4)不銹鋼系統具有(you)維修成(cheng)本低和(he)壽(shou)命周期成(cheng)本優越的特點;
(5)除滅菌(jun)劑外,不銹鋼(gang)管網不需要(yao)任何水處理(li)化學制(zhi)劑;
(6)不銹鋼無毒;
(7)不銹(xiu)鋼回收再利(li)用率很高,是綠色(se)環保材料,其(qi)本身的再利(li)用率為100%。
304不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(gang)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(gang)輸水管網鋪設與安裝時,要防止管道(dao)外部腐(fu)蝕(shi),應(ying)(ying)將氯化(hua)物污(wu)染降至最低程度。因此,如果需要絕緣(yuan),與不銹(xiu)鋼(gang)一起使用(yong)的(de)材(cai)料氯化(hua)物含量(liang)應(ying)(ying)該很低。當(dang)絕緣(yuan)材(cai)料與外部的(de)潮濕氯化(hua)物接觸時,應(ying)(ying)使其保持干(gan)燥(zao)(如加(jia)(jia)一層(ceng)塑料罩(zhao))或加(jia)(jia)阻(zu)擋層(ceng)(如用(yong)厚(hou)度在0.06mm以(yi)上的(de)鋁箔覆蓋起來,鋁箔的(de)重疊量(liang)為50mm)或在不銹(xiu)鋼(gang)與絕緣(yuan)材(cai)料之間加(jia)(jia)涂層(ceng)。
在(zai)不銹鋼輸水(shui)管網(wang)安裝與調試時,為了保(bao)證管網(wang)達到最(zui)佳性能(neng),特別是在(zai)大型建筑物中:
a. 水平管道應有一(yi)定(ding)的(de)坡度;
b. 設計時不應有死角(jiao);
c. 水中(zhong)氯化物含量較高時(shi),作為(wei)防止局(ju)部腐蝕的附加措施(shi),應選用316不銹鋼,它(ta)比304不銹鋼更好(hao);
d. 選用氯(lv)化(hua)物含量(liang)低(di)的絕緣材料(水溶氯(lv)化(hua)物離(li)子<0.05%),避(bi)免氯(lv)化(hua)物聚集在管(guan)道的外表面;
e. 如果絕緣材料(liao)的(de)外側可能要暴(bao)露(lu)于濕氯(lv)化(hua)物中(例(li)如:沿海環境),應防止氯(lv)化(hua)物滲透到管(guan)子上(shang);
f. 應(ying)使(shi)用適(shi)于不銹鋼(gang)的密封劑和抗磨(mo)損潤滑劑(氯化物含量低(di));
g. 如果(guo)調試(shi)時對管網進(jin)行了(le)水壓試(shi)驗(yan),試(shi)驗(yan)結(jie)束后應立(li)即將管道中(zhong)的水排盡。
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(gang)或是316L。316L不(bu)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)大(da)于(yu)0.5~0.6m/s的(de)水中,不(bu)銹(xiu)鋼的(de)性能(neng)最(zui)好。在原(yuan)水中,最(zui)低設計流(liu)(liu)速(su)為1m/s,以(yi)便減少沉(chen)積物。提高流(liu)(liu)速(su)可(ke)降(jiang)低由水垢(gou)所造成的(de)天然縫(feng)隙(xi)。當(dang)設計和運行(xing)處于(yu)可(ke)能(neng)產生水垢(gou)沉(chen)積物條(tiao)件時,應(ying)定期利用高壓水流(liu)(liu)進行(xing)沖洗。設計時應(ying)留出沖洗用口(kou)。當(dang)用氧(yang)化劑,例(li)如(ru)氯和高錳(meng)酸鉀對原(yuan)水進行(xing)處理時,形(xing)成黑色的(de)Fe-Mn沉(chen)積物,應(ying)對此特別注意。一般來(lai)說,Fe-Mn沉(chen)積物對304L不(bu)銹(xiu)鋼沒有壞處,但是,在焊(han)縫(feng)附近(jin)的(de)氧(yang)化皮沒有去除的(de)情況下,焊(han)縫(feng)附近(jin)還會(hui)產生嚴重的(de)沉(chen)積縫(feng)隙(xi)腐蝕。
不(bu)銹(xiu)鋼輸水管施工(gong)設計時,水平管道要有一定坡度,以便能(neng)將(jiang)水排盡,包括支(zhi)撐點間的(de)最低點。在原水管道上,要有檢查和(he)沖(chong)洗(xi)沉(chen)積(ji)物(wu)、雜(za)物(wu)用的(de)進出口。在流速(su)最大(da)為23m/s的(de)情況下,不(bu)銹(xiu)鋼具有良(liang)(liang)好的(de)性能(neng)。一般良(liang)(liang)好的(de)設計流量可最大(da)限度地(di)降(jiang)低細菌形成生(sheng)物(wu)堆和(he)造成微生(sheng)物(wu)腐(fu)蝕(MIC)的(de)機會。減少沉(chen)積(ji)物(wu)和(he)腐(fu)蝕的(de)最低流速(su):有沉(chen)淀物(wu)的(de)原水流速(su)為1m/s,沉(chen)淀物(wu)很少的(de)凈水流速(su)為0.5~0.6m/s;避(bi)免水不(bu)流動和(he)有死頭。
不(bu)(bu)銹鋼表(biao)面(mian)壓(ya)(ya)入的(de)鐵(tie)鱗(lin)會(hui)造成銹印(yin),在有(you)(you)些情況下會(hui)成為腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)源頭。ASTM A380內(nei)所論述(shu)的(de)硝(xiao)酸(suan)和(he)(he)其(qi)(qi)他鈍(dun)化處理不(bu)(bu)能完全有(you)(you)效地去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)和(he)(he)其(qi)(qi)他表(biao)面(mian)缺(que)陷。使用(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)-氫(qing)氟酸(suan)進(jin)行酸(suan)洗(xi)(xi)可(ke)去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)和(he)(he)有(you)(you)表(biao)面(mian)缺(que)陷的(de)金屬表(biao)層。然后(hou),金屬表(biao)面(mian)鈍(dun)化,達到(dao)最佳耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)狀態。如果不(bu)(bu)能采用(yong)(yong)(yong)硝(xiao)酸(suan)氫(qing)氟酸(suan)進(jin)行酸(suan)洗(xi)(xi),就可(ke)采用(yong)(yong)(yong)機械(xie)的(de)方(fang)法(fa)去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)。可(ke)采用(yong)(yong)(yong)的(de)方(fang)法(fa)有(you)(you):采用(yong)(yong)(yong)中(zhong)等(deng)和(he)(he)細粒度的(de)磨料,如干(gan)凈的(de)吊掛砂輪(lun)、粘輪(lun)或利用(yong)(yong)(yong)干(gan)凈磨料噴丸,如用(yong)(yong)(yong)玻(bo)璃珠、石榴(liu)石、核桃殼(ke)等(deng)進(jin)行噴丸處理。還可(ke)利用(yong)(yong)(yong)手提電解拋(pao)光裝置去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)和(he)(he)回火色(se)。檢查壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)去(qu)除(chu)的(de)有(you)(you)效方(fang)法(fa)是ASTM A380規(gui)定(ding)的(de)水(shui)(shui)濕(shi)及干(gan)燥工(gong)藝。程序要求用(yong)(yong)(yong)蒸餾水(shui)(shui)、去(qu)離子水(shui)(shui)或淡(dan)水(shui)(shui)弄濕(shi)表(biao)面(mian),然后(hou)進(jin)行烘(hong)干(gan)。在弄濕(shi)并烘(hong)干(gan)后(hou),表(biao)面(mian)應無銹斑或其(qi)(qi)他腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)物的(de)痕跡(ji)。A380中(zhong)所論述(shu)的(de)對壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)孔隙率試劑試驗更靈敏,但(dan)不(bu)(bu)太適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)系統。

