城(cheng)市輸水(shui)管廊、居民(min)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(bu)銹鋼作為輸水管道更有優越性,概括起來有如下優勢:
(1)不銹鋼耐蝕性(xing)很(hen)好(hao)。這一品質(zhi)在所有的飲用水(shui)中都不變,包括軟水(shui),而且對于大(da)型建筑物尤其重要;
(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(bu)銹鋼管網不(bu)受(shou)高(gao)速水流的影響,耐沖擊;
(4)不銹鋼系統具(ju)有維修(xiu)成本(ben)低和壽命周期成本(ben)優越(yue)的特(te)點;
(5)除(chu)滅菌劑(ji)外,不銹鋼管網不需要任(ren)何水處理化學制(zhi)劑(ji);
(6)不銹鋼無毒;
(7)不銹鋼回收再利用(yong)率很高,是綠色環保材料,其本身的(de)再利用(yong)率為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(gang)輸(shu)水(shui)管(guan)網鋪設與安裝時,要防止管(guan)道外部腐(fu)蝕,應將(jiang)氯(lv)化(hua)物(wu)污染降(jiang)至最低程(cheng)度。因此(ci),如(ru)果需要絕緣(yuan)(yuan),與不銹鋼(gang)一起使用的材(cai)料(liao)氯(lv)化(hua)物(wu)含量應該(gai)很低。當絕緣(yuan)(yuan)材(cai)料(liao)與外部的潮(chao)濕氯(lv)化(hua)物(wu)接觸時,應使其(qi)保持干(gan)燥(如(ru)加(jia)一層塑料(liao)罩)或加(jia)阻擋層(如(ru)用厚度在(zai)0.06mm以上的鋁(lv)箔(bo)覆蓋起來,鋁(lv)箔(bo)的重疊量為50mm)或在(zai)不銹鋼(gang)與絕緣(yuan)(yuan)材(cai)料(liao)之間加(jia)涂層。
在不銹(xiu)鋼輸(shu)水管網安裝與調試時,為了保證管網達(da)到最佳性能,特(te)別是(shi)在大(da)型建筑物(wu)中:
a. 水平管道應有一定(ding)的(de)坡度;
b. 設(she)計時不應(ying)有死角;
c. 水(shui)中(zhong)氯(lv)化物含(han)量較(jiao)高時,作(zuo)為防止局部腐蝕的(de)附加措施,應選用(yong)316不銹(xiu)鋼,它比304不銹(xiu)鋼更(geng)好;
d. 選(xuan)用(yong)氯化物含量(liang)低的(de)絕緣(yuan)材料(水溶氯化物離子<0.05%),避免氯化物聚(ju)集(ji)在管道的(de)外表面;
e. 如果絕緣材料的外(wai)側可能(neng)要(yao)暴露于濕氯化(hua)(hua)物(wu)中(例如:沿海環(huan)境),應防止氯化(hua)(hua)物(wu)滲透(tou)到管子(zi)上;
f. 應使用適于不(bu)銹(xiu)鋼的密(mi)封劑(ji)(ji)和(he)抗(kang)磨損潤(run)滑劑(ji)(ji)(氯化物含量低(di));
g. 如果調試時(shi)對管網進行了(le)水(shui)壓試驗,試驗結束(shu)后應立即將管道中的水(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(xiu)鋼(gang)或是316L。316L不(bu)銹鋼(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(zai)潔凈、流(liu)速大于0.5~0.6m/s的(de)(de)(de)水(shui)(shui)中,不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)性能(neng)最(zui)(zui)好。在(zai)原水(shui)(shui)中,最(zui)(zui)低設(she)(she)計流(liu)速為(wei)1m/s,以便減少(shao)沉(chen)積(ji)(ji)物。提高(gao)流(liu)速可降(jiang)低由水(shui)(shui)垢所造(zao)成的(de)(de)(de)天然縫隙(xi)。當設(she)(she)計和運(yun)行處(chu)(chu)于可能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)水(shui)(shui)垢沉(chen)積(ji)(ji)物條(tiao)件時,應(ying)定(ding)期(qi)利用高(gao)壓水(shui)(shui)流(liu)進行沖洗。設(she)(she)計時應(ying)留出沖洗用口。當用氧化(hua)劑,例如(ru)氯和高(gao)錳酸鉀對原水(shui)(shui)進行處(chu)(chu)理時,形成黑色的(de)(de)(de)Fe-Mn沉(chen)積(ji)(ji)物,應(ying)對此特別注意(yi)。一般來(lai)說,Fe-Mn沉(chen)積(ji)(ji)物對304L不銹鋼(gang)沒有壞處(chu)(chu),但是,在(zai)焊(han)(han)縫附(fu)近的(de)(de)(de)氧化(hua)皮(pi)沒有去(qu)除的(de)(de)(de)情(qing)況下,焊(han)(han)縫附(fu)近還會(hui)產(chan)生(sheng)(sheng)嚴重的(de)(de)(de)沉(chen)積(ji)(ji)縫隙(xi)腐蝕。
不銹鋼(gang)輸水管施工(gong)設(she)計(ji)時,水平管道(dao)要(yao)有(you)一(yi)定坡度,以便能將(jiang)水排(pai)盡,包括支撐點(dian)間的(de)(de)(de)最(zui)低(di)點(dian)。在原(yuan)水管道(dao)上,要(yao)有(you)檢查和(he)沖洗沉積物(wu)(wu)、雜物(wu)(wu)用的(de)(de)(de)進出(chu)口。在流速最(zui)大(da)為(wei)23m/s的(de)(de)(de)情況下,不銹鋼(gang)具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)性能。一(yi)般良(liang)好的(de)(de)(de)設(she)計(ji)流量(liang)可最(zui)大(da)限度地降低(di)細菌形成生物(wu)(wu)堆(dui)和(he)造(zao)成微生物(wu)(wu)腐蝕(MIC)的(de)(de)(de)機會(hui)。減少沉積物(wu)(wu)和(he)腐蝕的(de)(de)(de)最(zui)低(di)流速:有(you)沉淀(dian)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)原(yuan)水流速為(wei)1m/s,沉淀(dian)物(wu)(wu)很少的(de)(de)(de)凈水流速為(wei)0.5~0.6m/s;避免水不流動和(he)有(you)死(si)頭。
不銹(xiu)鋼表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)的(de)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)會造(zao)成銹(xiu)印,在(zai)有些情況下會成為腐蝕的(de)源頭。ASTM A380內所論述的(de)硝酸和(he)其他(ta)鈍(dun)化處(chu)(chu)理不能(neng)完全有效地去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)和(he)其他(ta)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)缺陷。使用(yong)(yong)(yong)硝酸-氫氟(fu)酸進行(xing)酸洗可(ke)(ke)去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)和(he)有表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)缺陷的(de)金屬表(biao)(biao)(biao)(biao)層(ceng)。然(ran)后(hou)(hou),金屬表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍(dun)化,達到最佳(jia)耐腐蝕狀(zhuang)態。如(ru)(ru)(ru)果不能(neng)采(cai)用(yong)(yong)(yong)硝酸氫氟(fu)酸進行(xing)酸洗,就可(ke)(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)機械的(de)方(fang)法(fa)去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)。可(ke)(ke)采(cai)用(yong)(yong)(yong)的(de)方(fang)法(fa)有:采(cai)用(yong)(yong)(yong)中等和(he)細粒度的(de)磨料,如(ru)(ru)(ru)干(gan)凈的(de)吊掛砂輪、粘輪或(huo)利(li)用(yong)(yong)(yong)干(gan)凈磨料噴丸(wan),如(ru)(ru)(ru)用(yong)(yong)(yong)玻璃(li)珠、石榴石、核桃殼等進行(xing)噴丸(wan)處(chu)(chu)理。還可(ke)(ke)利(li)用(yong)(yong)(yong)手提電解拋(pao)光裝置去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)和(he)回(hui)火色。檢查壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)去(qu)除(chu)的(de)有效方(fang)法(fa)是(shi)ASTM A380規定(ding)的(de)水(shui)(shui)濕及干(gan)燥工藝。程(cheng)序要求用(yong)(yong)(yong)蒸餾(liu)水(shui)(shui)、去(qu)離(li)子(zi)水(shui)(shui)或(huo)淡水(shui)(shui)弄(nong)濕表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian),然(ran)后(hou)(hou)進行(xing)烘干(gan)。在(zai)弄(nong)濕并烘干(gan)后(hou)(hou),表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)應無銹(xiu)斑或(huo)其他(ta)腐蝕產物(wu)的(de)痕跡。A380中所論述的(de)對壓(ya)(ya)(ya)(ya)入(ru)鐵(tie)(tie)鱗(lin)(lin)孔隙率試劑試驗更(geng)靈敏,但不太適用(yong)(yong)(yong)于飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)系統。

