城市輸(shu)水管廊、居民儲水箱、水龍頭、凈水機等應用領域,常采(cai)用304系及(ji)316系不銹(xiu)鋼產(chan)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,采用不銹鋼(gang)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(nai)蝕(shi)性很好。這一品質在(zai)所(suo)有的飲用水中(zhong)都不(bu)變(bian),包括軟水,而且對于(yu)大(da)型(xing)建筑物尤其重要;
(2)不銹(xiu)鋼管(guan)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(su)水(shui)流(liu)的影(ying)響,耐(nai)沖擊;
(4)不銹(xiu)鋼系(xi)統具有維修成本低和壽命周(zhou)期(qi)成本優越的特點(dian);
(5)除滅菌劑外,不銹鋼(gang)管網不需(xu)要任(ren)何水(shui)處理化學制劑;
(6)不銹鋼無(wu)毒;
(7)不銹鋼(gang)回收再(zai)利(li)用率很(hen)高,是(shi)綠色環(huan)保材(cai)料,其本身(shen)的再(zai)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(bu)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(bu)銹鋼(gang)輸水管網鋪設與(yu)安裝時,要(yao)防止(zhi)管道外部(bu)腐蝕,應將氯(lv)化(hua)物(wu)污染(ran)降至(zhi)最低程度。因此,如(ru)果需(xu)要(yao)絕(jue)緣(yuan),與(yu)不(bu)銹鋼(gang)一(yi)起使用的(de)材(cai)(cai)料(liao)氯(lv)化(hua)物(wu)含量應該很低。當絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)料(liao)與(yu)外部(bu)的(de)潮濕氯(lv)化(hua)物(wu)接觸時,應使其(qi)保持干燥(如(ru)加一(yi)層(ceng)塑料(liao)罩(zhao))或(huo)加阻擋層(ceng)(如(ru)用厚度在(zai)0.06mm以上的(de)鋁(lv)箔覆蓋起來,鋁(lv)箔的(de)重疊量為50mm)或(huo)在(zai)不(bu)銹鋼(gang)與(yu)絕(jue)緣(yuan)材(cai)(cai)料(liao)之間加涂層(ceng)。
在不銹鋼輸(shu)水管(guan)網安裝與調試時,為了(le)保證管(guan)網達到最(zui)佳(jia)性(xing)能,特別是(shi)在大型建筑物中:
a. 水平(ping)管道應(ying)有一定的(de)坡(po)度;
b. 設計時(shi)不應有(you)死(si)角(jiao);
c. 水中氯化物含量較高時,作為防止局部腐蝕的附加措(cuo)施,應選(xuan)用316不銹鋼(gang),它比304不銹鋼(gang)更好;
d. 選用氯(lv)化(hua)物含(han)量低的(de)絕緣材料(水溶(rong)氯(lv)化(hua)物離子<0.05%),避免氯(lv)化(hua)物聚集在管道(dao)的(de)外表面(mian);
e. 如果(guo)絕緣(yuan)材(cai)料的(de)外側可能要暴露于濕氯(lv)化(hua)物中(例如:沿海環境),應防止(zhi)氯(lv)化(hua)物滲(shen)透到管(guan)子上(shang);
f. 應使用(yong)適(shi)于不銹鋼(gang)的(de)密封劑(ji)(ji)和抗磨(mo)損(sun)潤滑劑(ji)(ji)(氯化物含量低);
g. 如果調試(shi)時對(dui)管網進行了水(shui)壓(ya)試(shi)驗(yan),試(shi)驗(yan)結束后應立即將管道(dao)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(chang),在潔(jie)凈、流(liu)速大于(yu)0.5~0.6m/s的水中(zhong),不銹鋼的性能最好。在原水中(zhong),最低(di)設(she)(she)計流(liu)速為1m/s,以便減少沉(chen)(chen)積物。提高(gao)流(liu)速可(ke)降低(di)由水垢所造成(cheng)的天然縫(feng)隙。當設(she)(she)計和(he)運行(xing)處于(yu)可(ke)能產生水垢沉(chen)(chen)積物條(tiao)件時(shi),應(ying)定期利用高(gao)壓水流(liu)進行(xing)沖洗。設(she)(she)計時(shi)應(ying)留出沖洗用口。當用氧(yang)化劑,例如氯和(he)高(gao)錳酸(suan)鉀對(dui)原水進行(xing)處理(li)時(shi),形成(cheng)黑(hei)色(se)的Fe-Mn沉(chen)(chen)積物,應(ying)對(dui)此特別注意。一般來說,Fe-Mn沉(chen)(chen)積物對(dui)304L不銹鋼沒有壞處,但(dan)是,在焊(han)縫(feng)附(fu)近的氧(yang)化皮沒有去除的情(qing)況下,焊(han)縫(feng)附(fu)近還會(hui)產生嚴重(zhong)的沉(chen)(chen)積縫(feng)隙腐(fu)蝕。
不銹鋼輸水(shui)管施工設計(ji)時(shi),水(shui)平管道要(yao)(yao)有(you)一定坡度,以便(bian)能將水(shui)排盡,包括支撐點間的(de)(de)最(zui)低(di)點。在原(yuan)水(shui)管道上(shang),要(yao)(yao)有(you)檢查和(he)(he)沖(chong)洗沉(chen)積物(wu)、雜(za)物(wu)用的(de)(de)進出(chu)口。在流(liu)速(su)(su)最(zui)大(da)為(wei)23m/s的(de)(de)情況下(xia),不銹鋼具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)性(xing)能。一般良好(hao)的(de)(de)設計(ji)流(liu)量可最(zui)大(da)限度地降低(di)細(xi)菌形成生(sheng)物(wu)堆和(he)(he)造成微生(sheng)物(wu)腐蝕(MIC)的(de)(de)機會。減少沉(chen)積物(wu)和(he)(he)腐蝕的(de)(de)最(zui)低(di)流(liu)速(su)(su):有(you)沉(chen)淀物(wu)的(de)(de)原(yuan)水(shui)流(liu)速(su)(su)為(wei)1m/s,沉(chen)淀物(wu)很少的(de)(de)凈水(shui)流(liu)速(su)(su)為(wei)0.5~0.6m/s;避免水(shui)不流(liu)動和(he)(he)有(you)死頭。
不(bu)銹鋼表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)入的(de)(de)(de)鐵(tie)鱗(lin)會造成(cheng)銹印,在有些情況下會成(cheng)為腐蝕(shi)的(de)(de)(de)源頭。ASTM A380內(nei)所論(lun)述的(de)(de)(de)硝酸(suan)(suan)和(he)(he)(he)其(qi)他(ta)鈍化處理不(bu)能完全有效地去(qu)除壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)和(he)(he)(he)其(qi)他(ta)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)缺陷。使用硝酸(suan)(suan)-氫(qing)氟酸(suan)(suan)進行(xing)酸(suan)(suan)洗可去(qu)除壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)和(he)(he)(he)有表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)缺陷的(de)(de)(de)金屬表(biao)(biao)(biao)(biao)層。然后(hou),金屬表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍化,達到最佳耐(nai)腐蝕(shi)狀態。如果不(bu)能采(cai)用硝酸(suan)(suan)氫(qing)氟酸(suan)(suan)進行(xing)酸(suan)(suan)洗,就可采(cai)用機械的(de)(de)(de)方法去(qu)除壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)。可采(cai)用的(de)(de)(de)方法有:采(cai)用中等和(he)(he)(he)細粒度(du)的(de)(de)(de)磨料(liao),如干(gan)凈的(de)(de)(de)吊掛(gua)砂輪、粘(zhan)輪或(huo)利用干(gan)凈磨料(liao)噴丸(wan)(wan),如用玻璃珠、石榴石、核桃殼等進行(xing)噴丸(wan)(wan)處理。還可利用手(shou)提電解拋(pao)光裝置(zhi)去(qu)除壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)和(he)(he)(he)回(hui)火色。檢查壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)去(qu)除的(de)(de)(de)有效方法是ASTM A380規定的(de)(de)(de)水(shui)(shui)濕(shi)(shi)及干(gan)燥(zao)工藝。程序要求用蒸餾(liu)水(shui)(shui)、去(qu)離子水(shui)(shui)或(huo)淡水(shui)(shui)弄濕(shi)(shi)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian),然后(hou)進行(xing)烘干(gan)。在弄濕(shi)(shi)并烘干(gan)后(hou),表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)應無銹斑或(huo)其(qi)他(ta)腐蝕(shi)產物的(de)(de)(de)痕(hen)跡。A380中所論(lun)述的(de)(de)(de)對壓(ya)(ya)入鐵(tie)鱗(lin)孔隙率試(shi)劑試(shi)驗更靈敏,但不(bu)太適用于飲用水(shui)(shui)系(xi)統。

