城市輸水管(guan)廊、居民儲水箱、水龍頭(tou)、凈水機(ji)等應用(yong)領域,常(chang)采用(yong)304系(xi)(xi)及316系(xi)(xi)不銹鋼產品。
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)很好。這一品質在所有的飲用水中(zhong)都不變,包(bao)括軟水,而且對于(yu)大型建(jian)筑物尤其重(zhong)要;
(2)不銹鋼管道系統特別堅固,而且還有韌性,不易破裂;
(3)不銹鋼管網不受高速水流的(de)影(ying)響(xiang),耐沖擊(ji);
(4)不銹鋼系統(tong)具有維修成本低和壽(shou)命周(zhou)期成本優越(yue)的特點;
(5)除滅菌劑(ji)外,不銹鋼管(guan)網不需要任何水處理化學制劑(ji);
(6)不(bu)銹鋼無(wu)毒;
(7)不銹鋼回收(shou)再(zai)利用(yong)率(lv)很高(gao),是(shi)綠色(se)環保材(cai)料,其本身的再(zai)利用(yong)率(lv)為(wei)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。
在不銹鋼輸水管網鋪設與(yu)(yu)安裝時(shi),要防止管道外(wai)部腐蝕(shi),應將氯(lv)化物(wu)(wu)污染降至(zhi)最低程度。因此(ci),如(ru)果需要絕(jue)緣(yuan)(yuan),與(yu)(yu)不銹鋼一起使(shi)用的(de)材(cai)料(liao)(liao)氯(lv)化物(wu)(wu)含(han)量應該很低。當絕(jue)緣(yuan)(yuan)材(cai)料(liao)(liao)與(yu)(yu)外(wai)部的(de)潮濕(shi)氯(lv)化物(wu)(wu)接觸時(shi),應使(shi)其保持(chi)干燥(zao)(如(ru)加一層塑(su)料(liao)(liao)罩)或加阻擋層(如(ru)用厚度在0.06mm以上的(de)鋁箔覆蓋起來,鋁箔的(de)重疊量為50mm)或在不銹鋼與(yu)(yu)絕(jue)緣(yuan)(yuan)材(cai)料(liao)(liao)之間加涂層。
在不銹(xiu)鋼輸水管網(wang)安裝與調試時,為了(le)保(bao)證管網(wang)達到最佳性能,特別是(shi)在大型建(jian)筑物中:
a. 水平管(guan)道應(ying)有(you)一(yi)定(ding)的(de)坡度;
b. 設計時不應(ying)有死(si)角(jiao);
c. 水中氯化物(wu)含量較(jiao)高時,作(zuo)為防(fang)止局部腐蝕的附加措(cuo)施,應選用316不(bu)銹鋼(gang),它(ta)比304不(bu)銹鋼(gang)更好;
d. 選(xuan)用(yong)氯化(hua)物含(han)量低的(de)絕緣材料(水溶氯化(hua)物離子<0.05%),避免氯化(hua)物聚(ju)集在管道的(de)外表(biao)面;
e. 如果絕緣(yuan)材(cai)料(liao)的外側可能要暴露于濕氯化(hua)物中(zhong)(例如:沿海環境(jing)),應防(fang)止氯化(hua)物滲(shen)透到(dao)管子上;
f. 應使用適于不銹鋼的密封劑和抗磨損潤滑劑(氯化物含量低);
g. 如果調試(shi)時對管(guan)網進行(xing)了水(shui)壓試(shi)驗,試(shi)驗結束(shu)后應立即將管(guan)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不銹鋼或是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(tong)常,在潔凈、流(liu)(liu)速大于0.5~0.6m/s的(de)水(shui)(shui)中,不(bu)銹鋼的(de)性能最好。在原(yuan)水(shui)(shui)中,最低設(she)計流(liu)(liu)速為1m/s,以(yi)便減少沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物。提高流(liu)(liu)速可降低由(you)水(shui)(shui)垢所造(zao)成的(de)天然(ran)縫(feng)(feng)隙。當(dang)設(she)計和運(yun)行處于可能產生水(shui)(shui)垢沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物條件時,應定(ding)期利用(yong)(yong)高壓水(shui)(shui)流(liu)(liu)進行沖(chong)洗。設(she)計時應留(liu)出沖(chong)洗用(yong)(yong)口。當(dang)用(yong)(yong)氧化劑,例如氯和高錳酸鉀(jia)對原(yuan)水(shui)(shui)進行處理時,形成黑色的(de)Fe-Mn沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物,應對此特別注意(yi)。一(yi)般來說,Fe-Mn沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)物對304L不(bu)銹鋼沒有(you)壞處,但是,在焊(han)縫(feng)(feng)附(fu)近(jin)的(de)氧化皮沒有(you)去除的(de)情況下(xia),焊(han)縫(feng)(feng)附(fu)近(jin)還會產生嚴重的(de)沉(chen)積(ji)(ji)(ji)(ji)縫(feng)(feng)隙腐蝕。
不(bu)(bu)銹鋼輸水(shui)(shui)管(guan)(guan)施工設計時,水(shui)(shui)平管(guan)(guan)道(dao)要(yao)有(you)一(yi)定(ding)坡度(du),以便能將水(shui)(shui)排盡,包括支撐點間的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)低(di)點。在原水(shui)(shui)管(guan)(guan)道(dao)上,要(yao)有(you)檢查和(he)沖洗沉積物(wu)(wu)(wu)、雜物(wu)(wu)(wu)用的(de)(de)(de)(de)進出口。在流速(su)(su)最(zui)(zui)大為(wei)23m/s的(de)(de)(de)(de)情況下,不(bu)(bu)銹鋼具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)性能。一(yi)般良好(hao)的(de)(de)(de)(de)設計流量可最(zui)(zui)大限(xian)度(du)地降低(di)細(xi)菌形成(cheng)生物(wu)(wu)(wu)堆和(he)造成(cheng)微生物(wu)(wu)(wu)腐(fu)蝕(MIC)的(de)(de)(de)(de)機(ji)會。減少沉積物(wu)(wu)(wu)和(he)腐(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)低(di)流速(su)(su):有(you)沉淀物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)原水(shui)(shui)流速(su)(su)為(wei)1m/s,沉淀物(wu)(wu)(wu)很少的(de)(de)(de)(de)凈(jing)水(shui)(shui)流速(su)(su)為(wei)0.5~0.6m/s;避免水(shui)(shui)不(bu)(bu)流動(dong)和(he)有(you)死頭。
不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)壓(ya)(ya)入的(de)鐵(tie)(tie)鱗會造成銹(xiu)(xiu)(xiu)印,在有(you)(you)(you)(you)些(xie)情(qing)況(kuang)下會成為腐蝕(shi)的(de)源頭。ASTM A380內所(suo)論述(shu)的(de)硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)和(he)(he)其他(ta)(ta)鈍化處(chu)理不能完全(quan)有(you)(you)(you)(you)效地去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)(tie)鱗和(he)(he)其他(ta)(ta)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)缺(que)陷。使用硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)-氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)進行(xing)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi)可(ke)去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)(tie)鱗和(he)(he)有(you)(you)(you)(you)表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)缺(que)陷的(de)金屬表(biao)(biao)(biao)層(ceng)。然后,金屬表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍化,達到最佳耐腐蝕(shi)狀態(tai)。如(ru)果不能采(cai)用硝(xiao)酸(suan)(suan)(suan)(suan)氫(qing)氟酸(suan)(suan)(suan)(suan)進行(xing)酸(suan)(suan)(suan)(suan)洗(xi),就可(ke)采(cai)用機械(xie)的(de)方(fang)法(fa)去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)(tie)鱗。可(ke)采(cai)用的(de)方(fang)法(fa)有(you)(you)(you)(you):采(cai)用中等(deng)和(he)(he)細粒度的(de)磨料,如(ru)干(gan)凈的(de)吊(diao)掛砂輪(lun)(lun)、粘輪(lun)(lun)或(huo)利用干(gan)凈磨料噴丸(wan),如(ru)用玻璃珠、石榴(liu)石、核桃殼等(deng)進行(xing)噴丸(wan)處(chu)理。還可(ke)利用手提電(dian)解拋光(guang)裝置去(qu)除(chu)壓(ya)(ya)入鐵(tie)(tie)鱗和(he)(he)回火色(se)。檢查(cha)壓(ya)(ya)入鐵(tie)(tie)鱗去(qu)除(chu)的(de)有(you)(you)(you)(you)效方(fang)法(fa)是ASTM A380規(gui)定的(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)面(mian)(mian),然后進行(xing)烘干(gan)。在弄濕(shi)(shi)并烘干(gan)后,表(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)應無銹(xiu)(xiu)(xiu)斑(ban)或(huo)其他(ta)(ta)腐蝕(shi)產物的(de)痕(hen)跡。A380中所(suo)論述(shu)的(de)對壓(ya)(ya)入鐵(tie)(tie)鱗孔隙率試(shi)劑試(shi)驗更(geng)靈敏,但(dan)不太適(shi)用于(yu)飲用水(shui)(shui)系(xi)統(tong)。

