城市輸水管廊(lang)、居民儲水箱(xiang)、水龍(long)頭、凈水機(ji)等應(ying)用領域(yu),常采用304系(xi)(xi)及316系(xi)(xi)不(bu)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(bu)(bu)銹鋼耐(nai)蝕性(xing)很好。這一品質在所有的飲用水中都不(bu)(bu)變,包(bao)括軟水,而且對于(yu)大型建筑(zhu)物尤其(qi)重要;
(2)不銹鋼管(guan)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影響,耐沖擊;
(4)不銹鋼系統具有(you)維修(xiu)成本低和壽(shou)命周期成本優越(yue)的特點;
(5)除滅菌劑外,不(bu)銹鋼管網不(bu)需要任何水(shui)處理化學制劑;
(6)不銹鋼無(wu)毒;
(7)不銹鋼回收再利用率(lv)很(hen)高,是綠色環保材料,其本身的再利用率(lv)為100%。
304不(bu)銹鋼(gang)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。
在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)輸水管網鋪設與(yu)安裝時,要防止(zhi)管道外部腐蝕,應(ying)將氯化物(wu)污(wu)染(ran)降(jiang)至最(zui)低程度(du)。因此,如(ru)果需要絕(jue)(jue)緣,與(yu)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)一起使用(yong)的材料(liao)氯化物(wu)含量應(ying)該很低。當絕(jue)(jue)緣材料(liao)與(yu)外部的潮濕氯化物(wu)接觸(chu)時,應(ying)使其保持干燥(如(ru)加一層塑料(liao)罩(zhao))或加阻擋層(如(ru)用(yong)厚度(du)在0.06mm以上(shang)的鋁箔覆蓋(gai)起來,鋁箔的重(zhong)疊(die)量為50mm)或在不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與(yu)絕(jue)(jue)緣材料(liao)之(zhi)間加涂層。
在(zai)不(bu)銹鋼輸水(shui)管(guan)(guan)網(wang)安裝與調試時,為了保證管(guan)(guan)網(wang)達(da)到最佳性能,特別(bie)是在(zai)大型建筑物中:
a. 水平管道應有一(yi)定的坡度(du);
b. 設計時不應(ying)有死角;
c. 水中氯化(hua)物含量(liang)較高時,作為防(fang)止(zhi)局(ju)部(bu)腐蝕的附加措施,應選用(yong)316不銹鋼(gang),它比304不銹鋼(gang)更好;
d. 選用氯(lv)化物(wu)含量低的絕緣(yuan)材(cai)料(水(shui)溶氯(lv)化物(wu)離(li)子<0.05%),避免(mian)氯(lv)化物(wu)聚集在管道的外表面(mian);
e. 如果絕緣(yuan)材(cai)料(liao)的(de)外側可能要暴露于濕氯化(hua)物(wu)(wu)中(例(li)如:沿海環境),應防止氯化(hua)物(wu)(wu)滲透到管子上;
f. 應使(shi)用適于不銹鋼的密封(feng)劑和抗磨損潤滑(hua)劑(氯(lv)化物含量低);
g. 如果調試時對管(guan)網進行了水壓試驗,試驗結(jie)束后應立即(ji)將管(guan)道中的水排(pai)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(zai)潔凈、流速大于0.5~0.6m/s的水中,不(bu)銹鋼(gang)的性能(neng)最(zui)好。在(zai)原(yuan)水中,最(zui)低(di)設計流速為1m/s,以便減(jian)少(shao)沉積物(wu)。提高流速可(ke)降(jiang)低(di)由水垢所造成的天然縫隙。當設計和運(yun)行處于可(ke)能(neng)產生水垢沉積物(wu)條件(jian)時(shi)(shi),應(ying)(ying)定期(qi)利(li)用(yong)高壓水流進行沖洗。設計時(shi)(shi)應(ying)(ying)留出沖洗用(yong)口。當用(yong)氧(yang)化劑,例如(ru)氯和高錳酸(suan)鉀(jia)對原(yuan)水進行處理時(shi)(shi),形成黑色的Fe-Mn沉積物(wu),應(ying)(ying)對此(ci)特別注意(yi)。一般來說,Fe-Mn沉積物(wu)對304L不(bu)銹鋼(gang)沒有壞處,但是,在(zai)焊縫附(fu)近的氧(yang)化皮沒有去(qu)除的情況下(xia),焊縫附(fu)近還(huan)會產生嚴重(zhong)的沉積縫隙腐蝕。
不(bu)銹鋼(gang)輸水管(guan)施工設(she)計(ji)時,水平(ping)管(guan)道(dao)(dao)要(yao)有(you)(you)一(yi)定坡度(du),以便能將水排盡,包括支撐(cheng)點(dian)間的(de)(de)(de)最低(di)點(dian)。在(zai)原水管(guan)道(dao)(dao)上,要(yao)有(you)(you)檢查和沖洗(xi)沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)、雜物(wu)(wu)(wu)用(yong)的(de)(de)(de)進出口。在(zai)流速(su)最大為23m/s的(de)(de)(de)情況下,不(bu)銹鋼(gang)具(ju)有(you)(you)良好的(de)(de)(de)性能。一(yi)般良好的(de)(de)(de)設(she)計(ji)流量可最大限度(du)地降低(di)細菌形成生物(wu)(wu)(wu)堆(dui)和造成微生物(wu)(wu)(wu)腐蝕(MIC)的(de)(de)(de)機會。減(jian)少沉(chen)積物(wu)(wu)(wu)和腐蝕的(de)(de)(de)最低(di)流速(su):有(you)(you)沉(chen)淀物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)原水流速(su)為1m/s,沉(chen)淀物(wu)(wu)(wu)很(hen)少的(de)(de)(de)凈水流速(su)為0.5~0.6m/s;避免水不(bu)流動和有(you)(you)死頭。
不銹(xiu)鋼表(biao)面(mian)壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)鐵鱗(lin)(lin)會(hui)造成銹(xiu)印,在有些情(qing)況下會(hui)成為腐蝕的(de)(de)(de)(de)源(yuan)頭。ASTM A380內所(suo)論述(shu)的(de)(de)(de)(de)硝酸(suan)和(he)其他鈍化處理不能完(wan)全有效地去(qu)(qu)除壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)鐵鱗(lin)(lin)和(he)其他表(biao)面(mian)缺陷。使用(yong)(yong)硝酸(suan)-氫氟酸(suan)進行酸(suan)洗(xi)可去(qu)(qu)除壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)鐵鱗(lin)(lin)和(he)有表(biao)面(mian)缺陷的(de)(de)(de)(de)金屬表(biao)層。然(ran)后(hou),金屬表(biao)面(mian)鈍化,達到最佳耐腐蝕狀(zhuang)態(tai)。如果不能采(cai)用(yong)(yong)硝酸(suan)氫氟酸(suan)進行酸(suan)洗(xi),就(jiu)可采(cai)用(yong)(yong)機械的(de)(de)(de)(de)方(fang)法去(qu)(qu)除壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)鐵鱗(lin)(lin)。可采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法有:采(cai)用(yong)(yong)中等和(he)細粒度的(de)(de)(de)(de)磨(mo)料,如干凈的(de)(de)(de)(de)吊(diao)掛砂輪、粘輪或利(li)用(yong)(yong)干凈磨(mo)料噴丸,如用(yong)(yong)玻璃珠、石(shi)(shi)榴(liu)石(shi)(shi)、核桃殼等進行噴丸處理。還可利(li)用(yong)(yong)手提電(dian)解拋光裝置去(qu)(qu)除壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)鐵鱗(lin)(lin)和(he)回(hui)火色(se)。檢(jian)查壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)鐵鱗(lin)(lin)去(qu)(qu)除的(de)(de)(de)(de)有效方(fang)法是(shi)ASTM A380規定的(de)(de)(de)(de)水濕及干燥工藝(yi)。程序要求用(yong)(yong)蒸餾水、去(qu)(qu)離(li)子水或淡水弄(nong)濕表(biao)面(mian),然(ran)后(hou)進行烘干。在弄(nong)濕并烘干后(hou),表(biao)面(mian)應無銹(xiu)斑或其他腐蝕產物(wu)的(de)(de)(de)(de)痕跡。A380中所(suo)論述(shu)的(de)(de)(de)(de)對壓(ya)(ya)入(ru)(ru)(ru)鐵鱗(lin)(lin)孔隙率試劑試驗更靈敏,但不太適用(yong)(yong)于(yu)飲(yin)用(yong)(yong)水系(xi)統。