發布時間:2020-09-14所屬分類:建筑師職稱論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:隨著經濟社會的發展和科學技術的進步,景區地下管網系統已經成為景區生命線工程不可缺少的一部分,分布廣泛與民生聯系密切。由于在使用過程中供水管道長期埋在地下,受周圍復雜環境的影響,容易造成不同程度的破壞,為管網系統的安全運行埋下了嚴重隱
摘要:隨著經濟社會的發展和科學技術的進步,景區地下管網系統已經成為景區生命線工程不可缺少的一部分,分布廣泛與民生聯系密切。由于在使用過程中供水管道長期埋在地下,受周圍復雜環境的影響,容易造成不同程度的破壞,為管網系統的安全運行埋下了嚴重隱患。金屬管道廣泛應用于供水領域,但在長期運行中,容易出現腐蝕的問題。特別是在流動狀態突變的管網中,更容易發生沖蝕腐蝕,導致管壁變薄、泄漏甚至爆管,影響正常的使用。如果管件管壁上的腐蝕產物經沖洗后進入水體,會嚴重影響中水的質量,水資源污染問題是涉及到民生的大事,所以更需要堅持落實提升防腐的質量管理,保證給水系統的效率和質量兼顧。
關鍵詞:給水管道腐蝕;成因分析;防腐策略探討
引言
供水管道腐蝕是一種非常普遍的現象。在自然條件下或人工條件下管道都會出現被腐蝕的問題,而這是一種自發的、不必要的消耗。供水管道腐蝕根本原因是鋼管處于熱力不穩定狀態,在這種狀態下,管道要恢復到原來的相對穩定狀態,就要生成碳酸鐵(以玻璃鋼管為例)或者變成可溶性離子。管道的腐蝕在國民經濟和國防建設的各個領域都很普遍,不僅給國民經濟帶來巨大損失,也給生產和生活帶來巨大的風險。玻璃鋼管的耐久性長,經濟效益高,在各個領域都有較為廣泛的應用。本文將重點對此進行分析與研究,并針對現實情況提出有效的解決策略,僅供相關人員進行借鑒與參考。
1、給水管道腐蝕的危害性
1.1 造成經濟效益下降
腐蝕不僅代表著資源的浪費,更重要的是由于腐蝕管道和設備,造成的相關設備設施使用壽命的縮短,而要想更換新管道和設備,其維護的成本遠遠高于金屬材料本身的價格,從而增加了生產建設成本。腐蝕造成的直接和間接經濟損失巨大。根據統計中國每年因腐蝕造成的經濟損失高達2800億,超過了水災、地震等自然災害的總和。在老舊小區中,跑冒滴漏的問題頻頻出現,這就導致了在實際的輸水過程中,供水公司實際上經濟效益并不高,而形成了惡性循環,不能集中更換水管,導致居民喝不上放心水,供水公司對該現象也是“睜一只眼閉一只眼”。
1.2 影響居民身體健康
即使是不會造成事故風險,供水管道腐蝕也會造成一定的可溶性離子進入水中導致水質下降的問題。在老城區往往會接到這樣的反饋,水龍頭流出的水呈現黃色,摻雜一種鐵銹味道,其原因是空氣可以溶解在水中,而鋼鐵的銹蝕是一個電腐蝕的過程,所以即使它與空氣隔絕,它也會生銹。但是水中的Fe3+、硫代硫酸鈉等超標,會導致水質過硬,長期引用會造成肝損傷和脾臟損傷。
1.3 影響景區的美觀性
很多景區都存在這樣的問題,在二十世紀末,洱海陸續發生藍藻,湖面上漂著“綠油漆”,因為過去的管網不健全,生活、污水、垃圾直接排入洱海,導致水質每況愈下,在氣候變化的影響下蒼山十八溪部分斷流,更加劇了這一問題,水質差、水渾濁,大理洱海景區的美觀性也受到了嚴重的影響。
2、給水管道腐蝕成因分析
2.1 自然條件下的腐蝕
2.1.1 風化
大量海水淡化項目和污水處理項目的膜殼處于露天曝曬條件,因此紫外光照對膜殼和其部件的風化條件的老化速度較為快速。關鍵解決應用技術:耐黃變涂層應用、管道耐老化樹脂基體應用,耐紫外部件材質篩選等。
2.1.2 介質加速腐蝕
有機介質無機介質、氧化性和還原性介質都會造成腐蝕,而具有腐蝕性特點的介質大多數是硫化物和氯化物,根據外界環境的酸堿度和化學成分、管道本身的材質確定其腐蝕的速度。
2.1.3 管壁死角沉積物太多
在低流量或低死角的水平管道中,特別容易沉積大量的泥沙等沉淀物。旅游景區的供水管道內部,也容易出現該問題。管道內鐵銹形成的沉積物通常稱為腐蝕瘤,是鋼管腐蝕產生的產物,具有輕質、低密度的特點。材料替換是必然趨勢因為雖然高腐蝕區域發生點是隨機的,但它實際上是高點蝕直接造成。一旦確定了不受控制的腐蝕條件,內部沉積物將成為誘發點,并導致更深的點蝕。
2.2 人為因素導致的腐蝕
2.2.1 管道本身選材不正確
球墨鑄鐵管的理論設計壽命為100年,鋼管和塑料管的理論設計壽命為50年。但是事實上是,中國供水金屬類及其他材質的水管,總壽命普遍不長。例如,上海的大多數水管使用還不到20年就需要更換。原因是因為部分管道質量確實存在問題,特別是塑料管生產,門檻低,原材料使用不符合國家標準,購買低成本、低質量的管道自然不會有很高的使用年限,但是管道材質和質量差是供需雙方和社會環境綜合推動的結果,并不能一概而論。在上世紀九十年代前后,中國逐漸開始玻璃鋼管道運輸的研究,自格爾木鹽湖中DN800mm管道大范圍使用以后,化工領域選擇玻璃鋼管道的熱情逐漸上升,而在2010年后,防腐玻璃鋼的每年使用增長速率超10%,在生活輸水管道的建設中玻璃鋼管道也逐漸廣泛應用。
2.2.2 管道安裝維護的工作質量不高
玻璃鋼管道在運行和清洗維護方面的不足、管道部件選用材料不合適,例如介質與金屬支撐板、原水口、密封材料不匹配等。長期運行后,埋地金屬管道通常會在管道內部產生結垢,對管道的通暢造成不利影響。在實際清洗中,經常需要一些腐蝕性化學物質,如鹽酸,對管道內壁造成一定的腐蝕。如管道接頭涂層的修補之前,外部殘留物沒有完全清除掉,沒做完除銹工作就開始下一工作流程,導致防腐涂料涂層維護不全面,這樣會導致埋地金屬管道腐蝕穿孔。
2.2.3 檢修時的疏忽
管道損壞通常是腐蝕問題的一個跡象。然而,在許多情況下,這種管道損壞的跡象可能會持續數月或數年,但卻被忽略了。這種損害可能非常小(以針孔泄漏的形式)或者是災難性的大爆發,因為檢修時的疏忽往往看不到這些細小的泄漏點,導致實際上水管已經產生的損壞,但得不到有效的維護,故而造成了長年累月的水污染,直到水管破損位置面積加大才能發現并解決。
3、給水管道防腐策略的有效探討
3.1 推廣應用新型金屬防腐技術
環氧玻璃鋼管能抵抗各種有機溶劑、海水、污水等化學介質的長期侵蝕。玻璃鋼管道比重小(1.8 ~ 2.1 g / cm 3),強度高(≥ 300mpa),摩擦阻力低(n ≤ 0.0084)。它的比強度遠遠高于傳統鑄鐵管。當下為了提升管道的剛度,在管壁中間層加入樹脂砂漿,高抗壓性特點適用于各種土壤環境和海底管道鋪設。在相同的流量下,可以選擇較小直徑或較小功率的輸送泵,從而減少工程的初期投資,節約能源消耗。運行中,鋼管、鑄鐵管、水泥管等的內表面經常發生局部腐蝕導致管道壁越來越粗糙,而玻璃鋼夾砂管總是保持平整光滑。玻璃鋼管道的內表面非常光滑,可以顯著降低管道沿線的壓力損失,增加流量。單根玻璃鋼管道的長度一般為12米,采用雙“O”形環承插連接。中國景區供水管網的升級改造需要投入大量的真金白銀,需要充足的資金支持。其中,降低景區供水管網漏損率的關鍵是選擇高質量的管道。用新好材料如環氧玻璃鋼,能有效提高管道的耐久性。環氧玻璃鋼管道在多景區的在局部污水管網區域中都有應用,是環氧樹脂基體和增強材料的結合體,具有內壁光滑、不生銹、水頭損失小、使用年限長等優點,在實際的景區供水管網改造中值得推廣。
3.2 選擇合適的管道部件
在管道的腐蝕中管道接口處的腐蝕也是造成管道腐蝕的重要原因,增加管道部件與給水介質種類的匹配度,例如通過某些耐腐蝕加速測試,選用最適宜的部件材質。嵌入式的零件生銹會導致水管連帶腐蝕,因此需要選購高質量的產品,然后在表面涂上一層防腐涂層,以減緩內部金屬的腐蝕。使用中如有腐蝕,應及時拆除預埋件,并安裝新件,避免碰觸管道造成管道腐蝕。
3.3 建立完善的供水管道維護檢修制度
在實際的供水管道維護過程中,應當建立嚴格完善的供水管道維修管理體系,定期維護查,并對檢查情況進行有效記錄,如果出現供水管道出現腐蝕,并嚴重影響使用的問題,應當進行有效的維護,如果需要更換管道,應當向相關管理人員審批,做好備案后才能檢查更換。
3.4 做好防腐手段規劃,選擇合適的防腐工作模式
一般情況下不同材質管道會有不同的維護保養辦法,在實際的工作過程中,應當選擇一個合適的防腐工作辦法,通常供水管道的防腐工作在防不在修,因此需要盡可能避免維修更換,而做好防腐工作管理。環氧型玻璃鋼管不僅具有優異的防腐性能,更因為耐磨性能和很高的經濟效益。需要在管道主體材料選用、優化設計,部件材料選用和工程設備后期維護方面做好規劃,并選擇合適的防腐模式。
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結合承插式柔性接頭,可以有效預防多種形式的滲透和侵蝕的發生。此外,也要推廣新型的金屬防腐技術的落地,如果需要更換供水管道,采用環氧玻璃鋼管對舊給水管網進行改造,可以大大降低我國給水管網的泄漏率。
4、結語
總而言之,供水管道的維護是必須要重視的問題,同時為了提升工作效能,加強供水質量,更要從源頭上,選擇好管材,做好防護是非常有必要的。但是與其他管道運輸方式相比,金屬管道運輸可以節約成本,提高資源利用率,因此在未來很長一段時間里,都會采用這種方式供水或者用作他用。但是,由于長期在地下環境中運行,埋地供水管道更容易受到各種腐蝕影響,導致穿孔問題發生。因此有必要分析埋地供水管道腐蝕穿孔的原因,并提出針對性的防護措施以將腐蝕穿孔問題得到妥善解決。——論文作者:劉曉偉
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