如何在管道系統(tǒng)運(yùn)行的最初幾周,為未來(lái)25年做好防腐蝕工作?
大部分建筑服務(wù)工程師會(huì)遇到采暖或冷卻系統(tǒng)管道出現(xiàn)的兩種情況。一種是盡管采暖或冷卻系統(tǒng)沒(méi)有經(jīng)過(guò)水處理,但系統(tǒng)仍然完美的運(yùn)作; 另一種情況是系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行過(guò)水處理,但是卻出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕。為什么第二個(gè)情況的管道會(huì)如此的脆弱,另一個(gè)卻不是這樣? 答案是,常見(jiàn)的金屬一般會(huì)受到腐蝕的威脅。腐蝕的速率和風(fēng)險(xiǎn)取決于多種因素。這包括了化學(xué)和微生物的生長(zhǎng)環(huán)境、溫度、水流量,還有更重要的因素是金屬的厚度。
在各方面,水在建筑服務(wù)領(lǐng)域當(dāng)中是非常理想的傳熱介質(zhì)。它具有相當(dāng)高的比熱容,能夠在一定的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài),不易燃,無(wú)毒,并且容易獲取。由于水是一種電解液,所以加快了金屬管道和組件的腐蝕。有人可能會(huì)認(rèn)為顯而易見(jiàn)的解決方案是使用塑料管道系統(tǒng),但這實(shí)際上增加了腐蝕的風(fēng)險(xiǎn),管道組件仍然會(huì)腐蝕。
在鋼制管道系統(tǒng)當(dāng)中,系統(tǒng)中水的溶解氧會(huì)迅速消失,因?yàn)樗鼤?huì)與管道大面積已經(jīng)腐蝕的表面產(chǎn)生反應(yīng),所以金屬的厚度損失是微不足道的。 如果塑料管道系統(tǒng)里的易腐蝕組件不多,氧濃度就會(huì)保持的更高;時(shí)間也更長(zhǎng),這反而促使組件中其他易腐蝕的材料繼續(xù)腐蝕,速度也相應(yīng)更快。這意味著,幾乎所有的采暖和冷卻系統(tǒng)都應(yīng)該通過(guò)某種形式的處理來(lái)控制腐蝕的惡化,在塑料管道系統(tǒng)中,這種處理顯得更加重要。
在大型建設(shè)項(xiàng)目的常見(jiàn)施工方案中,一般先進(jìn)行管道安裝和壓力測(cè)試, 隨后進(jìn)行預(yù)調(diào)試清洗,以及幾個(gè)月的系統(tǒng)調(diào)試。在管道壓力測(cè)試和預(yù)調(diào)試期間,管道里的水可能是停滯的,里面沾染了建筑垃圾殘留物, 形成了促使管道腐蝕的理想環(huán)境。
傳統(tǒng)鋼制管道系統(tǒng),比如BS1387:1985規(guī)格和BS EN10255:2004規(guī)格的中型或大型級(jí)管道,一般不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。 因?yàn)橄鄬?duì)厚的管壁(至少3.2毫米厚,1英寸管徑和更大)可以承受初期水中氧氣和微生物造成的腐蝕。如果在鋼管預(yù)調(diào)試清洗之前進(jìn)行抗微生物處理,管道受腐蝕的影響就會(huì)縮小,而且能夠延長(zhǎng)整個(gè)系統(tǒng)的壽命。
薄壁鋼管和鋼護(hù)板散熱器可就沒(méi)那么幸運(yùn)了。 25毫米管徑的薄壁碳鋼管只有1.5毫米厚,同時(shí),典型的鋼護(hù)板散熱器只有1.3毫米厚。 如果腐蝕均勻分布在金屬表面的話,并不會(huì)產(chǎn)生太大的問(wèn)題。但如果局部表面成為陽(yáng)極,腐蝕將會(huì)快速導(dǎo)致局部出現(xiàn)腐蝕。假設(shè)溶解氧持續(xù)存在或由空氣持續(xù)進(jìn)入,淡水不斷的增加,通過(guò)非金屬材料滲透,那么局部腐蝕可能會(huì)發(fā)展為穿孔。理論上,壽命25年的部件可能在幾個(gè)月內(nèi)出現(xiàn)穿孔。這是據(jù)BSRIA研究最常見(jiàn)的腐蝕問(wèn)題之一, 并可能產(chǎn)生非常昂貴的維修費(fèi)用。
水處理劑能夠抑制管道腐蝕的過(guò)程,包括通過(guò)在金屬表面涂層, 比如:陽(yáng)極抑制劑或阻止腐蝕反應(yīng)的陰極抑制劑。可是,抑制劑并不是封閉設(shè)計(jì)系統(tǒng)或管道操作出現(xiàn)缺陷的解決辦法,因?yàn)轶a臟的系統(tǒng)內(nèi)擁有高度的懸浮物或生物污染。這種情況下,防腐蝕工作就不會(huì)取得最好的效果。此外,系統(tǒng)操作必須允許抑制劑和其他水處理化學(xué)物,維持有效的濃度并且全年持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
總而言之, 避免封閉系統(tǒng)的鋼部件發(fā)生點(diǎn)狀腐蝕的必要因素如下:
1. 盡量減少延遲第一次注水和預(yù)調(diào)試清洗之間的時(shí)間。
2. 對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行有效的預(yù)調(diào)試清洗。
3. 在系統(tǒng)的運(yùn)行期間內(nèi)建立,監(jiān)控,并保持水的質(zhì)量。
4. 每天保證系統(tǒng)中水持續(xù)循環(huán),避免停滯。
5. 避免增壓不足導(dǎo)致氧氣進(jìn)入管道或過(guò)度的加入淡水。
系統(tǒng)運(yùn)行最初幾周的狀況將影響整個(gè)系統(tǒng)接下來(lái)的25年的命運(yùn)。你無(wú)法輕易的看到管道內(nèi),哪里出現(xiàn)了問(wèn)題;但是如果搞錯(cuò)了問(wèn)題所在,很有可能會(huì)需要一個(gè)重大的補(bǔ)救工程。