采暖和冷卻管道系統(tǒng)如何做好防腐蝕工作?
大部分建筑服務(wù)工程師會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)沒有經(jīng)過水處理,但系統(tǒng)仍然可以運作; 另一種情況是系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)行過水處理,但是卻出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕。為什么第二個情況的管道會如此的脆弱,另一個卻不是這樣? 答案是,常見的金屬一般會受到腐蝕的威脅。腐蝕的速率和風(fēng)險取決于多種因素。這包括了化學(xué)和微生物的生長環(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)中是比較理想的傳熱介質(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。有人可能會認(rèn)為顯而易見的解決方案是使用塑料管道系統(tǒng),但這實際上增加了腐蝕的風(fēng)險,管道組件仍然會腐蝕。
在鋼制管道系統(tǒng)當(dāng)中,系統(tǒng)中水的溶解氧會迅速消失,因為它會與管道大面積已經(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,氧濃度就會保持的更高;時間也更長,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,大部分的采暖和冷卻系統(tǒng)都應(yīng)該通過某種形式的處理來控制腐蝕的惡化,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)項目的常見施工方案中,一般先進(jìn)行管道安裝和壓力測試, 隨后進(jìn)行預(yù)調(diào)試清洗,以及幾個月的系統(tǒng)調(diào)試。在管道壓力測試和預(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)格的中型或大型級管道,一般不會出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕問題。 因為相對厚的管壁(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縮小,而且能夠延長整個系統(tǒng)的壽命。
薄壁鋼管和鋼護(hù)板散熱器可就沒那么幸運了。 25毫米管徑的薄壁碳鋼管只有1.5毫米厚,同時,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,并不會產(chǎn)生太大的問題。但如果局部表面成為陽極,腐蝕將會快速導(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,通過非金屬材料滲透,那么局部腐蝕可能會發(fā)展為穿孔。理論上,壽命25年的部件可能在幾個月內(nèi)出現(xiàn)穿孔。這是據(jù)BSRIA研究最常見的腐蝕問題之一, 并可能增加維修費用。
水處理劑能夠抑制管道腐蝕的過程,包括通過在金屬表面涂層, 比如:陽極抑制劑或阻止腐蝕反應(yīng)的陰極抑制劑??墒?,抑制劑并不是封閉設(shè)計系統(tǒng)或管道操作出現(xiàn)缺陷的解決辦法,因為骯臟的系統(tǒng)內(nèi)擁有高度的懸浮物或生物污染。這種情況下,防腐蝕工作就不會取得較好的效果。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)運轉(zhuǎn)。
總而言之, 避免封閉系統(tǒng)的鋼部件發(fā)生點狀腐蝕的因素如下:
1. 盡量減少延遲第一次注水和預(yù)調(diào)試清洗之間的時間。
2. 對管道系統(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)入管道或過度的加入淡水。
系統(tǒng)運行最初幾周的狀況將影響整個系統(tǒng)接下來的25年的命運。你無法輕易的看到管道內(nèi),哪里出現(xiàn)了問題;但是如果搞錯了問題所在,很有可能會需要一個重大的補救工程。
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