摘 要:不銹鋼管雖然具有較強的耐腐蝕性能,但如果在管道施工過程中不規范施工,同樣會產生腐蝕現象,甚者造成嚴重的質量事故。本文通過對建筑給水常用的不銹鋼管材質及施工過程中常見的幾種不銹鋼腐蝕現象進行探討,結合本單位的工程實例,提出在施工過程中幾種防腐蝕措施,確保不銹鋼管道的安全施工。
關鍵詞:施工環節;防腐蝕措施 ;氯離子濃度
1 前言
隨著工業及民用建筑的的迅猛發展,不銹鋼管道在建筑給水中得到了廣泛的應用。雖然不銹鋼管具有較強的耐腐蝕性能,但由于施工人員在施工過程中思想麻痹大意,管道施工工藝不規范,導致由于施工原因而造成的不銹鋼管不同形式腐蝕的情況大量存在。
本文重點介紹了施工環節中如何避免不銹鋼管道腐蝕。
2 建筑給水常用薄壁不銹鋼管管材
2.1 OCr8Ni9(304型)
適用于輸送引用凈水、生活飲用水、常溫熱水。
2.2 OCr17Ni12Mo2(316型)
適用于輸送引用凈水、生活飲用水、熱水或者外界有耐腐蝕要求。
2.3 OCr17Ni14Mo2(316L型)
適用于輸送引用凈水、生活飲用水、熱水且外界有耐腐蝕要求,氯化物含量較高或者軟水水質。
2.4 316L型及316型不銹鋼較304型不銹鋼具有更強的耐腐蝕性能,但304型以其價格適中的優點目前在建筑給水系統領域應用最為普遍。
3 不銹鋼腐蝕及防護措施
不銹鋼的蝕的形式多種多樣,并且在實際工程中,不銹鋼的腐蝕往往是由多種機理同時作用的結果。作為施工方,沒有必要把過多精力放在某種腐蝕的具體機理之上,而如何在施工環節盡可能的避免腐蝕現象的發生才是重中之重。下面從施工環節介紹一下常見的防腐蝕措施:
3.1 不銹鋼管道表面鈍化膜(Cr2O3)的保護
不銹鋼表面的鈍化膜(Cr2O3)是防止不銹鋼管道腐蝕的重要化學成分。如果鈍化膜(Cr2O3)損壞,將極易發生腐蝕現象。這種不銹鋼鈍化膜(Cr2O3)損壞在工程中也經常發生。由于在管材運輸、儲存、搬運、施工以及成品保護方面的措施不到位,經常導致管道表面劃傷和破損。但這種由于人為因素造成的腐蝕是完全可以避免的,施工過程中應該從以下幾個方面避免不銹鋼管的鈍化膜損壞:
(1)管道的運輸、存儲及搬運過程中盡量留存管道的原包裝材料,降低管道之間的互相磨損。
(2)管道在現場施工搬運中應采用合理的搬運機械,且輕拿輕放,嚴禁隨意丟拋。
(3)管道在安裝工程中,根據不同的連接方式選用合理的安裝方法,嚴禁金屬物敲擊、管鉗卡管校正等安裝方法。
(4)對于已經安裝完畢的管道,必須做好適當的成品保護措施,防止交叉作業造成的不銹鋼管表面損壞。
3.2 管道支吊架的選擇
不銹鋼管道的支吊架選用同樣影響不銹鋼管道的腐蝕。在實際工程中,出于造價因素影響,不銹鋼管道的支吊架一般選用普通碳鋼支吊架,但碳鋼支吊架與不銹鋼管直接接觸,如果長時間處在潮濕空氣中會發生很嚴重的腐蝕現象。
不銹鋼管道支吊架選擇應遵照以下原則:
(1)在經濟條件允許的條件下,盡量選擇與管道相同材質的型鋼支吊架。
(2)公稱直徑≤25mm時,可采用塑料管卡或者不銹鋼管卡。
(3)采用碳鋼管卡支吊架時,管道與支吊架之間采用木質或者橡膠隔墊。
3.3 不銹鋼管道暗敷的保護
薄壁不銹鋼管管材與管件不得與水泥、水泥砂漿、混凝土直接接觸,防止管道外壁的酸堿腐蝕以及對管道外壁鈍化膜的劃傷損壞。對于需要埋地敷設的不銹鋼管,應采取以下措施防腐:
(1)外纏兩層聚乙烯帶,包扎兩層瀝青漆(或者環氧樹脂)玻璃纖維塑膠布。
(2)選用外覆塑不銹鋼管。
3.4 輸送介質的選擇
作為建筑給水用不銹鋼管,自來水是其輸送介質,符合國家標準的自來水不會對管道造成腐蝕。我們知道,不銹鋼管的點蝕通常發生在鹵素陰離子溶液中,其中以氯化物、溴化物腐蝕性最強。由于氯離子濃度往往需要專業的測試檢驗才能得出,所以往往被人們以太麻煩為理由而輕視,但氯離子腐蝕往往是破壞程度最大,破壞面最廣的一種腐蝕,所以應該格外加以重視。
《工業金屬管道工程施工規范》GB50235-2010中8.6.4規定“液壓試驗應使用潔凈水。當對不銹鋼、鎳及鎳合金管道,或對連有不銹鋼、鎳及鎳合金管道或設備的管道進行試驗時,水中氯離子含量不得超過25mg/L,(25ppm)”,同時9.2.1規定“管道沖洗應使用潔凈水。沖洗不銹鋼、鎳及鎳合金管道時,水中氯離子含量不得超過25mg/L(25ppm)”。
《規范》已經對不銹鋼管道施工過程中的液壓試驗和沖洗用水的氯離子濃度做了明確要求。但在很多工程中,受地域條件限制,或者為了降低用水成本,施工現場施工用水并不一定全部采用合格的自來水,而是采用自來水、地下水、雨水混用的水源。采用以上形式的施工用水,水的潔凈度和氯離子濃度無法得到保證,不銹鋼管道將存在很大的腐蝕風險。
為了保證不銹鋼管道試壓及沖洗用水的安全,應做到以下幾點:
(1)不銹鋼管道試壓沖洗必須要全部采用合格自來水。
(2)施工現場無自來水的情況下可外購自來水運至施工現場用于管道試壓沖洗。
(3)如果受條件限制無法采用自來水,則需要在管道試壓沖洗前對現場施工用水進行檢測。
4 工程實例
我公司承建的海南某五星級酒店機電總承包工程,給水系統均為薄壁不銹鋼管,管道卡壓連接。在施工過程中按照要求對管道分層分系統進行了液壓試驗,并試驗合格。但在后期管道通水準備竣工交付使用時,突然發生大面積滲漏,經檢查發現已經安裝的管道發生了大面積的腐蝕。
現場管道腐蝕有兩個顯著特點:
(1)滲漏點都發生給水系統的水平部位,立管完好無損。
(2)漏點都集中在管件部位,管道本體基本完好。
分析上面兩個特點,我們對整個腐蝕過程做了一個推斷還原:立管完好無損說明管道本身材質沒有質量問題;由于管件部位比較容易殘留液體,所以腐蝕應該是由液體溶液造成。不銹鋼管道液壓試驗前一切正常,在液壓試驗時使用了施工現場的臨時用水,而水中氯離子濃度有可能達到了不銹鋼腐蝕的條件,在管道液壓試驗結束后按照常規泄掉了系統中的水,但在管件連接部位由于卡壓連接的特點,殘留了部分水溶液,這部分液體在隨后的一段時間里慢慢腐蝕了管道,殘留液體不斷的蒸發,液體氯離子濃度越來越高,加之海南常年的高溫天氣,更加快了管道腐蝕的速度。在系統通水時管道已經完全腐蝕,最終發生了大面積滲漏。
隨后的工作證實了我們的推斷完全正確:
(1)總包單位證實,為減少水費開支,施工現場施工用水全部采用地下水。
(2)項目部會同業主方及監理方對施工臨時用水采樣,并送專業機構進行檢測,檢測結果水中氯離子濃度為243.6mg/L,遠遠高于規范允許值25mg/L。
(3)在對腐蝕管道進行更換后,采用自來水進行液壓試驗及沖洗,從工程2011年底竣工正常使用至今,沒有再發生過腐蝕滲漏的情況。
6 結束語
綜上所述,薄壁不銹鋼管道的腐蝕如果不能引起施工單位的高度重視,有可能會產生嚴重的質量事故。施工單位在管道施工的整個過程中,應該消除麻痹大意的思想,嚴格遵照相關規范施工,把腐蝕的可能性消除在施工環節中。
參考文獻
[1]《建筑給水金屬管道安裝-薄壁不銹鋼管》 04S407-2
[2] 《工業金屬管道工程施工規范》GB50235-2010