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基础设施防腐蚀方法

通过塔比瑟Mishra
发布日期:2018年5月8日 |最后更新:2018年12月27日
关键的外卖

腐蚀有很多种形式,如果没有适当的维护,管道可能会出现结核、槽沟、裂缝、泄漏和生锈的水流。

来源:KariHoglund

腐蚀恰巧是维护相关问题的主要原因,无论在哪里使用金属。即使是受保护的金属基础设施,如管道,随着时间的推移也会暴露并开始腐蚀。

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腐蚀涉及两个化学过程,即氧化和还原。氧化作用发生在阳极当还原过程发生在阴极时,它涉及到从原子中剥离电子,也涉及到向原子中添加电子。管道中的这种电化学过程会导致腐蚀,最终导致管道失效。

腐蚀速率和腐蚀指数

由混凝土和金属制成的下水管道容易被腐蚀,因为从管道中释放出硫化氢气体废水.工程师们现在可以计算一种材料的使用寿命,并通过计算一种材料在特定条件下的腐蚀速率来决定哪种管道材料最适合特定的条件。

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腐蚀速率通过确定材料密度、材料重量损失、导致重量损失的时间周期和腐蚀区域的截面积来计算。它的单位是mils每年(mpy)或毫克每平方分米每天(mdd)。

镀锌如果水的pH值不平衡,输水管道就会被腐蚀。腐蚀指数是一种用于确定管道输送的水是否会导致腐蚀或水垢形成的方法。的Langelier饱和指数(LSI)用于计算腐蚀指数。它考虑了水的pH值、电导率、总溶解固体、碱度和硬度,并以水的实际pH值与理论pH值之差计算。指标值为0表示水量平衡;指数-5表示腐蚀性水,指数+5表示有结垢倾向的水。


免费下载:如何检测地下电力管道的腐蚀,以及必须配备的腐蚀检测设备

类型的腐蚀

根据被腐蚀材料的外观,可分为以下几种腐蚀类别:

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全面腐蚀

一般腐蚀,金属表面的腐蚀或多或少分布均匀。

局部腐蚀

局部腐蚀,这种腐蚀局限在一个小区域内,通常是由于电解液中某些组分的浓度产生的集中电解槽造成的。这导致形成不同的阳极和阴极区域。例如点蚀、裂缝和丝状。

晶间腐蚀

晶间腐蚀是发生在金属边界处的一种腐蚀。一种是沿金属晶界发生的剥落腐蚀,引起剥落和抬升。它通常发生在未涂漆或密封的金属裸露部分。

电化学腐蚀

当两种不同的金属与同一种电解质或两种相似的金属与不同的电解质发生自发的化学反应,在氧化还原反应中产生电子转移时,就会发生电偶腐蚀。

环境开裂

环境开裂金属的断裂是由金属暴露的环境引起的,包括温度、化学物质和载荷。的例子是应力腐蚀开裂氢致开裂而且腐蚀疲劳也就是金属由于腐蚀和循环载荷而失效。

水管腐蚀的原因

老房子的管道系统中通常有耐腐蚀的镀锌铁管或铜管。然而,管道被腐蚀的原因有很多。

水pH值

低或高pH值的水会破坏管道的保护屏障,从而导致管道腐蚀。

氧气在水中

水中过量的氧气也会导致金属降解,形成铁锈沉积在管壁上,造成堵塞。

矿物质在水中

虽然一些添加的矿物质在水中是有帮助的,但高矿物质含量(如钙)会导致管道内堆积。

水温及流速

高温下的水会加剧腐蚀问题,而高水压/流速和突然的方向变化(如通过弯头和弯道)会导致湍流对管道材料的侵蚀。

腐蚀对水管的影响

腐蚀瘤

腐蚀瘤是形成小的锈迹沉积,分散在管道的内表面。随着它的发展,内表面变得粗糙,导致流动特性下降。结核的生长是稳定的,它们最终合并导致内径显著减小。(参见“管道结核的清洗和修复”)。

低水压力

由于管道内堆积,水压下降是不可避免的。这可能伴随着红棕色的变色和生锈的味道的水。(读作“如何判断水管何时需要修理:水管不需要挖沟”)。

泄漏和裂缝

腐蚀的管道常常由于应力的积聚而破裂。这可能会导致管道系统的泄漏,这可能会在一段时间内不被发现,因为这些裂缝可能发生在隐藏在墙壁或地板中的管道部分。这可能会对它所经过的墙体或地板造成广泛的损伤。

高水费

水压、颜色和味道的变化迹象可能是漏水的早期迹象。预期水费的变化也可能表明漏水。你可以关掉所有水龙头,检查水表是否仍记录用水量。

铅浸出

铅浸出会严重危害健康。铜和GI管道的混合加速了腐蚀,导致铅渗入水中。这在老房子里是一个常见的问题,部分铅管被换成了GI管,后来又换成了铜管。(阅读“用非开挖技术取代城市铅管”)。

解决腐蚀问题

消除腐蚀问题的最好方法之一就是更换导致腐蚀的管道。阴极保护也可应用于管道以防止腐蚀。定期维护和检查使用的管道视频检查能够检测是否清洁足够或更换是必要的。

管道材料如GI,铸铁(CI)、混凝土等容易随着时间的推移而腐蚀。新时代的管道材料如聚乙烯(PE),高密度聚乙烯(HDPE),聚氯乙烯(聚氯乙烯)耐腐蚀;而且玻璃纤维增强塑料玻璃钢(FRP)的耐腐蚀、坚固,使用寿命从50年到70年不等。(读作“钢,粘土,塑料和复合管的寿命”)。

更换水管是件昂贵的事,但多亏了金宝搏188官网app网址方法如cured-in-place管(CIPP),机械现场修复折叠并形成管道sliplining,加热成形管而且管破裂但现在情况已经不同了。金宝搏188官网app网址非开挖修复消除了挖掘和更换的需要,相反,它有助于在旧管道中形成新的管道,而不移除它。

使用这些方法的便利性是革命性的,因为它不仅消除了整个管道段的挖掘,而且大大降低了成本。这是因为可以有针对性地对损坏的部位进行修复,或通过修复特定的管道段进行修复。建议在旧管道成为问题之前,使用非开挖修复方法,用耐腐蚀材料更换旧管道,特别是在非常老的房屋,甚至可能含有铅管的部分。金宝搏188官网app网址

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写的塔比瑟Mishra|土木工程师,技术内容作者

塔比莎·米什拉的头像

Tabitha拥有印度孟买大学土木工程学士学位,目前是一名自由职业技术内容作者。在撰写本文之前,她曾担任各种建筑施工、建筑修复和房地产评估项目的现场工程师和现场经理。

Tabitha还被认证为Primavera项目管理专业人员,精通Auto CAD。在业余时间,她为小型房屋建筑商做私人咨询,协助规划和许可。

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