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2205不銹鋼管在飲用水系統中的應用

返回列表 來源:未知 瀏覽: 發布日期:2020-11-17 16:49【
1、前言
不銹鋼在飲用水系統的應用數量不斷增加,本文介紹了這一領域的最新趨勢,特別是用于飲用水的不銹鋼鋼種及其耐蝕性、衛生狀況、法律法規、檢測標準。
2、不銹鋼與飲用水:目前的狀況
與其他僅在特定范圍使用的金屬或非金屬材料不同,不銹鋼可以用于飲用水系統的各個環節,從水的采集到終端輸送,見表1。 
水系統常用的不銹鋼為奧氏體鉻—鎳系列,AISI304和304L(EN1.4301和1.4306);鉻—鎳—鉬系列,代表性鋼種有AISI316和316L(EN1.4401和1.4404),產品規格都是市場的常備品種,2205不銹鋼管有些地方還要用到雙相不銹鋼2205(EN1.4462)和鐵素體不銹鋼444(EN1.4521)。表2列出了最常用的奧氏體不銹鋼的化學成分。 
為了選擇適用的合金,需要充分考慮多種因素。最基本的參數有:腐蝕介質的濃度,特別是氯化物和余氯的濃度,工作溫度,pH值和水流速度。還有一些可能引發腐蝕的因素,如:表面光潔度,與其他材料的連接及設計標準。例如,好的設計可以消除侵蝕性沉積物可能造成的腐蝕風險,進一步保證系統高效運行。
通常,不管何種應用領域,采用不銹鋼都是利用其耐腐蝕,經久耐用和無需維護等特性。影響不銹鋼耐腐蝕性的因素已經討論過了。對于飲用水這一特定應用領域,意大利于2001年2月實施的歐洲指令98/83/CE和312號法令規定了飲用水的化學成分。因此,在不進行水質化學分析的情況下,為了確定正確的不銹鋼牌號,應了解歐洲指令對飲用水化學成分的規定,尤其要注意氯和氯離子含量。水廠普遍采用加氯消毒法進行飲用水殺菌,如氯化處理速度太高,飲用水可能具有腐蝕性。好在消毒時間不長,不會造成腐蝕。加氯消毒的影響不可低估,否則會出現嚴重的腐蝕。
通常,300系列奧氏體不銹鋼,特別是鉻鎳鉬合金鋼,由于其表面的鈍化膜具有很強的耐蝕能力,表現出最佳的耐腐蝕特性。304/304L或316/316L是標準的選擇, 但不是強制性的選擇;也可以選用其他牌號如444(EN1.4521)鐵素體不銹鋼, 2205(1.4462)雙相不銹鋼。就444而言,德國燃氣和供水科技協會 (DVGW)和瑞士燃氣和供水科技協會 (SVGW)經過若干試驗后,最近均規定該牌號適合用于飲用水領域,因為其耐腐蝕特性非常接近于AISI 316。
為了最大程度地減小不銹鋼腐蝕的發生,在制造和安裝過程中應采取預防措施。首先,應避免任何形式的污染,比如儲運過程中的鐵污染或使用在碳鋼上用過的工具進行機加工。被污染的不銹鋼比較容易發生腐蝕。
采用填充材料進行接頭的焊接時必須使用與母材金屬相匹配的焊條。采用機械連接方式的接頭,其連接部分如螺栓必須是不銹鋼的,這樣可避免電偶腐蝕。表面可采用酸洗產品和防銹劑進行適當清洗。
2205不銹鋼管
3、衛生性 、法律和標準
材料的衛生性通??啥x為一系列特性的組合,總結如下:
?耐腐蝕性
?沒有任何種類的保護涂層,這樣就不會出現涂層的開裂磨損或性能惡化,產生表面間隙,成為藏污納垢之處?表面密實,沒有孔隙
?耐沖擊、耐機械應力
?耐熱沖擊?細菌清除能力高
?細菌殘留可能性小
所有種類的不銹鋼,不管如何組合,都對這些要求給出了出色的回答。
關于法律和標準,意大利1973年3月21日制定的法令“與食品用途或個人用途物質接觸的包裝、容器和工具衛生法規”列舉了適用的不銹鋼種類,列出了約30種不銹鋼的牌號及相關的更新,最常用的肯定是AISI 304和316(EN 1.4301和1.4401)以及低碳牌號304L和316L。此外,意大利2004年4月6日頒布的174號法令(用于生活用水收集、處理、供給和輸送設備的材料和用品法規)最近生效,這是一個關于與飲用水接觸的適用材料的特定法規,它規定1973年3月21日的內閣法令中確定的適合與食品(帶有文中規定的任何限制條件)接觸的所有不銹鋼材料均可用于涉水部件的生產。世界上還有其他法規和標準對于不銹鋼用于飲用水給出了特別指令,它們是很好的參考資料。它們是:
?EN 10312: 用于生活消費的流體包括水輸送用焊接不銹鋼管道—交貨技術條件
?DVGW W 541: Rohre aus nichtrostendenStählen und Titan f?r die Trinkwasser-Installation;Anforderungen und pr?fungen
?ANSI/NSF 61: 飲用水系統部件—健康效應
?BS 4127: 薄壁不銹鋼管道,主要用于涉水應用
?UNE 19049-1: Tubos de acero inoxidable parainstalaciones interores de agua fria y caliente
?JIS G 3448: 一般用途薄壁不銹鋼管道
?DWI (飲用水監督部)應用56.4.477: 飲用水供水用不銹鋼產品的操作指南和實行標準
?法國1976年1月13日法令
?NF A36-711: Aciers inoxydables destinés àentrer au contact des denres, produit et boissons pourI’alimentation de I’homme et des animaux
?Kiwa BRL-k762/02 : Beoordelingsric- voorhet Kiwa-productcertificaat voor naadloze en gelasteroestvast stalen biuzen voor waterinstallaties
?NBR 14863 : Reservatòrio de aco inoxidàvelparaàgua potàvel
應當看到,歐洲許多實驗室進行的大量檢測都取得了滿意的結果。表3匯總了一些檢測成果。 
2205不銹鋼管
4、應用實例
為了證明飲用水行業使用不銹鋼的熱情不斷高漲,我們列舉以下幾個近幾年的應用實例。
① 起步不銹鋼在飲用水方面應用的增長開始于十幾年前。1997年Venaria Reale(TO)市原有的鑄鐵水管(660mm)中有550m換成了304不銹鋼管,壁厚2.5mm。三年后在2000年,Padova市用壁厚3mm的304不銹鋼管鋪設了235m長的管線。同年,Livigno(SO)市建造了一個2000m3的AISI 304不銹鋼水箱。水箱由預制的不銹鋼復合板組裝而成,復合板在現場進行焊接。根據壽命周期成本計算,不銹鋼的階段使用壽命為50年,由此選用了不銹鋼。
② Nus 輸水管道(Valle d'Aosta)2000年10月14~15日的洪水使Nus市的自來水管網部分受損,包括水源(springs)和水箱。新的設計是在兩個新水箱中使用不銹鋼管,每個水箱的容積大約是150m3。水箱內部的管道、梯子、電纜管等全部采用304不銹鋼。管子直徑大多為150、100、80和50mm,管壁厚3mm。不銹鋼的用量大約是3000~3500kg。
③ Como湖自來水廠近幾年最重要的應用項目之一是Como湖水凈化廠。該廠建于2002年,處理能力翻了一番,達到1600萬m3,相當于600l/s。2205不銹鋼管該廠共使用304和316不銹鋼49t,包括臭氧和化學添加劑輸送管道。管道總長985m,直徑為400/550/700mm,壁厚為3mm和4mm。
④Bascapè輸水管道(Pavia)Bascapè位于Pavia省,它的輸水管網從該鎮水井的蓄水層取水。水凈化系統的處理能力為72m3/h,能夠滿足當前及未來的需求。該項目使用的是304不銹鋼管,管道總長為115m。
⑤Valtellina水渠集水箱2005年,Valdisotto(SO)鎮水渠的兩個集水箱建成,水箱的容積分別為2000 m3和500 m3。不銹鋼因其低維護和清潔衛生的特性而被選用。水箱的建造方法與Livigno鎮水箱相同,預制板是將兩塊5cm的水泥板并列,用電焊格柵將它們相互連接,然后澆鑄混凝土。與水接觸的預制板表面包一層1.5mm厚的AISI 304不銹鋼板。
⑥民用水龍頭工業用不銹鋼水龍頭已經面世很長時間了,目前,家居浴室和廚房用的水龍頭也出現了不銹鋼材質的。隨著人們對水質的要求日趨嚴格,許多廠家不得不尋找傳統材料(鍍鉻黃銅)的替代品。不銹鋼既能滿足外形設計,也符合當前的法律法規。另一個因素是不銹鋼的耐用性。定期清潔會不斷磨損傳統的水龍頭鍍層,使基體金屬的金黃色外露。像賓館這樣的大型建筑,很希望解決這一問題。
5、結論
不銹鋼具有耐侵蝕性物質和氯化物腐蝕的特性,清潔衛生,維護量小,所以,非常適用于飲用水行業。而且,無論是國際還是意大利國內,許多法規和標準都明確指出不銹鋼適用于飲用水行業。至今為止,眾多實驗已經證明不銹鋼適用于整個飲用水系統。
 
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