我國對(duì)鋅層防腐的研究還比較少,而在國外,尤其是圣戈班穆松橋,對(duì)鋅層防腐研究已經(jīng)有60多年的歷史。在圣戈班穆松橋的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)中,將鋅+瀝青外防腐形式確定為球墨鑄鐵管基本的標(biāo)準(zhǔn)外防腐層,并適用于絕大多數(shù)的土壤類型,同時(shí)這也是歐洲等發(fā)達(dá)的球墨鑄管的標(biāo)準(zhǔn)外防腐模式性。球磨鑄鐵管電化學(xué)腐蝕金屬與電解質(zhì)溶液接觸會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)作用,其表面與溶液之間產(chǎn)生電位差,即電極電位。金屬表面會(huì)因晶界、晶體缺陷、夾雜、應(yīng)力和表面損傷不同而可能存在不同的相。這些電化學(xué)上的不均勻性使得金屬表面微觀各部電極電位不同,構(gòu)成了腐蝕原電池。電位低的部分失去的電子,成為金屬離子,進(jìn)入溶液,稱為陽極;電子流向電位高的部分,成為陰極。這種原電池反應(yīng)的結(jié)果,致使在金屬表面形成大量的鐵銹。球墨鑄鐵管的氧濃差電池(見圖1):當(dāng)球墨鑄鐵管道埋設(shè)于潮濕的地下時(shí),頂部的回填土相對(duì)疏松且距地面近,而底部基本上為原土,土質(zhì)致密且距地面遠(yuǎn)。氧氣從頂部滲入時(shí)會(huì)造成管道上下的氧氣濃度差,而管道本身既是電極,又是電極聯(lián)結(jié)導(dǎo)線;水為電解質(zhì),于是形成“氧濃差電池”。鐵失去電子進(jìn)入水膜,氧氣得到電子成為氫氧離子。微生物腐蝕微生物腐蝕也是一種電化學(xué)腐蝕,所不同的是介質(zhì)因腐蝕微生物的繁殖和新陳代謝而改變了與之接觸的材料界面的某些理化性質(zhì)。習(xí)慣上可分為厭氧腐蝕和好氧腐蝕。硫酸鹽還原菌SBR是微生物中對(duì)腐蝕影響,研究多的厭氧腐蝕誘發(fā)根源。Von Wogozen Kuhr等人在1974年提出了經(jīng)典的去極化理論,認(rèn)為埋地鑄鐵管的點(diǎn)蝕是由于SBR的活動(dòng)通過氫化酶將金屬表面去氧,總反應(yīng)式如下:好氧菌為鐵氧化菌、硫化菌和鐵細(xì)菌,通過硫細(xì)菌的作用產(chǎn)生硫酸可以發(fā)生好氧腐蝕。這些細(xì)菌在硫酸濃度達(dá)到10~12%時(shí)尚能存活,可以對(duì)鑄鐵產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕。另一種原因是在好氧條件下金屬表面細(xì)菌繁衍而形成一個(gè)高低不平不規(guī)則的生物膜。微生物的活動(dòng)使得生物膜內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化,如氧濃度、PH值、酸堿度等,使金屬表面形成陰陽區(qū),導(dǎo)致原電池反應(yīng)。
球墨鑄鐵管的安裝主要包括以下步驟: 1、選址,從土壤質(zhì)量、附近管線等角度來選定球墨管的安裝路線,并形成施工圖紙,特別要注意的是要避免一些腐蝕性的不安裝路線。2、鋪管,管過程中需要用到挖掘機(jī)、吊裝機(jī)等大型設(shè)備,同時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)10米長度的球墨管適合安排2至3工人就行配合鋪管。膠圈要放正在承口槽內(nèi),并用手壓實(shí)。 3、確定管道距離,這個(gè)環(huán)節(jié)主要的歲過長的管子就行截?cái)啵凑帐┕そ嵌劝巡蹇诙思庸こ善驴谛螤睿岳麘?yīng)用。4、管身測量,通過對(duì)管身的測量來確定安裝弧度、空缺、轉(zhuǎn)交等形成的直線空距、轉(zhuǎn)角空距、以達(dá)到穩(wěn)固避免位移。5、定位標(biāo)線。定位標(biāo)線的目的是為了達(dá)到,定管、動(dòng)管軸心線存在與一條軸距一樣的直線上,這個(gè)環(huán)節(jié)是為了保證安裝的質(zhì)量和速度,避免管道膠圈脫落影響質(zhì)量和進(jìn)度。球墨鑄鐵管適合安裝的工程項(xiàng)目主要取決與它的一個(gè)重要要素:屈服強(qiáng)度(σp0.2)的值,當(dāng)DN40~1000我們建議產(chǎn)品安裝在城市供水管網(wǎng)中。
球墨鑄鐵管有很多優(yōu)勢(shì):1)抗拉強(qiáng)度高,是一般灰鑄鐵管的3倍;韌性好,延伸率高,為5-15%。2)耐沖擊、耐震動(dòng)、耐腐蝕,比鋼管好。3)造價(jià)較高,只比鋼管略低^4)其耐腐蝕雖比鋼管要好,但是其管壁薄,埋設(shè)在土壤中受蝕穿孔的速度比灰鑄鐵管快得多,若外防腐作得不夠,幾乎在5-8年內(nèi)就發(fā)生腐蝕穿孔,而管材在腐蝕土壤中的受腐蝕速度達(dá)0.5-1. 5mm/a 因此球墨管的外腐蝕一定要按要求做好,而這點(diǎn)在生產(chǎn)、施工、安裝中不易保證,造成事故隱患。5)其內(nèi)襯一般為水泥砂漿涂敷,水泥砂漿襯里在某些情況下會(huì)對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生不利影響,試驗(yàn)表明如砂漿受到能溶解石灰的水侵蝕會(huì)導(dǎo)致砂漿流失、砂漿受損、水被堿化、PH值升高、增加氯耗、水消毒的效果受到影響等。而且由于水泥與鑄鐵性能差異較大,在外沖擊、內(nèi)壓、溫度變化等條件下,水泥砂漿襯里更易裂紋,導(dǎo)致水分滲入,甚至剝落,造成水阻增大,影響水質(zhì)。6)水力性能差、能耗高。球墨鑄鐵管的管內(nèi)糙率系數(shù)在〇. 013-0. 014之間這樣對(duì)于同樣輸水量,同等管徑的管線,其沿程阻力就高,需要增大泵的揚(yáng)程,增大初期投資,同時(shí)運(yùn)行費(fèi)用因耗電量大,也大幅度增大。7)普通管道存在對(duì)水錘作用承載能力差,極易引起重大事故。采用球墨鑄鐵管則可避免這種危險(xiǎn)性
1、做好安裝前的準(zhǔn)備工作。一是要檢查球墨鑄鐵管本身的質(zhì)量,檢查其有無損壞、裂縫,管口有無毛刺及雜物,橡膠圈有無扭曲,裂紋現(xiàn)象,二是要檢查安裝機(jī)具,要確保安裝機(jī)具處于良好工作狀態(tài)。2、掌握球墨鑄鐵管“T”型接口的安裝順序。正確的球墨鑄鐵管“T”型接口安裝順序:清理承、插口——清理膠圈——上膠圈——下管溝——安裝機(jī)具設(shè)備——在插口外表面和膠圈上刷潤滑劑——頂推管子使之插入承口——檢查是否到位。 3、安裝中應(yīng)注意的事項(xiàng): ⑴、橡膠圈放入位置一定要正確,并施加徑向力使其完全進(jìn)入密封槽內(nèi)。 ⑵、在進(jìn)行管道安裝時(shí),管道軸心線一定要在一條線上,否則將影響安裝質(zhì)量。 ⑶、管道安裝結(jié)束或鋪設(shè)工作中斷時(shí),應(yīng)將管道敞口處臨時(shí)封閉,以防止雜物進(jìn)入管內(nèi)。4、管道水壓試驗(yàn)。給水管道鋪設(shè)完畢后,必須進(jìn)行管道系統(tǒng)的試壓工作,這是管道工程質(zhì)量檢查與驗(yàn)收的重要環(huán)節(jié)。在水壓試驗(yàn)過程中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn): ⑴、管道試壓應(yīng)分段進(jìn)行,分段長度不得大于1km。管道穿越河流,鐵路、橋梁等處時(shí),應(yīng)單獨(dú)試壓。 ⑵、管道接口處暫不回填,以便檢查和修理。其它部分回填土厚度不應(yīng)小于0.5米,嚴(yán)禁機(jī)械回填。 ⑶、管端及彎頭三通、變徑處按規(guī)定設(shè)置混凝土支墩,并進(jìn)行核實(shí),且支墩平面與管道軸線必須垂直。 ⑷、管道試壓前必須進(jìn)行充分浸泡,浸泡時(shí)間不得少于24小時(shí)。管道注水應(yīng)由低端注入,在管道高端設(shè)置排氣閥。充水速度應(yīng)盡量慢,以使管道內(nèi)空氣全部被擠出。 ⑸、管道升壓過程中,應(yīng)分段進(jìn)行升壓,并隨時(shí)檢查支墩、接口等處,確保不發(fā)生意外情況。 5、沖洗、消毒。給水管道試壓合格后,應(yīng)進(jìn)行一次通水沖洗、消毒,以使管道輸送的水符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在沖洗、消毒過程中應(yīng)注意: ⑴、沖洗時(shí)應(yīng)避開用水高峰期,連續(xù)沖洗,流速不小于1.0m/s。 ⑵、制定詳細(xì)的沖洗方案,并提前通知可能受到影響的用戶。 ⑶、沖洗,消毒后的水質(zhì)必須得到水質(zhì)管理部門的合格。 6、溝槽基礎(chǔ)處理及回填,也是管道施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié),回填質(zhì)量的好壞直接影響到管道施工質(zhì)量和日后維護(hù)的費(fèi)用,應(yīng)做好: ⑴、溝槽基礎(chǔ)處理,應(yīng)嚴(yán)格按管道安裝規(guī)范要求,保證溝槽基礎(chǔ)平整;對(duì)軟基回填土,應(yīng)分層夯實(shí),夯實(shí)度達(dá)到95%以上。 ⑵、管溝回填。禁止使用機(jī)械野蠻回填,應(yīng)按規(guī)范要求,溝槽回填從管底基礎(chǔ)部位開始到管頂以上0.5m范圍內(nèi),必須用人工回填;管頂0.5m以上部位,可用機(jī)械從管道軸線兩側(cè)同時(shí)回填夯實(shí),每層回填高度按規(guī)范要求,密實(shí)度不小于95%。 7、做好竣工驗(yàn)收資料和存檔備案工作,方便以后維護(hù)維修。