我國對鋅層防腐的研究還比較少,而在國外,尤其是圣戈班穆松橋,對鋅層防腐研究已經有60多年的歷史。在圣戈班穆松橋的內部標準中,將鋅+瀝青外防腐形式確定為球墨鑄鐵管基本的標準外防腐層,并適用于絕大多數的土壤類型,同時這也是歐洲等發達的球墨鑄管的標準外防腐模式性。球磨鑄鐵管電化學腐蝕金屬與電解質溶液接觸會產生電化學作用,其表面與溶液之間產生電位差,即電極電位。金屬表面會因晶界、晶體缺陷、夾雜、應力和表面損傷不同而可能存在不同的相。這些電化學上的不均勻性使得金屬表面微觀各部電極電位不同,構成了腐蝕原電池。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。這種原電池反應的結果,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):當球墨鑄鐵管道埋設于潮濕的地下時,頂部的回填土相對疏松且距地面近,而底部基本上為原土,土質致密且距地面遠。氧氣從頂部滲入時會造成管道上下的氧氣濃度差,而管道本身既是電極,又是電極聯結導線;水為電解質,于是形成“氧濃差電池”。鐵失去電子進入水膜,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腐蝕,所不同的是介質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。習慣上可分為厭氧腐蝕和好氧腐蝕。硫酸鹽還原菌SBR是微生物中對腐蝕影響,研究多的厭氧腐蝕誘發根源。Von Wogozen Kuhr等人在1974年提出了經典的去極化理論,認為埋地鑄鐵管的點蝕是由于SBR的活動通過氫化酶將金屬表面去氧,總反應式如下:好氧菌為鐵氧化菌、硫化菌和鐵細菌,通過硫細菌的作用產生硫酸可以發生好氧腐蝕。這些細菌在硫酸濃度達到10~12%時尚能存活,可以對鑄鐵產生嚴重的腐蝕。另一種原因是在好氧條件下金屬表面細菌繁衍而形成一個高低不平不規則的生物膜。微生物的活動使得生物膜內環境發生變化,如氧濃度、PH值、酸堿度等,使金屬表面形成陰陽區,導致原電池反應。
球墨鑄鐵管的安裝主要包括以下步驟: 1、選址,從土壤質量、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、吊裝機等大型設備,同時根據經驗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,并用手壓實?!?、確定管道距離,這個環節主要的歲過長的管子就行截斷,并按照施工角度把插口端加工成坡口形狀,以利應用。4、管身測量,通過對管身的測量來確定安裝弧度、空缺、轉交等形成的直線空距、轉角空距、以達到穩固避免位移。5、定位標線。定位標線的目的是為了達到,定管、動管軸心線存在與一條軸距一樣的直線上,這個環節是為了保證安裝的質量和速度,避免管道膠圈脫落影響質量和進度。球墨鑄鐵管適合安裝的工程項目主要取決與它的一個重要要素:屈服強度(σp0.2)的值,當DN40~1000我們建議產品安裝在城市供水管網中。
球墨鑄鐵管有很多優勢:1)抗拉強度高,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、耐腐蝕,比鋼管好。3)造價較高,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年內就發生腐蝕穿孔,而管材在腐蝕土壤中的受腐蝕速度達0.5-1. 5mm/a 因此球墨管的外腐蝕一定要按要求做好,而這點在生產、施工、安裝中不易保證,造成事故隱患。5)其內襯一般為水泥砂漿涂敷,水泥砂漿襯里在某些情況下會對水質產生不利影響,試驗表明如砂漿受到能溶解石灰的水侵蝕會導致砂漿流失、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、內壓、溫度變化等條件下,水泥砂漿襯里更易裂紋,導致水分滲入,甚至剝落,造成水阻增大,影響水質。6)水力性能差、能耗高。球墨鑄鐵管的管內糙率系數在〇. 013-0. 014之間這樣對于同樣輸水量,同等管徑的管線,其沿程阻力就高,需要增大泵的揚程,增大初期投資,同時運行費用因耗電量大,也大幅度增大。7)普通管道存在對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性
1、做好安裝前的準備工作。一是要檢查球墨鑄鐵管本身的質量,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,裂紋現象,二是要檢查安裝機具,要確保安裝機具處于良好工作狀態。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——安裝機具設備——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、安裝中應注意的事項: ⑴、橡膠圈放入位置一定要正確,并施加徑向力使其完全進入密封槽內。 ⑵、在進行管道安裝時,管道軸心線一定要在一條線上,否則將影響安裝質量。 ⑶、管道安裝結束或鋪設工作中斷時,應將管道敞口處臨時封閉,以防止雜物進入管內。4、管道水壓試驗。給水管道鋪設完畢后,必須進行管道系統的試壓工作,這是管道工程質量檢查與驗收的重要環節。在水壓試驗過程中,應注意以下幾點: ⑴、管道試壓應分段進行,分段長度不得大于1km。管道穿越河流,鐵路、橋梁等處時,應單獨試壓。 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小于0.5米,嚴禁機械回填。 ⑶、管端及彎頭三通、變徑處按規定設置混凝土支墩,并進行核實,且支墩平面與管道軸線必須垂直。 ⑷、管道試壓前必須進行充分浸泡,浸泡時間不得少于24小時。管道注水應由低端注入,在管道高端設置排氣閥。充水速度應盡量慢,以使管道內空氣全部被擠出。 ⑸、管道升壓過程中,應分段進行升壓,并隨時檢查支墩、接口等處,確保不發生意外情況。 5、沖洗、消毒。給水管道試壓合格后,應進行一次通水沖洗、消毒,以使管道輸送的水符合有關標準。在沖洗、消毒過程中應注意: ⑴、沖洗時應避開用水高峰期,連續沖洗,流速不小于1.0m/s。 ⑵、制定詳細的沖洗方案,并提前通知可能受到影響的用戶。 ⑶、沖洗,消毒后的水質必須得到水質管理部門的合格。 6、溝槽基礎處理及回填,也是管道施工的一個重要環節,回填質量的好壞直接影響到管道施工質量和日后維護的費用,應做好: ⑴、溝槽基礎處理,應嚴格按管道安裝規范要求,保證溝槽基礎平整;對軟基回填土,應分層夯實,夯實度達到95%以上。 ⑵、管溝回填。禁止使用機械野蠻回填,應按規范要求,溝槽回填從管底基礎部位開始到管頂以上0.5m范圍內,必須用人工回填;管頂0.5m以上部位,可用機械從管道軸線兩側同時回填夯實,每層回填高度按規范要求,密實度不小于95%。 7、做好竣工驗收資料和存檔備案工作,方便以后維護維修。