在許多情況下,同一個管道系統會存在許多條件的相互作用。下面,就讓我們先來來看看21種不同的腐蝕類型和失效條件中的7種。
管路損壞
管路損壞通常是第一個表明發生了腐蝕問題的跡象。然而在許多案例中,這種管路損壞的跡象會明顯存在幾個月或幾年了,只是一直被忽略而已。
這種損壞可能是很微小的(針孔泄漏的形式),也可能是災難性的;因為無論是水質損壞還是更換管路都會帶來重大的經濟損失。
管道維修
管道維修有各種形式,從使用臨時性的夾具到更換整個管道系統。
在許多案例中,不正視腐蝕問題的結果就是要面對多發性的故障或不斷地進行維修,這會浪費很多的寶貴時間;因此應該從最開始就正確地面對問題,才能將腐蝕損害最小化。
一個部位的單次失效或多發性失效往往是由于沒有深入地查明隱藏的原因。絕對的信賴是會使我們變得輕松,但這也是一種失職。由腐蝕掛片提供的腐蝕速率數據,經常與那些明顯的物理指標截然相反,如管螺紋泄漏和高銹沉積;高腐蝕條件持續有增無減從而產生了更多的修復問題。
管螺紋泄漏
每個管道的螺紋處都是一個固有的薄弱點,其帶來的損失是要將大約50%的管壁切掉。通常管螺紋處泄漏是腐蝕問題的第一個跡象,這將促使我們進行進一步調查。而如果忽略了它而不采取任何解決措施,那么所有的管道間隔處就會發生與水相關的災難性的損失
對于建筑或工廠負責人來說,大型管道干線的固有條件就是最令人擔憂的,因為它都是采用的螺紋管,這通常會造成最大的損壞。即使管壁足夠厚可以防止更大的損壞,但高的點蝕條件仍會導致螺紋任意區域的失效,盡管在這種情況下水可能是還是可以繼續通過的。
管螺紋處發生的小泄漏、氧化鐵的溶解和其他沉積物的堆積等腐蝕問題起初都會反映管道的外表面上,然而,事實上這是一個內部腐蝕的問題。
對于那些管壁不均勻且處于高腐蝕條件下的螺紋處,其情況更危險,這是因為管壁的均勻性降低了,從而無法為泄漏問題提供指示。所有形式的管螺紋泄漏,都存在潛在的螺紋失效的風險。
電誘導失效
只要是不同的金屬連接在一起,就可能發生電化學腐蝕,其腐蝕程度極大地依賴于所處腐蝕條件和所處的管道系統。
例如,相較之冷凍水或消防系統用水,這種腐蝕更常見發生于開放的冷凝水和生產用水系統。這種腐蝕常發生在碳鋼管道和銅閥門之間,其中鍍鋅碳鋼管和銅閥門連接處尤為嚴重。在閥門處的藍綠色沉積物和反面鋼管與鋼管連接沒有泄漏的地方,提供了電流連通的條件。這是非常高發的、也是最普遍的腐蝕行為,這可能會導致大規模的失效和總管道分離。
在許多情況下,在碳鋼管與黃銅閥門或銅管之間的螺紋泄露都自然而然地認為是由于電活性引起的,但事實上它是一個更大的、更具威脅性的高腐蝕問題導致的。在這種情況下,如果鋼管簡單地被更換為介電絕緣配件這將是一個昂貴的“誤操作”;它會導致長期的、持續的高腐蝕行為以及最終整個系統的故障。
管道內部沉積物
管道內部生銹形成的沉積物通常稱為腐蝕瘤,對于大多數管道系統來說它都意味著不可避免的死刑。它們是鋼管由于發生了腐蝕而產生的一種輕且密度低的產物。一旦確定了高、不受控制的腐蝕條件下,內部沉積物會變成一個誘發點引起更大的深點蝕。
該類腐蝕最嚴重的情況通常發生在呈水平的、伴有低流速或死角的管線,這些地方特別容易沉積大量的沉淀物;當然垂直的管線和主立管線也會發生,只是沒那么嚴重。
雖然高腐蝕瘤出現的區域是隨機的,但實際上是高點狀腐蝕或電池腐蝕的直接結果,其鐵銹沉積的體積和高度正比于管壁損耗的深度和體積。
保溫層失效
這可能與制造商的聲明相違背,標準玻璃纖維保溫材料并不能為低溫管線提供一個有效的防水透氣層。
水蒸氣在管道外的二次濃縮凝結,通常是一種隱藏的管道外腐蝕條件。在冷水和雙重溫度系統中,外部腐蝕速率高達內部腐蝕速率的10倍或更多。幾十年下來,那些隱藏的保溫層失效可以會摧毀整個管道系統。
事實上在大多數情況保溫層不是隱藏的,所以保溫層失效問題應該是很容易被識別出來。保溫材料的破碎、損壞、丟失可能應該作為一個值得研究的問題。當保溫管的外表面出現水質變壞、管道滴水、水質變色或結晶等跡象,我們就應該進一步查找是否存在潛在的腐蝕問題。
鋁和乙烯基外套這兩種保溫材料對于水分的遷移可以提供較小的阻力,但同時它們也會掩蓋一些變色的跡象。此外,乙烯基外套的表面經常會凝結更多的水,從而產生更大的管道外腐蝕的威脅。
由于小直徑管道本身壁厚較小,所以與其結合使用的保溫材料就會較薄,則對于小直徑管道其保溫層的失效就成為了最大的威脅。而管內供水的低溫進一步提升了這種威脅。
天氣條件的損壞
在管道系統所有的腐蝕形態中,由于雨水、降雪、大氣條件或冷卻塔過噴等天氣條件的損壞是屬于比較容易預防的。因為這種管道通常是暴露在外面的、我們比較容易靠近,同時它的腐蝕行為總是那么明顯,很容易用肉眼發現。
大部分由于天氣條件的損壞導致的失效需要幾十年才能發生一次,其原因也僅僅是維護不足造成的。當然,小直徑管道由于其固有的較小的壁厚依然是最脆弱的。
長期以來,大多數腐蝕情況都是由于沒有盡早地識別出、識別出但未能妥善處理,或直接被忽略的問題所導致的。
腐蝕問題一直如影隨形,并且還會帶來巨大的經濟損失。知己知彼,方能百戰不殆。所以,快來了解最后的7種不同的腐蝕類型和失效條件吧!
槽管失效
幾十年來,槽管都是一個受人尊敬的、可以證明管組裝過程是否成功的方法。大多數槽管失效都是由于安裝不正確或處于嚴重的腐蝕條件下作業。在外槽的鍛造或軋制之處,內部管壁雖然發生了位移,但實際上管壁沒有被損壞。
切槽的外表面所發生的管壁位移和螺紋管的壁面損失很相似,因此,高侵蝕條件的環境將使外切槽先產生一個針孔失效,然后再發展成總管線分離。由于切槽的深度的關系,可能不會像其他管道腐蝕那樣,給出明顯的腐蝕信號。此外,管道段與段之間的端隙常常會導致整個管道系統從前至后規模性的腐蝕。
由于該類腐蝕的破壞力具有遠遠超過一個針孔失效和總管線分離的可能性,因此任何槽式夾緊裝置的泄漏都應該進行徹底地調查。
外部腐蝕
查看過往記錄,我們會發現管道外部(外表面)腐蝕比內部腐蝕多得多。大多數是由于未被察覺的保溫層失效,然后直到出現泄漏或其他可以通過視覺觀察到的現象后,才采取相應的維修措施。
令人驚訝的是大量的無保溫的管道如屋頂水平冷凝水管線都已經發生了嚴重的惡化,而這些本來是可以通過簡單的維護就能避免的。人們可能會被外表面腐蝕的嚴重程度所誤導,其腐蝕程度大概是鋼管原體積低密度鐵銹的18倍。
在大多數案例中,表面生銹屬于輕微的情況,維修人員使用機械鋼絲輪、有效的鐵銹換向器和外部保護層就可以很容易地解決。
如果腐蝕繼續加深,就會由表面生銹發展成層下深點蝕,此時只有采用噴砂去除才會有效。
冷卻塔和換熱器腐蝕
發生了腐蝕問題的第一個跡象通常會顯示在冷卻塔。在鍋內沉積的鐵銹就代表了循環系統中管壁已經生銹了。而塔填補中出現沉積物就代表了腐蝕已經在進一步擴展的情況。
水的顏色和渾濁度是另一種可以表明高腐蝕活性和缺乏水的化學處理的跡象。藻類和其他有機物的生長不僅會干擾操作,同時也會加速其他種類的腐蝕進程,以及促進MIC。
在許多情況下,冷卻塔的維護和清除鐵銹沉積物并不能從根本上解決調查,因為只考慮沉積在塔中的鐵銹而遺漏了那些牢牢地附著在管壁上的鐵銹。
經過幾十年的高腐蝕行為后會產生巨量的鐵銹沉積物,只有對系統進行一些特殊形式的沖擊如啟動冷卻彈簧或改變溫度,才能使冷卻塔中的鐵銹散落下來。他們極少被過濾系統或化學輔助物溶解消除。
軟泡沫管道保溫導致的腐蝕
和玻璃纖維保溫系統一樣,軟泡沫保溫也會使水分滲透到低溫管線表面,并對鋼管產生破壞。在一個相對較短的時間里,軟泡沫保溫材料就會出現硬化、裂縫和收縮等惡化情況,然后產生很大的縫隙,最終導致水分可以大量的滲入。
此外,實際上泡沫降解后會變成微酸性的化合物,它會與管道本身或銹層牢牢地粘合在一起,以至于很難清除干凈。
當低溫管線處于高濕度環境或其表面存在冷凝水時,是一個非常嚴重的問題;此時強烈推薦您選擇堅硬的泡沫玻璃。作為第二個選擇,可以采用更重、更厚的玻璃纖維,在涂上一層高固體涂料作為防潮層。軟泡沫保溫應該只在臨時或短期情況下被采用。
銅管腐蝕
對于銅管來說,由于其腐蝕造成高額的成本損失的情況是很罕見的。
然而,與普遍的看法相反,銅管并不是不受腐蝕的影響。在一定的高腐蝕條件下,銅管和銅制組件的腐蝕速率可能高于正常鋼管腐蝕速率的10倍。雖然對于HVAC管道系統來說,銅管的正常腐蝕速率是0.3 MPY,但是我們也測量到過更高的腐蝕速率3~4 MPY。
銅管道系統失效多數情況與這些因素有關:酸性和低pH值的水、電流和不當的接地處理、寄生電壓,或高鋼鐵腐蝕行為導致了生成的氧化鐵遷移到銅管道中等。
黃銅脫鋅
如今黃銅在商業上的應用已經越來越少,它已被更容易安裝和更便宜的L型銅管所取代。黃銅管道的腐蝕活性通常是非常低的,它的使用壽命至少可以達到100年。
然而,在某些特殊的水質和供水很頻繁的條件下,黃銅中的化學成分鋅會被浸出而產生針孔失效或斷裂。
脫鋅現象會常常出現一種綠-白色沉積物,可以通過實驗室分析證實它的成分。即使存在脫鋅的情況,但它的發生仍然需要75年以上,一般來說這個時間長度已經超過了大多數建筑物的預期壽命。
通常是在古老的家庭熱水管道系統中使用的就是黃銅而非鍍鋅管,這是由于高溫會對鋅保護涂層造成影響。雖然鍍鋅鋼管總是發生失效且在任何管道項目中更換起來都會遇到困難,但它仍然取代了銅制熱水組件,使得銅管變得越來越不常見。
鋼-鋼之間的電解作用
由于建筑物管道和建筑鋼結構之間存在微伏的電位差異,我們看到了許多局部的管道失效的案例。
這種情況通常發生在鋼管道支架和吊架之間,也就是金屬與金屬直接接觸的地方。需要用高度靈敏的電氣儀器進行陽性診斷,以及進一步的超聲檢測來排除故障區域,通常顯示的結果都是不好的甚至是腐蝕活性的。
雖然這種電解形式很少發生,我們依然認為絕緣金屬與金屬接觸時仍要慎重,特別在鋼管能接觸到水、冷卻塔噴濺和處于特殊的天氣條件下的情況。
好啦
一共21種常見管道腐蝕類型都為大家解說完畢
也希望大家有所收獲并能夠用于自己的工作中
咱們下次再見啦!
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