現在的很多腐蝕問題都是由于在早期時候沒有正確意識到問題的嚴重性或者維修疏忽所造成的。許多腐蝕問題都是很常見的,例如螺紋泄漏,冷凝器和消防噴頭故障等問題。遺憾的是,由于缺乏對問題的正確認識或者疏于維護等,許多腐蝕問題都是人為造成的。
以下是一些常見的腐蝕類型及帶來的威脅:
1.冷凝器水管死角
任何一個開放式的冷卻塔本質上都是一個大型空氣凈化器,可以去除各種空氣污染物。除了微生物,污垢,顆粒物和其他外來異物外,溫和但含氧量很高的水也會顯著提高腐蝕活性。對于這種開放式系統,由于化學成本高,化學處理始終保持在一個的較低水平,從而導致了更大的腐蝕損失。在很多情況下,水的過濾都是不充分的,這就使得任何進入系統的外來顆粒物將永久地停留在那里。此外,大量的氧化鐵和其他顆粒物聚集在一起,在大多數開放的冷凝器水系統中會產生許多二次腐蝕問題。
任何冷凝器水系統中的所有死角都是沉積腐蝕發生的高優先位置。終端或一些死角排放管線通常是不必要的,是高優先級的銹蝕和污垢沉積位置。一些小直徑的交叉連接可以提供水流,雖然這個循環處理化學品的初衷很好,但對將沉淀的銹和污垢顆粒沒有任何作用。側流沙子過濾裝置也經常安裝不當,而且尺寸總是偏小,對清除能夠在這些區域沉降的泥沙影響不大。以上這些因素往往綜合導致了局部區域的腐蝕活動過度:通常是大多數管道系統的10倍或更多。
對于大多數開放式冷凝器水系統而言,完全避免生銹和污垢是非常困難的,定期去除這些污物才是唯一合理的做法。由于之前提到的這些原因,冷凝器設備在短短幾年內就損失達0.121“的管壁厚度。除了面向底部的位置,冷凝水向下供應立管的第一個連接點處的死角位置也可能會出現更驚人的腐蝕——如果超聲波檢測沒有首先識別出來這個問題。
2.雙溫管道系統
早在20世紀50年代,一些私人公寓、共管公寓和一些辦公樓就采用了一種非常常見的供暖和制冷設計,這些雙溫管道系統目前在全國范圍內已經接近使用壽命。
這種優雅簡單的加熱和冷卻設計通常在周邊立柱支撐處放置薄壁和小直徑的螺紋40碳鋼管,由此用于向窗戶風扇單元供應熱水或冷水。
對于這種管道系統,我們比較關心的是它的原始設計使用壽命是多少,以及它們是否實際上真的能夠提供超過60年的運行保障等一些關鍵問題,但是現在,各種因素已經顯著影響到其發揮該有的作用。
首先是在溫度為7°C(45°F)或更低溫度運行時,在建筑圍護結構中安裝的溫和碳鋼管很容易受到高水分的滲透。
一些保溫隔熱材料通常是薄壁為1英寸玻璃纖維,但完全不適合應用,因為它容易透過水分,并且總是很難安裝到一個恰當的區域。鋼管本身從未上過漆,施加過涂層或防腐蝕保護層,這樣一來,水分就很容易滲透到保溫層中,從外到內的大肆腐蝕管道。
在過去的幾十年里,由于水氣凝結導致的嚴重的(甚至有時候是毀滅級的)外表面腐蝕通常會破壞整個管道系統并且會發生完全處于視野外的腐蝕現象,使得人們不易察覺。大多數雙溫度管道只有在建造幾十年后才會發現問題,但此時整個管道系統幾乎完全被破壞了,從而使得更換整個管道成為了唯一的辦法。
3.消防噴淋管入口管路
對于所有的消防系統來說,淡水的引入是破壞的主要原因。那些可追溯到的20世紀20年代及更早的舊管道系統幾乎從來沒有被抽干用于測試或任何其他目的,但超聲波測試經常發現這些管道仍然處于接近新狀態。
在所有的消防系統中,腐蝕最重要的區域是在系統最開始的水源處。在這里,自然流動的城市淡水會產生更高的腐蝕損失(通常與消防系統的其余部分形成鮮明對比)。
當使用消防增壓泵時,這種問題還會被進一步放大,即使是一個小的恒定滴水,每天24小時不停的流動也會增加大量淡水,從而加速泵前所有管道的腐蝕活動。不過泵后面的止回閥可以防止水進一步向下流動從而將管道的損壞限制在泵前面區域,但是泄壓閥或排水閥產生泄露也可能會產生相同的結果。
消防入口管道——由于低于環境入口水溫而觸摸起來有冰涼的感覺或甚至有”冒汗“現象時,應當立刻察覺到這時可能有淡水會滲透到管道內部并展開調查。一旦確定,應立即采取糾正措施,以減少滲漏。值得注意的是,消防入口管道的故障通常只表明局部腐蝕較為嚴重,因而這并不是整個消防系統的主要脆弱點所在。
4.鍍鋅鋼與黃銅閥門
在幾乎所有的管道系統中,鍍鋅鋼管直接螺紋連接到黃銅閥門上都會引起一些腐蝕故障。尤其是當鍍鋅鋼夾在兩個黃銅閥門之間時,破壞性影響將被進一步放大。
當鍍鋅管與黃銅或銅金屬接觸時,不同金屬之間會存在強烈的電勢并迅速破壞鋅的表面。實際上,在兩種金屬之間流動的小電流類似于鋅基電池。
因此,點蝕在連接的緊鄰區域中是非常嚴重的,通常會影響到已經弱化的螺紋產生泄漏或其他故障。
這種形式的腐蝕在生活用水系統中非常常見,并且在已經受到較高腐蝕威脅的冷凝水系統中最為明顯。在許多情況下,使用鍍鋅鋼可以改善由于黑碳鋼和黃銅閥門之間的電偶活動引起的一些故障,期望鍍鋅鋼將提供更好的服務。
然而,實際上,新鍍鋅管的使用壽命可能只有鋼管的一半或更少。在發生一些不可避免的故障之前,所有的鍍鋅鋼到黃銅管道之間的連接都應該注意及時觀察和更換。
5.冷凝器水旁路結構
大多數HVAC管道系統的一個非常常見的特征是具有一個用于調節水溫的旁路連接。特別是對于開放式冷凝水管道系統,任何生銹產品,污垢或捕獲的空氣中的微粒碎片都會被吸引到水流減慢或停止的地方而沉淀下來。
當想到采用水過濾時,是的,但很少會提供全流量過濾,這反過來又使得在第一次通過時未被過濾掉的任何顆粒都可能會沉淀。大多數冷凝器水過濾系統提供極低的微米顆粒捕獲,但是在低流速下,任何可以沉降的較大顆粒將仍然發生沉淀以產生這樣的問題。
由于大多數旁路或交叉管道配置僅由一側的閥門控制,因此管道長度的其余部分將會變成一個大的沉淀池。
這種管道結構的脆弱性很大程度上取決于其物理布局。主冷凝器供水的底部運行起來會吸引顆粒落入其中并沉降,因此放置在中線處或在開口管線的最遠處的閥門將閥門之前的所有管道都轉變成了一個沉淀池。此外,手動和自動閥門的雙旁路配置決定了管道中兩個會有兩個可能發生問題的區域,而不僅僅是一個。
定期打開旁通回路進行循環幾乎并不能有效去除沉降和硬化沉淀的沉積物。化學分散劑可以有助于去除一些較輕的表面顆粒,但對較重的沉積物同樣不起作用。一旦形成,硬化的沉積物就會阻止化學和微生物抑制劑到達下面的裸鋼層,這樣就不可避免地會顯著增加管道的壁厚損失。
對于冷凝水管道系統而言,整個系統的壁厚損失一般為2-4 MPY,但在一些死區旁路回路中發生更加嚴重的沉積點蝕(壁厚損失25MPY)并不罕見。
開放式冷凝水管道系統是最脆弱的,任何死角區域或停滯管道都可能構成潛在的長期威脅。
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