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21种管道腐蚀与失效下

发布时间:2024/9/15 12:39:18   
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8.沉积物腐蚀

沉积下腐蚀是对管道系统最具破坏性的腐蚀形式之一。通常称为“电池腐蚀”,它通常具有很强的腐蚀性和局部性,导致金属表面深度渗透,周围区域的全面腐蚀较小。由于表面沉积物、电不平衡或某些其他引发机制,所有腐蚀因素都会攻击选定数量的单个位置。

在某些情况下,点蚀延伸到整个金属表面,使其表面轮廓不规则或非常粗糙。在其他情况下,凹坑集中在特定区域,使大部分金属表面处于全新状态。镀锌管非常敏感。微生物侵蚀通常与沉积物下腐蚀有关。无论内部管道沉积状况的根本原因如何,锈迹沉积物的存在都表明存在不同程度的多种潜在问题。

正如我们反复指出的那样,沉积物腐蚀对任何管道系统来说都是不可避免的死刑。因此,必须始终将有效去除此类沉积物以便化学抑制剂再次减少腐蚀损失视为重中之重。

9.绝缘腐蚀

绝缘层下的腐蚀是一种普遍存在且通常是隐藏的威胁。问题的根本根源是一种误解,即玻璃纤维和/或软泡沫绝缘材料提供了防潮层,并且是基于减少热传递而不是减少湿气迁移的绝缘材料的主要选择。

大多数冷水管道保温厚度不足、类型不合适、安装不当或三者兼有。损坏、断裂和缺少绝缘材料的区域使水分容易迁移。

在公寓和共管公寓物业中,这是一个普遍且非常严重的问题,其中在建筑物外部柱上安装了双温加热和冷却立管。现在,在建造45年或更长时间后,立管管道几乎完全从外部被毁坏——除了以巨大的成本和不便完全更换管道外,别无选择。

较小直径的管道更容易受到CUI的影响,因为通常应用的绝缘厚度较小,而且管壁本身也较薄。由于较冷的表面温度,供应侧管道总是受到更严重的影响。

螺纹端的添加增加了冷却水和双温系统中常见的较小管道的另一层脆弱性。

10.缺少管道绝缘

管道绝缘是任何机械设备操作的重要且必要的要求。虽然蒸汽、冷凝水和其他热水管道需要保温以防止热量损失,但冷却水和冷管道服务更为重要,因为湿气冷凝会严重损坏管道。这似乎不合逻辑,但适当的绝缘常常被忽视,从而导致潜在的重大管道和设备损坏。

不太可能从系统产生任何可测量的热传递损失的排水管、通风口和其他小直径固定装置通常保持未绝缘状态,忽略了不断出汗和外管壁损失的威胁。

11.湿管保温

管道保温层内可能藏有足够的水,表明打开时管道实际发生故障。这是因为玻璃纤维绝缘材料几乎没有真正的防潮层,并且允许湿气在冷管表面凝结。

因此,湿绝缘是玻璃纤维绝缘某种形式问题的明确标志;水最终会渗入外部,造成潮湿、变色和结晶,从而提供问题的明显证据。如果采取行动,可以避免绝缘层下腐蚀(CUI)问题,并且可以纠正此类问题早期通常出现的轻微恶化。如果任其继续,可能会严重损坏管道。

覆盖在其他不当或不足绝缘层上的铝制或乙烯基护套实际上可以隐藏管道中积水,并导致多年的额外损坏。在使用开槽或夹紧管道的多种情况下,其乙烯基弯头、三通或其他配件内积水严重损坏了整个管道系统中绝对最薄弱的环节——连接螺栓——从而导致灾难性故障。

12.霉菌污染

冷水管、绝缘故障和区域湿度会产生冷凝和湿管条件,这是霉菌生长的先决条件。在潮湿的管道条件已经存在很长一段时间之后,HVAC系统管道上通常会出现霉菌,并且很可能在问题开始之前就存在多年的机会来纠正问题。

虽然与其腐蚀状况或导致管道本身的故障无关,但霉菌的存在通常会引发各种形式的健康问题,在许多情况下,随之而来的是非常激进且代价高昂的法律诉讼。由于墙后管道故障、冷凝排水管溢出和其他水源导致的漏水会产生相同的结果。

更换所有管道保温材料和石膏板墙通常是解决模具状况的唯一方法。尽管从技术上讲不是管道腐蚀问题,除非水饱和绝缘层也破坏了管道,但广泛的霉菌污染可能导致损失远远超过单独更换管道的成本。

13.微生物影响腐蚀

迄今为止,微生物影响腐蚀(MIC)是对暖通空调管道和消防系统最严重和最具威胁的腐蚀形式。它是由在特定环境条件下存在各种微生物制剂引起的,在某些情况下,可能会在短短几年内导致整个管道系统发生严重和广泛的故障。

MIC的存在通常表示对整个系统构成非常严重的威胁,需要大量的清洁和反复消毒,而且费用很高。(要了解如何检测MIC,请参阅管道中微生物影响腐蚀的测试一文.)对于许多受影响的系统,MIC无法消除,并且在系统的剩余生命周期中将存在较高的腐蚀和点蚀条件。

受微生物影响的腐蚀产生大而深的凹坑,因为它利用钢管本身作为能源(通常作为氧气的替代品),以及通过产生强腐蚀性代谢副产物,如硫酸,进一步帮助微生物溶解管道金属。

MIC存在不同程度的严重性,并且不仅限于碳钢管道系统或开放式冷凝器水系统。MIC常见于封闭的冷冻水管道,尤其是那些用乙二醇过冬的管道,并且已被证明会破坏铜、黄铜和不锈钢管道。

14.有缝管

35年前,所有HVAC和防火系统的标准管道规范要求使用ASTMA53B级无缝库存。这是由于人们公认的有缝或焊接管具有较高的故障率和易损性。今天,除非在设计中指定,否则很难找到安装的无缝管。

有缝管没有变得更好制造;它只是更便宜。由于多种原因,有缝管道在接缝处更容易受到腐蚀。在许多示例中,不良的制造实践会导致内部或外部接缝不完整。

在内部,这种不完整的焊缝会成为锈蚀和微生物的焦点,从而建立和促进更高的腐蚀活动,通常会导致针孔失效。管道本身和焊缝填料之间普遍存在的电势差异带来了另一种威胁。的锌保护涂层在焊接有时缺少缝合管,启动电蚀的非常过早尚未定义线。

有缺陷的有缝管在国外市场普遍存在。它在更好的美国管道制造商中不太常见,但仍然存在。在低腐蚀条件下,有缺陷的有缝管道仍然会产生系统范围的故障问题,但在当今经常遇到的更高腐蚀条件下,它会放大严重腐蚀问题的威胁和后果。

15.槽管故障

沟槽管道是一种备受推崇且久经考验的管道组装工艺和方法,已取得数十年的成功。大多数故障是由于不正确的安装或严重的腐蚀条件造成的。当外槽被型锻或滚压到位时,管壁发生内部位移,不会发生实际的管壁损失。

当凹槽切入外表面时,大量管壁被去除——类似于螺纹管的壁损失。

因此,任何高腐蚀条件都会首先到达外切槽的底部,从而产生从针孔泄漏到管道完全分离的故障。并且由于切割槽的深度,管道的其他区域可能没有发生腐蚀损失的事先迹象。

此外,管道部分之间的端部间隙通常允许另一个腐蚀前沿从其端部尺寸作用于管道。

由于潜在的远不止针孔故障和管道完全分离的可能性,应彻底调查开槽夹紧管件处的任何泄漏。

16.外部腐蚀

我们记录了由于外部(外表面)腐蚀造成的管道损坏多于内部原因。大多数是由于绝缘故障以及在泄漏、维护或其他一些事件提示目视调查之前它被隐藏起来的事实。

对于未绝缘的管道,例如屋顶冷凝器水管,大量管道会老化,并且可以通过简单的维护来避免。

外表面腐蚀问题的严重程度可能会产生误导,但其原始管道钢产生的锈蚀密度大约是其18倍。在大多数例子中,表面生锈很小,维护人员可以通过机械钢丝轮和有效的防锈剂和外部保护涂层的应用轻松解决。

继续下去,表面生锈会发展成分层的层,在这些层下,深点蚀会加速,只有喷砂才能有效去除。

17.冷却塔和换热器腐蚀

腐蚀问题的第一个迹象通常出现在冷却塔上。锅上的铁锈沉积物代表了曾经是循环系统一部分的管壁。塔填料处的白色沉积物代表潜在的结垢条件。

变色和浑浊的水是腐蚀活性高且缺乏化学水处理的另一个迹象。藻类和其他有机物生长不仅会干扰操作,还会加速许多其他腐蚀过程并促进受微生物影响的腐蚀。

在许多情况下,冷却塔维护和去除锈迹是在没有调查问题的根本原因的情况下进行的——并且没有考虑到塔上暴露的锈迹与仍在塔内和内部的锈迹相比微不足道。牢牢地贴在墙壁上。

大多数重锈沉积物是在数十年的高腐蚀活动后产生的,只有在系统受到某种形式的冲击(例如弹簧启动或温度变化)后才会松散并被带到冷却塔。它们很少被大多数过滤系统捕获或被大多数化学添加剂去除或溶解。

18.软泡沫管道绝缘引起的腐蚀

软泡沫绝缘允许湿气渗入冷管表面并破坏玻璃纤维绝缘系统常见的钢管。在相对较短的时间内,软形式的绝缘材料会劣化——硬化、开裂和收缩,从而产生大的缝隙让水分进入。

此外,泡沫实际上会发生化学降解,变成微酸性,如此牢固地将自身粘合到管道或锈层上,以至于去除旧的软泡沫绝缘材料变得非常困难。

在存在高湿度且冷管表面冷凝是一个严重问题的情况下,强烈建议使用硬质“泡沫玻璃”绝缘材料。作为第二个选择,更厚的玻璃纤维,涂有高固体涂层作为防潮层,是一种选择。软泡沫绝缘材料只能用于临时或短期应用。

19.铜管腐蚀

铜管的高腐蚀损失导致故障的情况很少见。然而,与普遍看法相反,铜不能免受腐蚀的影响。腐蚀条件导致对钢管的高腐蚀损失,并可能产生比正常情况高10倍的腐蚀速率,也会对铜部件产生同样升高的腐蚀速率。

尽管对于暖通空调管道系统,铜的0.3MPY腐蚀速率是正常的,但已测量到3-4MPY的高腐蚀速率。

铜管道系统的故障主要与特定条件或事件有关,例如酸性和低pH值的水、电流活动和不正确的接地或杂散电压,或导致氧化铁迁移到铜线中的高钢腐蚀活动。

20.黄铜脱锌

在大多数商业物业中,黄铜越来越少,已被更容易安装且价格便宜得多的L型铜管所取代。黄铜管的腐蚀活动通常非常低,因此可以轻松提供近年的可靠使用寿命。

然而,在某些水质条件下,并且在供水更具侵略性的情况下,锌化学成分会从黄铜中浸出,从而产生小针孔故障或裂缝和裂痕。绿白色沉积物是脱锌的常见特征,可通过冶金实验室分析加以证实。

大多数脱锌发生在水质恶劣但仍需要75年或更长时间才能发生的地方,这段时间通常超过大多数建筑结构的预期使用寿命。

由于热量对锌保护涂层的影响,黄铜通常用于较旧的家用热水管道系统而不是镀锌管。由于镀锌钢管总是先失效,再加上在任何国内管道更换项目中都难以进入,因此也更换了黄铜热水组件,这使得黄铜管越来越不常见。

21.钢对钢电解

在一些非常局部的管道故障示例中,引用了建筑物管道和建筑物结构钢之间的地电位微伏差异。这通常发生在钢管支架和吊架上,并且金属与金属直接接触。

需要高度敏感的电气仪器才能做出积极的诊断,在远离故障区域进行的超声波测试通常会显示出更少甚至正常的腐蚀活动。

虽然这种形式的电解很少发生,但我们认为将金属与金属接触绝缘是明智的,尤其是在钢管暴露于水、冷却塔过喷和其他风化条件的情况下。



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