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      薄壁不銹鋼管“電流腐蝕”的成因與防范

      發布時間:2022-04-03 09:20:00 點擊:

      在現代社會,隨著電力、交通、雷達站、電氣化鐵路的快速發展,相關電力高壓送配電和載波發射設施與日俱增,向空中和地面輻射強大的電流和電磁波能量,產生較多的電流干擾。而這種雜散電流電壓在不銹鋼管道與帶有電流的墻體之間流動,很容易導致不銹鋼管“電流腐蝕”的產生。這種腐蝕速度快,產生頻率在增加,必須引起大家的關注,研究更多的措施予以防范與控制。

        一、什么是“電流腐蝕”

        “電流腐蝕”又稱電化學腐蝕,當兩種電化學勢能差較大的金屬相互接觸過程中可能產生這種腐蝕。如碳鋼等金屬和不銹鋼接觸后,在雜散電流的驅動下,使兩種金屬產生一個電流回路,兩個構件之間會引發電化學腐蝕。若在電流的持續作用下,腐蝕速度加快,能在短時間內腐蝕構件。

        二、“電流腐蝕”成因及分析

        1、雜散電流的產生及定義:交流雜散電流主要來源于工業用電的傳輸、感應和饋地。如變電站、雷達站、載波發射和有線廣播站附近都會有強烈的交流雜散電流產生。直流雜散電流主要由電氣化鐵路、直流電機電器、各類接地避雷裝置等產生。

        雜散電流的定義:“在非指定回路上流動的電流”。這個定義為:只要是沒有按照期望的路徑流動的電流,都叫雜散電流。

        2、不銹鋼管件“電流腐蝕”機理:由于外界變電流、電壓和人為因素形成的散雜電流,導致建筑工程墻體帶有雜散電流。不銹鋼管道安裝時未經絕緣處理,使不銹鋼管通過管卡支架等與墻體(或者其它管道)接觸,使電流形成一個閉合回路,從而造成電流腐蝕。

        3、不銹鋼管“電流腐蝕”產生的原因:以上我們講到的當兩種電位差較大的金屬如碳鋼與不銹鋼接觸,遇到周圍環境帶有電壓電流的作用,會出現電化學腐蝕。主要有三種原因造成:

        (1)不銹鋼管通過管卡支架等與帶有電流的墻體接觸,使雜散電流形成一個閉合回路(或者電焊的搭鐵),容易造成電流腐蝕。

        (2)安裝過程中殘留在管道內的碳金屬、砂輪切割沫、焊接氧化物和碳鋼打磨粉層等介質,在帶有電壓電流的作用下會出現不同程度的電流腐蝕。

        (3)不銹鋼管道在安裝中與排水管、電纜管、供氣管、消防等管道交叉接觸,再遇有雜散電流的影響,就會出現管道電流腐蝕。

        3、電流腐蝕的特點:

      不銹鋼管件在電流電壓的作用下產生的腐蝕表現有:

      (1)腐蝕迅速快;

      (2)多集中于局部;

      (3)腐蝕呈針眼孔狀;

      (4)在外部包有防腐層時(帶有碳黑離子的保溫材料),不銹鋼管表面會出現點狀蝕坑。

        三、案例分析與試驗

      1、案例分析

      五星級酒店項目,安裝在大樓洗衣房內的DN50mm不銹鋼供水橫管,安裝后僅18天左右,管材就腐蝕被擊穿,出現不同大少的穿孔,管道試壓產生漏水。

        安裝施工中在不銹鋼橫管外包裹了一層黑色橡塑保溫材料,不銹鋼管材表面出現腐蝕坑。腐蝕發生后,根據安裝現場材質化驗和腐蝕狀態剖析,經過專家論證和分析認為:

        分析一:是殘留在不銹鋼管內的活性金屬等腐蝕介質(砂輪切割沫、殘留的焊接氧化物,碳鋼打磨粉層塵)與鋼管內壁接觸,經電流通過不銹鋼管時,殘留的腐蝕介質與鋼管接觸的部位產生電化學腐蝕,呈穿孔狀,腐蝕速度快。

        分析二:出于保溫的需要,施工方在不銹鋼管材外包覆了黑色橡塑發泡材料,這種材料中含有碳黑(含碳物質,碳黑可分為補強碳黑、導電碳黑、耐磨碳黑),碳黑是個導體,這就使得保溫材料也具有一定的導電性,使不銹鋼鋼管與橡塑保溫層貼合在一起,兩者之間形成多個觸點,經電流的作用,使得不銹鋼管材表面出被腐蝕淺坑。

        分析三:電流腐蝕的現象多存在于橫管中,其原因是沉淀于不銹鋼管內的腐蝕介質遇到雜散電流而造成電流腐蝕。而在安裝豎立的水管中這種現象發生很少。所以安裝過程中對管道內的金屬殘留物不要忽視,一定要注意清理干凈。

        2、電流腐蝕試驗。這幾年隨著行業電流腐蝕事故的產生,為增強對電流腐蝕認識和了解,更多掌握電流腐蝕的形成原因。通過發射不同的雜散電流,在管道通水加壓的情況下,計算不同電流對腐蝕時間與程度?!?/span>

        四、預防不銹鋼管件電流腐蝕的措施和對策

        根據多年生產、安裝和使用的經驗,防止不銹鋼電流腐蝕,貫穿于設計、安裝全過程。

        1、管道設計的預防。在管道設計過程中,一是盡量減少施工現場的焊接,確需焊接要進行氣體保護和后序處理,防止焊接殘留物留在管道內造成電流腐蝕,可選擇雙卡壓式鏈接管道;二是設計要避免和其它管道的接觸,防止雜散電流形成回路造成電流腐蝕,確需交叉的要做絕緣處理;三是環境不佳、濕度較大、海濱城市等環境不好時,可考慮改用316材質。

        2、安裝施工過程的預防。不銹鋼的耐腐蝕性能不是絕對的,在不利因素和條件下不銹鋼也會發生腐蝕,因此在安裝過程中要盡量避免電流腐蝕的產生。

        第一,在安裝施工過程中避免在不銹鋼管內殘留砂輪切割沫,焊接氧化物和碳鋼粉塵等腐蝕介質的產生,避免因電流的作用而造成電流腐蝕。

        第二,必須防止將不銹鋼管道作為電焊的搭鐵,這樣容易人為形成電流回路,造成管道電流腐蝕。

        第三,城市的各種建筑物會不可避免地受到電力線路,通訊線路,或者電氣化鐵路、直流電機等產生的雜散電流的干擾。因此,在管件安裝時要盡可能考慮做絕緣處理,避免產生電流回路造成的電流腐蝕,可采取以下方法:

        (1)盡量減少不銹鋼管件與其它不同介質金屬的接觸,如需鏈接時盡可能使兩種金屬之間彼此電絕緣。

        (2)在安裝時盡量避免不銹鋼管路與其它管道之間接觸,避免雜散產生回路,發生電流腐蝕,不可避免時需做絕緣處理。

        (3)對明確帶有散雜電流的建筑物,在管道安裝時可間隔一定距離采取電絕緣處理,采用活接或安裝絕緣法蘭,切斷雜散電流的循環路線,避免對不銹鋼管產生電流腐蝕。

       

        防止不銹鋼腐蝕是人們所重視的問題,但是防止“電流腐蝕”也必須引起人們的高度視,如果一旦造成腐蝕,會給生產企業、施工方和建設項目單位帶來不同程度的影響,為此,我們希望更多的人了解“電流腐蝕”產生的成因,以及如何避免不銹鋼管件的“電流腐蝕”,做好防范,確保不銹鋼管件使用安全。

       

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