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核电厂生活饮用水系统管道腐蚀失效分析

陈敦霞
  
安家(建筑与工程)
2021年26期
中国核工业二三建设有限公司霞浦项目部 福建 宁德 355100

摘要:在人饮工程管道中有一些金属材料,这些金属材料容易受到腐蚀,主要以化学腐蚀和生物腐蚀等为主。管壁遭到腐蚀以后,在管内壁会出现瘤状物,会使管道变得粗糙,降低输水效率,而且影响水质。

关键词:核电厂;生活饮用水系统;管道腐蚀

前言

基于不断加快的世界经济全球化进程,加剧了环境污染,因此我国高度重视对饮水安全的保护。而管道故障是饮水工程发展的限制因素,加之我国水资源短缺,所以核电厂饮水工程管道故障是亟须解决的重点问题。

1核电厂饮水工程管道主要故障及形成原因

1.1管道腐蚀

金属管道出现腐蚀的主要形式分为生物学、化学以及电化学腐蚀。针对电化学腐蚀而言,其指的是金属在溶液或是水中在溶解作用下发生的腐蚀,一些发生在供水管道内壁与外壁的腐蚀均属于此类型。埋设与土壤当中的人饮工程管网,在土壤内部含有一定水分,而管道内部也流淌着水,因此不管是管壁内外,在阳极形成的部位均会遭受腐蚀。往往管道腐蚀上述几种腐蚀交融的结果。

1.2管道损坏

第1,水锤现象。关闭闸门时,管道长、扬程高且水压大的供水管道很容易发生管道爆裂与水锤破坏。第二,较差的管道质量。PVC硬聚乙烯塑料管是主要的人畜饮水工程管道材料,因为出厂时没有进行严格质检,无法确保原材料质地导致管壁厚度不均匀、材质较脆其应用强度偏低,在工艺上连接铸铁管等相关配件存在明显缺陷,如组织疏松、局部存在疤痕与补焊等。第三,温度应力。由温度变化出现的温度应力,在刚性接口供水管道中导致管道断裂。第四,地基原因。由于地基情况不理想,管道下的硬物导致局部应力集中、发生不均匀下沉,基于内外负荷作用导致管道出现豁口。第五,由施工原因导致管道渗漏和破裂。在实际进行管道施工时,关于塑料管彼此间的对接、三通、钢管和塑料管对接时,因为不熟练技术、缺少经验等,导致管口松动或者是降低其承压能力。在实际进行大型管道施工过程中,没有为丁字管、弯头设置支墩、接口材料与铸铁管打口操作所需配料不合适,引发焊接问题,比如裂缝、漏焊等.

1.3管道结垢

其主要指的是金属管道及其配件发生腐蚀,在供水管道内壁发生锈垢及沉积。该问题的产生原因是多样性的,这是因为水与金属之间的相互作用。部分由于内壁水侵蚀,部分由于水中悬浮物或是碳酸盐沉淀、部分是水中过高的氯化物、铁以及二氧化碳含量。除此之外,偏低的水pH值与微生物作用会引发铁锈,有沉积与锈垢在管壁上形成从而堵塞管道。主要危害表现在影响水质、通水能力,加大水头损失。

2核电厂饮水工程管道故障排除方法

2.1控制破坏管道的因素

第一,针对水锤问题,应将预防控制对策落到实处。通过提高管径,降低水锤力量,消除回阀装置泄水降压,在负压补水方式作用下,做好水栓拉断预防,并在一定范围内控制供水管网压力,防止发生水锤破损问题。第二,避免地基导致管道破损问题的出现。针对不良地基应进行及时处理,全面清理管下硬状物。在冬季,应进行回填处理,水压进行试验以后,再进行放水。第三,加大施工管理,提升施工质量。对管道开挖、管道试压以及管沟回填等工序,应依照具体规范进行。第四,避免温度应力导致管道断裂。在冬季施工时,要采取保温防冻措施,进行水压试验以后,应将水及时放掉,施工结束后应及时回填。施工时,PVC聚乙烯塑料管避免露天暴晒。第五,避免管道承受内外负荷过大。给水管材应进行压力计算,避免外负荷过大,铸铁管应以铅口以及柔性接口为主。

2.2防止管道腐蚀结垢

地下金属管道主要是以加涂防腐层以及电气保护法为主,防止腐蚀及结垢。第一,加涂防腐层。防腐层具有粘着性、不透水性,化学稳定性较好,利于施工,可以在管壁内外加涂。防腐材料主要成分是树脂、沥青、水泥等材料,可以有效的隔断金属和水之间的接触,具有较好的防腐效果。第二,电气保护法。若供水管道是钢管,经常使用以下3种方法避免遭受腐蚀:首先是分区保护法。利用绝缘体把管线分隔成单独区段,增加管道电阻,减少杂散电流流经管线,降低管道腐蚀。其次是排流保护法。在管道阳极区引入到电流电源,确保管道不受到电化学腐蚀。最后是阴极保护法。管道变为阴极,确保管道不遭受腐蚀。第三,针对管道结垢堵塞,应及时冲洗,可以利用机械刮管。刮管以后,在管道内壁加涂保护层。同时,灭杀对水中微生物以及藻类浮游生物。

2.4管道腐蚀及质量防护技术

(1)涂层防护技术。采用涂层防护技术进行管道防腐作业时,通常运用隔离的方式将石油与环境中腐蚀物质两个进行分隔处理,从整体上来看涂层防腐技术,具有非常明显的应用效果,被广泛应用于石油管道防腐施工中。在实际操作中,就是将具有防腐性能的混合物涂在管道内外表面上,以此避免管道与具有腐蚀性物质之间进行接触,起到防腐作用。除以上之外,还可采用三层防护方式进行管道涂层防护处理,简单来讲,就是将环氧粉末、粘接剂以及聚烯烃分别涂在管道的底、中和外三层,通过以上进一步强化涂层在管道防腐中的应用效果.

(2)阴极保护技术。从本质上来讲阴极保护技术在管道中的应用原理,主要是指将特定数值电流加载金属结构表面,将管道设为阴极,这样做的目的在于管道发生腐蚀情况下,通过电子迁移来起到抑制管道腐蚀的作用,弱化管道腐蚀程度。当前阴极保护技术在管道防腐中已经得到广泛应用,在应用过程中也做到了不断优化。从整体上来看,阴极防护技术可进一步强化涂层防护技术的应用效果,因此两种技术可结合起来一起使用,从而起到强化管道防腐方面的性能。

结束语

人类生存不能离开水,人饮工程和国家发展具有紧密的联系。人饮工程管道故障具有较强的危害性,发生故障会造成供水质量下降,影响生活生产。因此,应及时排除人饮工程管道故障。需要注意的是,管道故障原因不同,排除方法也不同。管道维护工作中,要重视管道测验、质量检查、试压等,提升管道利用效益,减少故障风险。

参考文献

[1]王利军.浅析饮水工程管道故障原因及排除方法[J].发展,2007(1):138.

[2]梁重海.市政工程管道给排水施工质量控制要点研究[J].江西建材,2017(4):91+96.

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