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饮水、给水与蓄水装置

1.饮用水的生产。
  饮用水处理厂将原水通过一系列处理程序,使之达到饮用水的卫生标准,再供水系统供终端用户使用。
  进入水处理厂的水称为原水,原水的来源不同,包括井水和泉水等地下水以及河水,湖水和水库等地表水。不管是地下水还是地表水,都含有矿物质、金属、氯化物,同时还含有细菌和固体物质(有机物和无机物)。其中地下水含氧量通常较低,有时含有硫化氢、还原性硫酸盐、细菌等。
  原水必须进行处理才能达到饮用水标准,通常进厂的原水用氧化性的化学物质氯和高锰酸钾进行处理,使铁和锰生成氢氧化物沉淀,这些沉淀物会损伤管壁,为排除这些沉淀物、絮凝物和其他颗粒,在进入使水中和以及金属离子和颗粒物沉淀,此时,用活性炭或碎石/砾石过滤床进行最终过滤,再将最终过滤的水用氯或次氯酸盐进行消毒。经过这一系列处理程序,适合饮用的低铁,低锰并达到卫生标准的洁净水的生产终告完成。这些洁净水通过供水系统供应终端用户。
  从上述引用时的生产过程中可知,在这一系列处理过程中,水中的杂质以及必须加入的化学物质,将对处理设备产生各种各样的腐蚀。大量实践表明,在水处理过程的介质环境中,对处理设备材料将产生腐蚀。通常,铸铁、钢和铜合金的使用寿命仅20-40年,并对水的流速、水的化学组成进行限制。相比之下可使用超过100年并对水的流速和水的组成不进行限制,因此不锈钢在水处理、供水系统、蓄水池和水箱中得到了广泛使用,除提高处理设备使用寿命外,不锈钢装备的卫生条件也是其他材料不可比拟的。

2.不锈钢在饮用水生产设备中的应用。
  饮水生产设备主要是使用0Cr18Ni9和0Cr17Ni12Mo2,前者适用于200ppm氯化物含量的水,后者适用于1000ppm氯化物含量的水,在低温饮用水中,很少见到0Cr18Ni9出现点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀现象,之所以选用0Cr17Ni12Mo2钢主要是为防止外部环境引起的腐蚀问题。在水处理中可能遇到更加苛刻的腐蚀环境,此时可选用强度高、耐点蚀和应力腐蚀的22%Cr和25%Cr的双相不锈钢。含6%Mo的超级奥氏体不锈钢,如254SMO、654SMO等主要用于喷射化学药品的喷嘴。
  不锈钢在水处理厂、供水系统以及室内水管中的应用的冶金产品为不锈钢焊管,管接头、法兰、阀门和紧固件等。实际应用状况见下表一和表二:

表一 不锈钢在水处理厂的应用

部件、设备名称
材料
水池衬板、过滤器、入口零部件、滑动门、拦河堰
滤网、刮板、紧固件、管道、通风管、取样传感器管路
化学药品处理管路、蓄水池衬板、平台、过桥、盖板
活性类塔、臭氧发生器及管道、轨道、泵阀
化学药品喷嘴
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9
0Cr18Ni9
6%Mo奥氏体不锈钢

表二 不锈钢在供水系统中的实际应用

应用地点
材料
备注
美国曼哈顿岛3号新的输水隧道主管和横管
0Cr18Ni9,φ1200mm 焊管共300m
寿命为100年
美国曼哈顿3号新的输水用蝶阀
0Cr18Ni9,18支φ1200mm 焊管及铸造蝶阀
寿命100年
意大利都灵市修复地下供水管道(无沟布管)
0Cr18Ni9,φ550X1500mm 焊管
 
日本10-480米跨度供水管
0Cr17Ni12Mo2,φ100-170mm 焊管
 
日本沿海地带跨度为10-480米的供水管、小管桥
日本埋入地下的供水立管
25% Cr 双相不锈钢(SUS329J2L)φ100-170mm焊管,φ750-1200mm焊管,Mo2双相不锈钢焊管
 
瑞典Kalskoga市地下供水管
0Cr17Ni12,22%薄板衬里
 
意大利北部过山输水隧道(φ3600m)
0Cr18Ni9,0.6mm薄板衬里
使用6年后毫无渗漏
日本供水管线及次于线与用户水表连接管
0Cr17Ni12Mo2,φ75-350焊管,φ50mm室内用焊管
 
日本松山市蓄水池
0Cr18Ni9,0Cr17Ni12Mo2液相SUS329双相钢
 
瑞典乡村水塔
0Cr17Ni12Mo2
 
Tsisco Industrial Ltd.
 
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