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摘要: 本文作者根据自己的专业系统地分析了输水管道中管垢的成因和危害, 并提出了输水管道中管垢的防治措施。
关键词: 输水管道; 管垢; 防治措施
Abstract: The author system analyzes the causes and hazards of the aqueduct pipe scale based on his professional knowledge, and point out the prevention measures of aqueduct pipe scale.Key words: aqueduct; pipe scale; control measures
中图分类号： TV672+.2文献标识码： A 文章编号：
前言：
目前, 青藏铁路公司管辖范围内给水输水管道管材多数为铸铁管，且均埋设于六、七十年代，设备运行时间较长已超大修期多年。众所周知水在管内流动的过程中日久形成管内腐蚀、沉淀及结垢的情况, 其腐蚀产物沉积于管内部形成结垢层———管垢。其厚度与管道使用年限成正比, 并且随着时间的增加, 管道的有效截面积也不断缩小。这些管垢既造成了输水能耗的增加, 并由此引发与管网水发生化学反应, 以致引起管网水浊度和含铁量的增加以及余氯和溶解氧的锐减,影响了水质。不仅如此, 这种结垢层还是细菌滋生的场所, 它为各种微生物创造了良好的栖息地, 使生物膜轻而易举地附着于管内壁, 增加了管网水的生物不稳定性。
一、输水管道内管垢的成因有:
1、 水中CaCO3, MgCO3 沉淀形成的水垢。在所有的水中几乎都含有Ca+, Mg+, 它们与水中分解出来的CO2 和CO3化合后形成CaCO3, MgCO3,使其难溶于水而變成沉渣。
2、 金属管道内壁被水腐蚀后形成的水垢。对于金属管道来说, 输送的水本身就是一种电解液, 而且水的pH 值对管道的腐蚀速度也有一定的催化作用。在与水接触的管壁内侧, 有一层近乎静止的薄水层, 当水的流速增大时, 该水层变薄, 通过该水层中氧的扩散、补给容易, 促进了管道的锈蚀。当管内流速加快时, 管内氧补给量增加, 管表面氧气富余, 趋 于钝态, 锈蚀随之减小。当流速继续增大时, 由于机械作用铁管表面将产生空隙腐蚀。
3、由于水中Fe 含量过高所引起的管道堵塞。输水管道中的水源一般Fe 质量浓度的标准为不超过0.3 mg/L, 当其超过允许浓度时, 就该进行Fe 处理了, 否则就容易在管网中形成大量沉淀。因其主要沉淀在管内底部, 所以当管内流速较大时, 上述沉淀就难以形成, 而当流速较小时,就促进了管内沉淀物的形成。
4、水中悬浮物及管道内生物性堵塞。城市输水管道中的水虽然已经过消毒和净化处理, 在输送过程中, 仍能把一些细砂带入管内, 而使其很容易地沉积于管底, 形成具有黏性的沉积物, 这种现象在水流速较小的供水管网末端更趋于明显。水中的丝状铁细菌也能依靠铁盐的氧化而顺利地附着于管内壁, 形成一种密集的锈瘤, 同时产生黄褐色的絮状物。这种铁细菌还可以把硫酸盐还原成硫酸铁, 它几乎覆盖了整个管壁, 导致了管道腐蚀的加剧。
以上成因在输水管道中经常同时发生, 并且随着时间的推移, 管道内壁就形成了下部较厚、上部较薄的锈垢。铸铁管上的管垢呈瘤状, 厚度约为0.4 cm～1.0 cm, 管垢密实, 很难被破坏。其内部为黑色密实体物质,外部为红褐色的光滑表面。
管网运行过程中, 管垢在水流量发生变化的情况下产生脱落而导致水质的降低, 直接影响到供水管网运行的稳定与安全。
二、对输水管道中管垢的防治措施:
根据以上分析, 笔者认为供水管网内的管垢是影响供水水质和管网运行能力的重要因素之一, 应当引起足够重视, 并进行合理的预防和根治, 以最大限度地降低其危害：
1、在管材选用方面, 要选择产品质量较好的厂家、管材要有可靠的防腐内衬底, 既能抗腐蚀又不析出有害物质。如带水泥浆衬的球管或UPVC, PE 等管材。
2、对于管道锈垢的治理, 可采取对使用年限过长的供水管道进行更新改造或刮管涂衬; 刮管涂衬可根据管道锈蚀程度的大小, 采用不同的方法, 可采用清洗法、机械刮管、高压水冲洗法等多种方法。涂衬的种类也可根据管径的长度、大小, 采用喷涂水泥砂浆、环氧树脂等办法.
3、出水水质不好, 且经常伴有浑水现象, 也可以直接导致管网中管垢的形成, 因此提高供水出水水质也是治理锈垢的当务之急。这些可以通过调改水处理的药剂、使用聚合类混凝剂、调整水的pH 值、投加防腐剂等方法来实现。
4、此外,还应在维护管理方面下工夫, 尽量减少低流速管段, 消除死水管段, 在腐蚀严重区, 应经常开展定期冲洗工作, 冲洗周期依客观情况而定, 但至少要保证两年一次, 对管网末端的冲洗一年最好进行一次，在冲洗过程中应适当增加消毒剂用量, 从而能更好地杀灭冲洗后再次悬浮的细菌和微生物；还可在冲洗结束后, 适量投加腐蚀抑制剂, 使管道内表面形成一层保护膜，上述办法都可以有效地遏制管道中管垢的形成, 延长供水管道使用寿命。
关键词: 输水管道; 管垢; 防治措施
Abstract: The author system analyzes the causes and hazards of the aqueduct pipe scale based on his professional knowledge, and point out the prevention measures of aqueduct pipe scale.Key words: aqueduct; pipe scale; control measures
中图分类号： TV672+.2文献标识码： A 文章编号：
前言：
目前, 青藏铁路公司管辖范围内给水输水管道管材多数为铸铁管，且均埋设于六、七十年代，设备运行时间较长已超大修期多年。众所周知水在管内流动的过程中日久形成管内腐蚀、沉淀及结垢的情况, 其腐蚀产物沉积于管内部形成结垢层———管垢。其厚度与管道使用年限成正比, 并且随着时间的增加, 管道的有效截面积也不断缩小。这些管垢既造成了输水能耗的增加, 并由此引发与管网水发生化学反应, 以致引起管网水浊度和含铁量的增加以及余氯和溶解氧的锐减,影响了水质。不仅如此, 这种结垢层还是细菌滋生的场所, 它为各种微生物创造了良好的栖息地, 使生物膜轻而易举地附着于管内壁, 增加了管网水的生物不稳定性。
一、输水管道内管垢的成因有:
1、 水中CaCO3, MgCO3 沉淀形成的水垢。在所有的水中几乎都含有Ca+, Mg+, 它们与水中分解出来的CO2 和CO3化合后形成CaCO3, MgCO3,使其难溶于水而變成沉渣。
2、 金属管道内壁被水腐蚀后形成的水垢。对于金属管道来说, 输送的水本身就是一种电解液, 而且水的pH 值对管道的腐蚀速度也有一定的催化作用。在与水接触的管壁内侧, 有一层近乎静止的薄水层, 当水的流速增大时, 该水层变薄, 通过该水层中氧的扩散、补给容易, 促进了管道的锈蚀。当管内流速加快时, 管内氧补给量增加, 管表面氧气富余, 趋 于钝态, 锈蚀随之减小。当流速继续增大时, 由于机械作用铁管表面将产生空隙腐蚀。
3、由于水中Fe 含量过高所引起的管道堵塞。输水管道中的水源一般Fe 质量浓度的标准为不超过0.3 mg/L, 当其超过允许浓度时, 就该进行Fe 处理了, 否则就容易在管网中形成大量沉淀。因其主要沉淀在管内底部, 所以当管内流速较大时, 上述沉淀就难以形成, 而当流速较小时,就促进了管内沉淀物的形成。
4、水中悬浮物及管道内生物性堵塞。城市输水管道中的水虽然已经过消毒和净化处理, 在输送过程中, 仍能把一些细砂带入管内, 而使其很容易地沉积于管底, 形成具有黏性的沉积物, 这种现象在水流速较小的供水管网末端更趋于明显。水中的丝状铁细菌也能依靠铁盐的氧化而顺利地附着于管内壁, 形成一种密集的锈瘤, 同时产生黄褐色的絮状物。这种铁细菌还可以把硫酸盐还原成硫酸铁, 它几乎覆盖了整个管壁, 导致了管道腐蚀的加剧。
以上成因在输水管道中经常同时发生, 并且随着时间的推移, 管道内壁就形成了下部较厚、上部较薄的锈垢。铸铁管上的管垢呈瘤状, 厚度约为0.4 cm～1.0 cm, 管垢密实, 很难被破坏。其内部为黑色密实体物质,外部为红褐色的光滑表面。
管网运行过程中, 管垢在水流量发生变化的情况下产生脱落而导致水质的降低, 直接影响到供水管网运行的稳定与安全。
二、对输水管道中管垢的防治措施:
根据以上分析, 笔者认为供水管网内的管垢是影响供水水质和管网运行能力的重要因素之一, 应当引起足够重视, 并进行合理的预防和根治, 以最大限度地降低其危害：
1、在管材选用方面, 要选择产品质量较好的厂家、管材要有可靠的防腐内衬底, 既能抗腐蚀又不析出有害物质。如带水泥浆衬的球管或UPVC, PE 等管材。
2、对于管道锈垢的治理, 可采取对使用年限过长的供水管道进行更新改造或刮管涂衬; 刮管涂衬可根据管道锈蚀程度的大小, 采用不同的方法, 可采用清洗法、机械刮管、高压水冲洗法等多种方法。涂衬的种类也可根据管径的长度、大小, 采用喷涂水泥砂浆、环氧树脂等办法.
3、出水水质不好, 且经常伴有浑水现象, 也可以直接导致管网中管垢的形成, 因此提高供水出水水质也是治理锈垢的当务之急。这些可以通过调改水处理的药剂、使用聚合类混凝剂、调整水的pH 值、投加防腐剂等方法来实现。
4、此外,还应在维护管理方面下工夫, 尽量减少低流速管段, 消除死水管段, 在腐蚀严重区, 应经常开展定期冲洗工作, 冲洗周期依客观情况而定, 但至少要保证两年一次, 对管网末端的冲洗一年最好进行一次，在冲洗过程中应适当增加消毒剂用量, 从而能更好地杀灭冲洗后再次悬浮的细菌和微生物；还可在冲洗结束后, 适量投加腐蚀抑制剂, 使管道内表面形成一层保护膜，上述办法都可以有效地遏制管道中管垢的形成, 延长供水管道使用寿命。