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恒达平台:球墨铸铁管道的防腐建议

球墨铸铁(DI)管道是北美使用最广泛的管道材料之一。设计寿命因其坚固的设计而在其他管道材料中首屈一指。这种管道材料是用于水和废水处理设施的最坚固,最有弹性的材料,具有无与伦比的生命周期价值。 


在许多地区,公用事业公司需要考虑如何保护这些宝贵的管道免受腐蚀性土壤的侵蚀。问题是“我们如何在经济上保护这些管道,以达到或超过DI管道平均105-110年的设计寿命?”


有客观的准则来评估腐蚀风险并推荐适当的腐蚀防护措施是否出色?并且是否有考虑到管道故障的可能性和后果的实用指南,包括认识到输电干线和配电干线之间差异的最新创新?



在DDM简史®

为了满足这一需求,球墨铸铁管研究协会(DIPRA)和Corrpro公司(Corrpro-一家Aegion公司)在2003年开发了基于二维风险的球墨铸铁管道腐蚀控制模型- 设计决策模型(DDM) ®)。 


DIPRA,其成员公司的技术代表和Corrpro利用了超过75年的管道研究数据以及与水和废水处理厂以及该领域其他专家的亲身经验。


在过去的15年中,知识和经验的结合一直在继续。新的防腐蚀选项已成为主流,例如V-Bio®增强型聚乙烯外壳和金属化锌涂层。这些进步导致了今天更新的DDM®。 


在我们研究新的DDM®基质之前,了解为什么V-Bio®的开发和添加锌涂层选件推动了这些更新是有帮助的。


众所周知,自1958年以来,聚乙烯保护套一直为铁管提供有效的前线腐蚀保护。DIPRA在美国各地进行了大量的研究和腐蚀试验现场,证明其几十年来的持续有效性。2013年增加了V-Bio®增强型聚乙烯外包装,通过三种重要方式提高了防腐等级。


为什么选择V- Bio®增强聚乙烯包装?

V-Bio®增强型聚乙烯外包装是一种共挤出的线性低密度聚乙烯(LLDPE)膜,其中注入了缓蚀剂和抗微生物成分,可以有效控制传统聚乙烯提供的腐蚀保护装箱。


这些活性添加剂抑制腐蚀细胞的发展,并排斥可能以负面方式影响腐蚀速率的去极化微生物。两者都可以防止腐蚀而不会被消耗或降解。影片的增强性能将持续!



V-Bio聚乙烯套的剖切图


V-Bio聚乙烯包装盒。

V-Bio®聚乙烯是一项获得专利的防腐蚀保护产品,它采用了经过验证的技术,旨在控制微生物影响的腐蚀(MIC)并消除传统聚乙烯包装在安装后的头几个月可能遭受的普遍性临时腐蚀。



五年后,用5%的盐溶液中的三个球墨铸铁样品显示了VCI的有效性–右侧的烧瓶包含裸露的DI,中间的烧瓶包含被传统聚乙烯包装包裹的DI,而左侧的烧瓶是DI包裹在注入了抗菌和腐蚀抑制剂的V-Bio®聚乙烯薄膜中。


下图说明了VCI的工作方式。腐蚀抑制分子的积累提供了抵抗腐蚀池启动的能力。



金属表面上松散结合的氢分子  控制腐蚀,直到它们被溶解的氧分子驱动的腐蚀过程驱除。


VCI分子  被吸引到表面以产生牢固的极性键氢膜,从而重新获得对腐蚀过程的控制。


Horton正在进行的NACE腐蚀研究论文编号2655(FLA Everglades)中记录了与传统的8密耳聚乙烯相比V-Bio®的其他性能改进。


要了解有关V-Bio®聚乙烯膜与标准聚乙烯管的更多信息,请查看McWane产品工程师Jerry Regula的Iron Strong博客。


传统的LLD聚乙烯包装


V-Bio®增强聚乙烯包装


与传统的聚乙烯包装一样有效,以上图形比较表明,在相同的严重腐蚀条件下,V-Bio®聚乙烯的性能得到改善。


V-Bio®增强聚乙烯包装有多经济?

无论是基于成本还是效果,V-Bio®聚乙烯包装盒均是其他高效防腐保护系统的第二。成本范围为项目安装成本的1.5%至3%左右,具体取决于管道直径。


DIPRA严格执行严格的制造标准,方法是将批准的制造产品限制为那些具有生产符合ANSI / AWWA C105 / A21.5要求的高质量聚乙烯薄膜的可靠记录的制造商。可以从代表DIPRA成员公司的分销商(例如McWane Ductile分销商)购买产品。



镀锌球墨铸铁管

锌涂层还能提供什么额外的保护?

自1950年代以来,全世界的水行业一直在铁管上使用锌涂层。尽管镀锌球墨铸铁管可能是北美新的,但它最早是在1980年代由McWane Ductile的加拿大管材部(当时称为CANRON)引入的。


在过去的几年中,美国的供水和废水处理厂已经开始使用镀锌DIP 结合聚乙烯外壳(包括V-Bio®增强聚乙烯)来解决更严重的腐蚀部位。或者,提供更高级别的保护,以防止将来可能损坏V-Bio®的其他实用程序或承包商的不当安装/损坏。


从历史上看,ISO锌涂层的使用浓度可低至130g / m。但是,McWane Ductile使用的最低标准是200 g /m²的电弧,施加99.99%的纯锌,并根据ANSI / AWWA C151 / A21.51标准涂有标准车间应用的沥青涂料。查看此钢铁强力博客,了解McWane Ductile提供的各种粘合涂层。


尽管从不建议在侵蚀性土壤中单独使用锌涂层作为保护,但正确安装的V-Bio®增强型聚乙烯外壳和锌的结合可为球墨铸铁管提供工程化的腐蚀控制系统,以确保公用事业公司具有预期的使用寿命即使在最侵蚀的土壤中,也可以从球墨铸铁管道中获得期望。


汇集全部

现在,我们已经考虑了DDM®更新的驱动原因,让我们看一下二维矩阵如何在腐蚀防护等级下工作。



DDM结果分数表

DDM®球墨铸铁管腐蚀控制方法

设计决策模型是一种基于风险的二维腐蚀控制方法,可以在发生腐蚀的可能性与腐蚀相关问题的后果之间取得平衡。最近,由于认识到配电系统和传输系统中腐蚀控制的实际情况,对它进行了改进。最重要的是,它的使用详细信息已发布,允许公用事业及其顾问使用该系统。


结果轴

垂直轴表示故障的后果,并根据与管道的特定位置相关的注意事项来分配点。


点的分配基于:


管径

维修注意事项

覆盖深度

是否有备用供水。

随着积分的累积,故障的后果会将建议推向更高的保护级别。



DDM可能性得分表

可能性因素

更新了“可能性”因素以反映上述发展,包括引入V-Bio®增强聚乙烯,金属化锌涂层选项以及15年的额外研究和经验。可能性因素考虑了以下因素的测量腐蚀值:


土壤电阻率

地下地下水位

氧化还原

氯化物

硫化物离子

双金属腐蚀

土壤水分

pH值

已知的腐蚀性环境(包括煤渣,矿山废物,泥炭沼泽,垃圾填埋场,粉煤灰和煤炭)

**重要的提示:

土壤测量通常包含在Geo技术站点评估报告中。一家公用事业公司可能已经在现场进行了土壤测量。 


进入最后阶段:建议


DDM二维矩阵

一旦将结果和似然值相加,就可以使用这两个值在DDM®图形上绘制相交点。颜色编码的建议表提供了特定的建议。


例如:一个8英寸的管道安装地点已被确定为低电阻土壤,> 1,000 – 1,500 ohm-cm(22点值),水分含量超过15%(5点值),硫化物离子超过1ppm( 4点值)。总点数为31。结果将在蓝色区域(第2级)中–建议在低后果区域使用V-Bio®增强型聚乙烯包装。 


但是,如果后果更高(假设可能性相同);例如,市区商业区中的30英寸主(8点值)(20点值)且没有备用供应(3点值),结果总数为31,这会将建议向上移动到绿色区域(第3级)。在这种情况下,建议使用带有结合键的V-Bio®或V-Bio®。



推荐的防腐等级

结论

使用SMaRT™认证的球墨铸铁管满足可持续发展的低生命周期成本和最大设计寿命目标从未如此简单。利用2018年设计决策模型(DDM)可通过高效的低成本解决方案帮助实现这些目标


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发布: admin 分类: 球墨铸铁管 评论: 0 浏览: 1
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