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山东庆达管业有限公司

金属消防喷淋系统的腐蚀问题引起了越来越多的注意

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金属消防喷淋系统的腐蚀正在引起人们越来越多的注意,这一话题也在行业会展上不断地被提起。

4月份在慕尼黑召开的2016 国际消防喷淋展(FSI)上有3个讲演;9月份在那什维尔召开的美国消防喷淋协会大会&展会(AFSA)上有2个研讨会都对腐蚀问题做了主题讨论。

我在这些会议上听到的对行业中的每个人都不是令人高兴的信息。 金属喷淋系统的腐蚀很难说是个新问题,可是我们还在试图控制这一问题的程度和怎样用最好的方式与我们的客户沟通。而我们的客户中的很多人也并不了解这一问题的严重性。讲演中展示了已经被腐蚀了的或被沉淀无堵住了的管道的照片。

几乎所有的讲演都从一个令人警醒的化学课:腐蚀的不可避免性开始的。这个化学反应是非常简单的:含氧的空气+水+大多数金属=腐蚀。同时,腐蚀会导致泄漏,部分或全部堵塞管道和喷淋头,最终导致系统故障甚或更坏的结果。

慕尼黑的FSI 会议的讲演中, FM认证机构的Jean-Philippe Roisin先生描述了金属喷淋管道的典型腐蚀过程。一旦管道内表面开始腐蚀,无论是由于氧化侵蚀或其它原因,在管道的底部就会开始沉积。在沉积物的下面就会生产腐蚀细胞,并不断成长成结瘤。结瘤会阻碍在管道中的水的流动,而腐蚀细胞可导致能通道管道外面的针孔。

FM 认证认定2001年到2015年期间,喷淋系统泄漏的主要原因中腐蚀列在冰冻,机械损坏和设备缺陷之后的第四位。

在我们日常生活中,我们已经熟知水和腐蚀的联系, 因此我们的客户们也大多认为带水系统比干系统更容易腐蚀;但事实上,反过来说才对。

在带水系统中,尽管水中也含氧气, 但总的来说带水系统中的氧气量较少,从而发生腐蚀的速度要慢。系统的每一次冲洗和充水都会带入更多的氧气,这会加速腐蚀。带水系统中的空气腔也会提供氧气。

在那什维尔召开的美国消防协会大会上的一个讲演中,明尼苏达的FUTRELL 消防咨询&设计公司的Scott Futrell 先生引用了一份研究结果,显示在一个1,000加仑带水喷淋系统中,金属管道与滞留的空气反应会产生5.8磅的二氧化铁而与溶解在水中的氧气反应只产生了0.002磅的二氧化铁。

尽管所有金属管道都会腐蚀,但干系统比带水系统可能更易于发生腐蚀。因为绝对的干系统是不存在的。在试车阶段的静水压实验和冷凝都会把水引入到系统中。

镀锌管道最快的情况下,安装后两年就会发生腐蚀和泄漏,而其主要原因是干管道或预作用系统中残留的水。

在慕尼黑的另外一个讲演中, POTTER电信号公司的JOSHTIHEN先生提到了带水喷淋系统的预期工作寿命的问题。关于消防喷淋系统的工作寿命这一的问题的典型答复是50年或“该建筑的寿命”。事实上,这些评估是非常夸张的了。

TIHEN 的讲演中引用了德国消防安全机构VDS 的研究成果。这些数据显示在安装后12.5年内73% 的干系统会有严重的腐蚀问题;安装后25年内35%的带水系统会有严重的腐蚀问题。基于此, VDS的指南中指定带水系统安装25年后,干系统安装12.5年后都要进行彻底地检查,并增加了采用内窥镜检查内部和用超声波手段检测现时壁厚等检查项目。与NFPA建议的每5年检查一次相比,这个要宽松得多。


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本报告讨论的是平均值,同时研讨会中也展示了一些极端的情况下的照片,显示安装后5年左右或更短时间的管道就已经被严重腐蚀和堵塞了。

虽然腐蚀的主要原因是金属的氧化,另一个重要的原因是微生物导致的腐蚀(MIC)或由于细菌、微藻类和真菌等微生物的生长而导致的管道内壁腐蚀。尽管导致腐蚀的原因不同于电腐蚀或氧化腐蚀,但其结果是一样灾难性的:针孔泄漏、管道阻塞、结瘤以及外部锈蚀和凝结。

荷兰咨询机构 KWA 的MASCHA VANHOFWEEGEN 女士在其在慕尼黑的IFS会议上的讲演中也提到了在荷兰的MIC 问题。她说荷兰的业主和其他人普遍地认为他们的消防喷淋系统不会有腐蚀问题.因为尽管对ITC止回阀 的检查相对来说并不普遍,但是已认证的系统中的ITC止回阀 会进行年检。” 她说。“虽然这并不意味着系统能够正常灭火,但是只要没有发现泄漏,大家就会认为腐蚀没有问题。”

主要到几乎所有金属对MIC 都没有耐受性,她说MIC 在许多类型的系统中,以及宽泛的PH值和温度条件下都会发生。MIC 导致损害的最理想的系统是系统中的水并没有完全充满,又不循环流动的系统,比如系统中有很多环境温度下的死头管道。她出示了在不锈钢,碳钢和镀锌钢管道内发生的MIC腐蚀的照片。

她还说:除了腐蚀,细菌还会产生淤泥。这些淤泥会阻塞管道,尤其是在系统低点的管道和下垂的喷淋头。

对于MIC,常用的处理方法包括使用化学和消毒剂(杀菌剂), UV和热消毒,改变环境条件,阳极保护,防菌涂层和使用防腐材料。

除了上述选项,还可以采用嘉泓®PVC-C 管道取代金属管道。于金属不同,嘉泓®PVC-C对MIC 有自然的免疫力,也不会有氧腐蚀。使用经验证明嘉泓®PVC-C在50年的使用寿命期间都不会腐蚀。

在2009年有关腐蚀的一份报告中,欧洲消防喷淋网络提到:“PVC-C不会腐蚀,也不象金属一样支持生物菌膜的发展。就后者而言,嘉泓®PVC-C的性能与316不锈钢相近。

无论如何,嘉泓®PVC-C 认证可以在轻危等级以及中危Ⅰ级的商业和民用建筑上应用。尽管它不腐蚀,但它会由于应力破裂和因溶剂及其他建筑材料的化学不兼容性而导致的损害而出问题。

FM 在全球范围内推荐诸如路博润的FBC计划等有关兼容性的计划,这一计划是与行业中的生产商和其他组织合作,对嘉泓®PVC-C 管道和各种有可能与其直接接触的化学品进行兼容性测试。

我参加的研讨会也有不少有关在湿和干系统内防腐的建议。

为了减少在干系统中的腐蚀风险,FM 认证机构的ROISIN 先生推荐以下步骤:

确保系统有合适的斜度

安装低点排放,并保证畅通。

避免使用滚槽式联接,因为这会导致积水。

安装空气干燥系统。

解决空气泄漏问题,以保证系统的气密性。

对于干系统的另一个办法是用氮气取代空气,惰性气体不会与金属反应而导致腐蚀。

如何在湿系统中防腐的建议集中在通过在系统高点设置的自动或手动空气排放阀来清除气腔上

在金属管道安装前,要避免另一个问题。沿着焊缝和其他受热区也会发生管道焊接腐蚀。FM认证机构的ROISIN 先生说应该使用消除了内应力的钢管,同时保证焊缝向上。

消防喷淋工业一直在不断地研究和开发以找到处理和避免腐蚀问题的方法。到目前为止,最有希望的办法是在安装过程中使用氮气和嘉泓®PVC-C 管道 。


关键词:CPVC,PVC-C,塑料消防管,路博润