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供水系统腐蚀漏损的永久性解决方案：不锈钢波纹水管发表时间：2020-02-27 09:59来源：扬子不锈钢管业 导语 在水资源日益紧张的当今世界，保护节约水资源，降低漏损率，已经成为全球共识。我国城市供水系统需要解决的重要问题是管网漏损。根据我国654个城市的统计数据，目前我国自来水平均漏损率约为18%，欠发达地区最高可达70%。而日本东京和韩国首尔供水管网目前的漏损率均在3%以下，达到世界领先水平。可是你知道吗，东京和首尔若干年前的管网漏损率也曾分别高达15%和27%，那么，使它们水漏损率大幅下降的秘密武器是什么呢 -- 不锈钢波纹给水管道。 一 项目实施背景 全球很多城市，无论富裕还是贫穷，都受到供水系统漏损问题的困扰。下图是各大城市水漏损率。
资料来源：经合组织（《城市水治理》，2014年） 2011-2018 设备费用支出细目
供水系统漏损导致的费用损失不仅仅是本身水量损失的费用，还包括由此发生的其它额外费用，如缺水需要寻找、处理和储存更多的水。 北美洲的很多供水公司都不确切了解自身系统中的水漏损程度。东京和台北已确认在漏损维修总数中，约有95％发生在50毫米（2英寸）或以下直径的给水管中。过去，这两个城市的给水管是由铅、铁或塑料制成的。 一旦给水管道被埋入地下，则各种作用力，例如：
都会导致管道变形、脱落甚至断裂。 材质不佳的管道不仅存在漏损问题，还会引发健康问题，因此需要加快这些管道的更换。 二 东京和台北等城市是如何降低供水漏损率的？
来源：东京水务局
1998年又引入了316不锈钢波纹管取代直管和管接件。管道按一定的长度间隔形成波纹，因此很容易在安装时弯曲以适应方向变化而无需额外的接头。管道还能吸收振动、土地沉降和地震活动所带来的应力。通过采用单根波纹管，大大减少了管接头数量。 316L不锈钢波纹管
东京成功降低水漏损率的经验引起了台北和首尔当局的注意。2003年，台北启动了与东京类似的计划。台北在2002年经历了严重的干旱，导致居民在49天内只能获得间断供水。在台北全部450个计量区域当中，40％区域内的居民得水率不超过50％。  三 东京台北等地更换不锈钢波纹水管后效果喜人 从1994年至今，东京每年的水漏损量减少了近375亿加仑，每年节省费用2亿美元以上。从2002年至今，台北每年的水漏损量减少了约386亿加仑。更重要的是，台北在2014年那场比2002年（这场旱灾促使不锈钢水管项目的启动）更严重的旱灾中，很好地保证了连续供水并有结余。
 四 采用不锈钢波纹水管有什么优点 ？ 不锈钢的优势 + 柔性波纹管的优势
五 为什么选用316不锈钢 ？ 给水管道的埋地使用环境 连接给水主干管与用户之间的管道
由于管道埋地使用，土壤对材料的腐蚀行为有影响。埋在地下的钢管可能会受到土壤的腐蚀。
当阳极与阴极相连接或接触，锈蚀反应即开始发生
土壤也有多种类型。美国农业部对土壤进行了如下分类，见图。
影响土壤腐蚀性的因素包括化学成分、多孔性（透气性）、导电性（电阻率） 酸度、盐含量、水分、离子数量、氯化物含量、细菌、硫化物、 是否存在离散电流等。
来源：Euroinox 2002 不锈钢在土壤和混凝土中的耐腐蚀性 不锈钢在土壤中应处于钝化状态，但是，水、腐蚀性化学物质（氯离子、硫酸盐、细菌）和杂散电流的存在会造成局部腐蚀。 土壤中影响不锈钢腐蚀的关键因素有：土壤的酸度、电阻率、氯化物、硫酸盐和其它溶解性物质 、微生物腐蚀、氧浓差电池等。 1) 土壤的酸度 由矿物浸出、酸性植物分解、工业废料等引起。酸度高的土壤（pH值＜5）使腐蚀风险提高。 2) 土壤的电阻率 电阻率与电化学反应有关。以下为土壤腐蚀性指标: • 强腐蚀性 ＜ 100 Ω • cm • 腐蚀性 1000 - 5000 Ω • cm • 中等腐蚀性 5000 -10,000 Ω • cm • 轻度腐蚀 10,000 - 20,000 Ω • cm • 腐蚀性渐弱 > 20,000 Ω • cm • 无腐蚀性 30,000 -100,000 Ω • cm 3) 氯离子和其它溶解性物质 氯化物是重要的因素之一。氯化物的存在直接诱发不锈钢点蚀和缝隙腐蚀并降低土壤的电阻率。有害的氯化物可能是土壤中固有的，也可能来自外源。 4) 微生物腐蚀 (MIC) 微生物腐蚀是指微生物的活性和它们的代谢产物引起的腐蚀。 5) 氧浓差电池 不同的氧含量可能会导致由于氧浓差电池所产生的腐蚀问题。土壤的氧浓度决定了土壤的氧化还原电势。 316不锈钢的耐腐蚀性
316不锈钢中含有大约2%的钼，显著地改善了不锈钢耐氯离子点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀的性能。实际暴露试验结果见下图。
在美国东海岸暴露57年的不锈钢样片 -- 左：304 (不含钼)，右：316(含2%钼) 10年埋地土壤腐蚀试验结果 日本不锈钢协会历时10年在12-15个测试地点对不锈钢管进行了土壤腐蚀测试
10 年材料测试项目
实地耐蚀性测试分为5年和10年，测试地点分布广泛。
测试样管材质有碳钢、铜、铅和不锈钢，放置于深1600mm，面积5100 X2600mm的坑中
由于上层与下层土壤之间的透气性不同，会导致垂直埋放的管体形成微电池。为了获得检测数据，在土壤垂直埋设了1800毫米长的304/316不锈钢管、碳钢管和脱氧铜管，上端离地面300毫米。每根测试样管水平埋放深1.0-1.5 m。
点蚀与Cl- 浓度以及304、316不锈钢耐土壤腐蚀性之间的关系（黑点表示点蚀）
缝隙腐蚀测试结果
304不锈钢管乙烯胶带下面出现缝隙腐蚀
首尔 日本 10年试验结果
六 结 论 不锈钢波纹给水管具有良好的耐腐蚀性和弹性，经久耐用，而且减少了接头数目，因此在防止漏损方面发挥了重要作用。 当前，中国水资源管理处于高优先级。中国拥有世界人口的20%，全球淡水资源的6%。2011年中国1号文件为水资源管理制度划定 “三条红线” ： 1. 控制地表水和地下水的用水总量。 2. 着力提高用水效率，用水封顶。 3. 控制水污染物排放总量。 我国城市供水系统需要解决的重要问题之一也是管网漏损。而东京、首尔和台北的成功经验证明了不锈钢很适合用作给水管，甚至对于大型系统也适用。虽然与竞争材料相比初始成本可能较高，但由于延长了管道系统的使用寿命，降低了维护成本，显著减少了漏损和每加仑水的处理费用，已证明供水系统采用不锈钢管道是很好的投资。 上一篇发达国家不锈钢水管的应用
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