防排烟系统风管的耐腐蚀性能解析

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:余金娥
[导读] 随着社会的不断发展和人们生活需求的变化,防排烟系统目前已经在社会中得到了十分广

        余金娥
        武汉必慕智联科技工程有限公司 430070
        摘要:随着社会的不断发展和人们生活需求的变化,防排烟系统目前已经在社会中得到了十分广泛的应用。对于防排烟系统而言,在具体使用的过程中,需要让其满足规定标准,才能承受具体反应。对防排烟系统风道而言,在其运行期间,因烟雾腐蚀性及其它因素的影响,极易导致防排烟系统风管的管壁出现腐蚀。因此,需要先了解防排烟系统风管的耐腐蚀性能,才能结合这一性能进行后续的操作,本文将对此进行简要分析。
        关键词:通风空调;性能;腐蚀;制冷通风管道

前言
        当前,社会发展速度很快,人们的生活水平不断提高,对于生活的需求变得更为多元,在这样的大背景下,也带动防排烟系统的发展和使用[1]。而随着人们对居住环境重视程度的提高,防排烟系统性能等也变得格外严格,特别是防排烟系统风管,需要达到相应的标准才能投入使用[2]。基于这一背景,针对防排烟系统风管进行分析十分必要,相关人员需要重点做好其耐腐蚀性能的研究,以确保防排烟系统风管达到使用标准[3]。
一、研究意义
        作为现阶段人们生活中必备产品,防排烟系统的应用愈发受到人们的重视。而防排烟系统能否发挥出最大的作用与效能,与系统自身抗腐蚀性之间存在莫大联系。鉴于此,本研究对防排烟系统风管在不同温湿度环境下的腐蚀速率进行试验与分析,以期通过本实验为空调制冷管道的研发与应用提供参考与借鉴。
二、实验材料与实验方法
(一)实验材料
        在此次实验当中,选择防排烟系统风管中最为常用的13Cr钢管进行分析,所选类型钢管的化学成分主要是碳、锰、硅以及铁、铜等,选择电感耦合等离子发射光谱的方式,对所选的钢管进行测定分析。
(二)实验方法
        实验人员需要针对防排烟系统风管的实际运行环境进行模拟、再现和分析,并且准备腐蚀介质,重点分析二氧化碳分压以及温度等对钢管腐蚀性能所产生的影响,并进一步研究氯气浓度所带来的影响。
        在温度处于65℃~220℃之间的时候,二氧化碳分压可以设定为2.8MPa,实验时间则控制为130h,氯气的浓度设定为55g/L。在二氧化碳分压处于0.6MPa~6MPa范围内变化的时候,将实验温度设定为155℃,氯气的浓度控制为55g/L。而在氯气的浓度处于5500mg/L~190000mg/L范围内的时候,实验的温度为155℃,实验时间则为130h,二氧化碳分压可参考以上指标。
(三)实验过程
        在做好上述各项指标等的调试之后,需要进行腐蚀实验分析。实验人员需要做好各项准备工作,并且从所选钢管当中选择薄片,所选薄片的长度为55mm,宽度为15mm,厚度为1.1mm。实验人员需要分别对钢管腐蚀前后等的重量进行观察和记录,选择g来表示失重量,选择mm/a代表平均腐蚀速率,d则用来表示时常,选择s表示表面积。之后,实验人员选择扫描电镜对钢管的腐蚀程度进行观察。
二、实验结果
(一)二氧化碳分析
        在二氧化碳分压的实验分析当中,实验人员发现,随着压力的增加,钢管的腐蚀速率出现了先升后降的情况,且在此次研究当中,二氧化碳分压处于2.8MPa的时候,腐蚀率达到最大值。实验人员结合二氧化碳分压自身的影响特点,分析其腐蚀机制如下:二氧化碳分压的升高,会让钢管当中的腐蚀可能性出现升高,且受到二氧化碳分压的影响,容易出现腐蚀溶液,并产生腐蚀反应。


        此次研究当中,当二氧化碳分压值达到1.5MPa的时候,钢管的腐蚀情况不明显,等到二氧化碳分压值达到2.8MPa的时候,钢管的表面就出现了腐蚀产物,且随着腐蚀时间的延长,腐蚀产物也会增多。
(二)温度
        在实验进行的过程当中,随着实验温度的升高,钢管的平均腐蚀速率会出现较为明显的升高,且在达到峰值点之后,出现下降的情况。在此次实验当中,温度为185℃的时候,钢管的腐蚀速率达到了最高峰值,具体数据为0.076mm/a。按具体的标准进行分析,在温度处于185℃~210℃之间的时候,腐蚀速率在0.03~0.125之间等的时候,表示钢管的腐蚀程度较轻。在温度腐蚀的影响因素当中,钢管中含有的铬元素会产生明显的影响,铬元素可以让钢管材料的表层出现钝化膜,而这种钝化膜可以起到耐腐蚀的效果。在温度下降明显的时候,钝化膜还没有形成,这也让腐蚀速率出现了升高。而等到温度达到峰值的时候,钢管的表层会出现大量的钝化膜,让腐蚀速率出现下降。
(三)氯浓度
        在此次实验过程当中,随着氯气浓度的升高,钢管的腐蚀速率也会出现升高,而在氯气浓度达到55g/L的时候,腐蚀速率也会达到峰值。之后,随着氯气浓度等的持续升高,腐蚀速率的变化会变得极为微小。在具体的反应过程当中,虽然氯气当中等的氯元素没有参与阴阳两极的反应,但是,随着氯气浓度的升高,溶液盐度会有所升高,导致阴极反应受限,进而降低了腐蚀速率。因此,此次研究中,氯气浓度在达到55g/L之后,腐蚀速率没有持续升高,而是趋于平稳。在氯气浓度较小的时候,钢管材料的腐蚀程度较轻,且可以看到抛光的迹象,表层的钝化膜很薄。而随着氯气浓度的升高,钝化膜当中的碳元素会不断减少,这是因为氯气浓度的升高,会造成二氧化碳溶解度减小。
三、实验总结
(一)注意原料购买
        为确保本实验的顺利进行,对于设备以及相应材料的选择,相关人员需要格外注意,确定材料的原料合格、质量达标,这直接关系到实验结果及其后续的结果分析。此外,依据本实验研究结果得知,要想进一步提升防排烟系统运行年限,增强系统自身的耐腐蚀能力,在购买原料的时候,相关人员需要安排专门等的工作人员进行采买,并确保采买人员对材料和设备十分熟悉。采买人员在购买材料之后,需要将所购材料的商家信息以及购买金额等,进行登记存档,这样一来,即使材料在后续出现问题,也能尽快找到具体的原因,并进行即使处理,避免出现较为严重的损失。
(二)了解原料特性
        对于原材料的选择和设计,相关人员需要对原理等的特性,特别是耐腐蚀性进行研究和分析。而针对耐腐蚀性进行研究的关键点在于,将单体小分子通过化学实验的形式,合成为高分子材料。相关人员可以选择不同类型的合成方法,比如离子型合成、自由基合成等聚合反应。针对一些天然的耐腐蚀性材料,相关人员需要对其进行分析,并根据防排烟系统风管的需求进行适当改变,选择合适的改性技术进行操作。此外,针对一些天然性的耐腐蚀原材料,常规的合成处理已经无法满足实际需求,相关人员需要选择新型的改性技术进行处理。需要注意的是,在进行设计和处理的时候,需要结合现存条件进行综合分析。
结语:
        在对防排烟系统风管进行耐腐蚀性能的相关研究之后,发现防排烟系统风管的腐蚀速率会出现先升后降的情况,在温度达到185℃的时候,会达到峰值顶点。而随着二氧化碳分压的升高,腐蚀速率也会出现先升后降的情况,且在二氧化碳分压达到2.8MPa的时候,到达峰值点。相关人员需要把握这一特点,并做好耐腐蚀性能的实验,结合实验数据进行分析,以实现防排烟系统风管耐腐蚀性能的全面、科学分析。
参考文献:
[1]王怀富. 耐火风管在防排烟系统中的应用分析和制作工艺[J]. 中国建材科技, 2015(03):67-71.
[2]嵇馨. 消防排烟系统设计及风机选型的问题分析[J]. 暖通空调, 2017(7).
[3]钱文峰. 建筑防排烟设计若干问题的思考[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(032):439.
[4]姜尊仁. 浅谈地下车库通风排烟系统设计[C]// 福建省科协第十五届学术年会福建省制冷学会分会场——福建省制冷学会2015年学术年会(创新驱动发展). 0.
[5]李俊华. 浅析防排烟系统工程设计中遇到的问题及对策[J]. 建材与装饰, 2016, No.408(04):75-76.
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