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不锈钢管道冲洗消毒,怎么算合格
昨天 09:40   浏览:15   作者:管道

管道装完、试压合格,还不等于能交工。管子从下料到安装,里面会留下不少东西:焊渣、铁屑、切割毛刺、砂轮灰、灰尘、油污,还有试压时没排干净的水。这些东西不冲出去,投用以后就会顺着介质跑到阀门、仪表、换热器和水龙头里,轻的堵、重了磨,更麻烦的是给微生物留下落脚的地方。要是输送的是饮用水、纯化水或者燃气,还要多过一道消毒或置换的关。

这篇把不锈钢管道从试压到投用之间的冲洗、消毒、吹扫与置换讲清楚,重点说说不锈钢在这几道关里要特别注意的地方。固溶退火和酸洗钝化属于厂内制造环节,以前单独讲过,这里只说它在现场这道关里的位置,不再展开。

一、次序不能乱:先试压,再冲洗,紧跟着消毒

GB 50235《工业金属管道工程施工规范》讲得很直接:管道在压力试验合格后,应进行吹扫或清洗,统称吹洗。吹洗的方法按管道的使用要求、输送介质和内表面的脏污程度来定,可选水清洗、化学清洗、油清洗、空气吹扫、蒸汽吹扫这几种。所以顺序是固定的,先试压保结构,再吹洗清内部,然后才轮到消毒或者置换。

为什么非要把试压放在冲洗前面。试压用的水本身就带着泥沙和杂质,管道升压、保压、泄压这一轮下来,管里又添了一层脏。反过来先冲洗再试压,等于自己把冲干净的管子又泡脏一次。饮水管道还有一条更硬的规矩,GB 50268《给水排水管道工程施工及验收规范》第 9.5 节明确,给水管道严禁取用污染水源进行水压试验和冲洗,管段离污染水域近的时候要严格控制污染水进管;万一污染了,得由水质检测部门化验,按要求在并网运行前重新冲洗消毒。

吹洗方法怎么选,标准里给了几条对照规则:公称直径大于或等于 600 毫米的液体或气体管道,宜采用人工清理;小于 600 毫米的液体管道,宜采用水冲洗;小于 600 毫米的气体管道,宜采用空气吹扫;蒸汽管道应以蒸汽吹扫;非热力管道不得使用蒸汽吹扫。这条末一句常被忽略,把常温工艺管道拿去通蒸汽吹扫,热位移和材料承受不了。

还有一个容易漏掉的收尾动作:管道经水冲洗合格后暂不运行时,应及时吹干。不锈钢管道尤其要记住这一条,内壁蹭着水放着,几天就能养出锈点和污渍,等到投用再返工,代价比多吹一次风大得多。

二、水冲洗:冲出来的是渣,判合格看的是水

水冲洗看着简单,四个参数决定成不成:用什么水、冲多快、排到哪、冲多久。

用什么水,这一条对不锈钢最要紧。标准要求冲洗应使用洁净水,冲洗奥氏体不锈钢管道时,水中氯离子含量不得超过 25 毫克每升。这个数字是不锈钢焊管独有的门槛,碳钢管道没有这一条。现场最容易踩的坑,是随手接了消防水、井水或者含氯的自来水去冲,冲完看着挺亮,其实管壁上已经埋了点蚀的种子。

冲多快。冲洗时宜采用最大流量,流速不得低于每秒 1.5 米。流速不够,管底沉积的焊渣和铁屑根本带不走,水只是在管里转了一圈。给水管道的口径略宽,GB 50268 要求冲洗流速不小于每秒 1.0 米,且应连续冲洗,还要避开用水高峰。水量上,工程上一般按不低于管道容积的 3 倍准备水源。

排到哪里。排放水应引入可靠的排水井或沟中,排放管的截面积不得小于被冲洗管截面积的 75%,排水时不得形成负压。这几个要求都指向同一件事:让水带着渣痛快地出去,别在管里憋着。管道的所有排水支管都要冲洗到,末端那段最容易成为被遗忘的死角。

冲多久、算不算合格。水冲洗应连续进行,以排出口的水色和透明度与入口的水目测一致为合格。给水管道还多一道数:第一次冲洗又叫冲浊,要用清洁水冲到出水口水样浊度小于 3 NTU 为止。目测一致是底线,浊度是更硬的证据。做完这一段,管里的泥沙、焊渣、油脂这些大颗粒杂质就算清掉了,接下来才轮到消毒。

三、消毒:饮用水管道这道关,浓度和时间都有数

给水管道的消毒是一套规定动作,不是随便拿桶消毒液泡一泡。GB 50268 第 9.5 节写得很清楚:管道第二次冲洗,在第一次冲洗之后,用有效氯离子含量不低于 20 毫克每升的清洁水浸泡 24 小时,再用清洁水进行第二次冲洗,直到水质检测、管理部门取样化验合格为止。条文的说明里补了一句,北京地区有效氯含量一般用 25 到 50 毫克每升,20 毫克每升是规定的最低值,各地做法略有差别。

温度低的时候要延长浸泡时间。冬季水温低,含氯水的杀菌效率明显下降,工程上常把浸泡时间从 24 小时延长到 48 小时。药剂一般用次氯酸钠这类含氯消毒剂,现场要按有效氯浓度折算用量,把管道充满、排净空气,密闭浸泡。

浸泡完不是就完事了。要把消毒液排空,再用清洁水冲洗,冲到末端出水余氯降下来、没有刺激性气味,然后在管网末端取样做全项检验。常见的判定指标是浊度不大于 1 NTU、菌落总数不大于 100 CFU 每毫升、总大肠菌群不得检出、管网末梢游离余氯不低于 0.05 毫克每升,整体要符合 GB 5749《生活饮用水卫生标准》。检验由有资质的水质检测单位出报告,这份报告是竣工资料的一部分,并网通水前要提供。

另外两条容易忽略的程序要求:冲洗与消毒应编制实施方案,由施工单位在建设单位、管理单位配合下进行,管段末端要预先设置方便、安全的取样口。涉及生活饮用水的输配水设备和防护材料,其卫生安全性要符合 GB/T 17219 的评价要求,管材、管件、密封件、涂层都算在里面。

四、吹扫与置换:气体管道走的是另一条路

气体管道不冲水,走的是吹扫。空气吹扫宜利用生产装置的大型空压机或大型储气罐进行间断性吹扫,吹扫压力不得大于系统容器和管道的设计压力,吹扫流速不宜小于每秒 20 米。吹扫忌油管道时,要用无油压缩空气或其他不含油的气体。检验办法很形象:在排气口设置贴有白布或涂刷白色涂料的木制靶板,吹扫 5 分钟后靶板上应无铁锈、尘土、水分及其他杂物。系统容积大、管线长、口径大而不宜用水冲洗时,可以用空气爆破法吹扫,爆破时充入系统的气体压力不得超过 0.5 兆帕。

蒸汽吹扫是另一套参数。管道系统的绝热工程应已完成,为吹扫安装的临时管道要按正式蒸汽管道的技术要求施工,临时管吹干净了才能接到正式管上吹。蒸汽管道应以大流量蒸汽吹扫,流速不应小于每秒 30 米。吹扫前先暖管并及时疏水,暖管时要检查管道的热位移,有异常马上处理。吹扫按加热、冷却、再加热的顺序循环进行,宜每次吹扫一根、轮流吹扫。排放管要固定在室外、管口倾斜朝上,直径不应小于被吹扫管的直径。通往汽轮机或设计文件有规定的蒸汽管道,吹扫后要做靶板检验,用 5 毫米厚的白板或刨光板检验,板上无铁锈、脏物为合格,最终验收的靶板要做好标识并妥善保管。

输送氧、食品或医药介质这类忌油管道,还要过脱脂这一关。脱脂完毕要按设计规定检验,设计没有规定时按下面几条判:用清洁干燥的白滤纸擦拭管道及附件内壁,纸上应无油脂痕迹;用紫外线灯照射,脱脂表面应无紫蓝荧光;用蒸汽吹扫脱脂时,在少量蒸汽冷凝液里放入粒度小于 1 毫米的纯樟脑,以樟脑不停旋转为合格;用有机溶剂或浓硝酸脱脂时,取脱脂后的溶液或酸分析,含油和有机物不应超过 0.03%。化学清洗合格的管道如果一时不能投运,应封闭或充氮保护。

燃气管道投用前的那道关叫置换,比吹扫更讲究,因为它直接对应爆炸风险。按 CJJ 51《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》第 6.2 节,燃气设施宜采用间接置换法,也就是先用惰性气体把管里的空气置换掉,再用燃气把惰性气体置换掉。间接置换的合格指标是:用惰性气体置换空气时,氧浓度测定值应小于 2%;用燃气置换惰性气体时,燃气浓度测定值应大于 85%;用惰性气体置换燃气时,燃气浓度测定值不应大于爆炸下限的 20%;用空气置换惰性气体时,氧浓度测定值应大于 19.5%;采用液氮气化气体置换时,氮气温度不得低于 5 摄氏度。作业条件受限时也可以用直接置换,燃气置换空气要求燃气浓度测定值大于 90%,空气置换燃气要求不大于爆炸下限的 20%。置换过程中每个阶段应连续检测 3 次氧或燃气浓度,每次间隔不少于 5 分钟。

置换里有个很隐蔽的坑叫分层。天然气相对密度约 0.6,比空气轻,缓慢输入时会沿管子上部走,下部滞留的空气不动。取样口测出来可能已经是百分之百的天然气,管内却还存着一段空气,一混合就是爆炸性混合气。所以要保证足够的置换流速把分层打破,同时按管道情况和现场条件确定放散点数量和位置,管道末端设临时放散管,放散管上装控制阀门和检测取样阀门,放散管要远离居民住宅、明火和高压架空电线,并高出地面 2 米以上,作业现场还要有专人监控压力、持续检测浓度。长输天然气管道在置换之前还有一道干燥工序,清管扫水结束后用干燥气体吹扫或真空蒸发把管内水露点降下来,置换合格指标也按 SY/T 5922《天然气管道运行规范》的口径执行。

五、不锈钢在这几道关里的讲究

同一套流程,碳钢焊管和不锈钢焊管要盯的点不一样。不锈钢的软肋是氯离子,而这件事在冲洗和消毒这两道关上会正面撞上。

先看冲突在哪。GB 50235 规定冲洗奥氏体不锈钢管道时水中氯离子不超过 25 毫克每升;GB 50268 又要求给水管道消毒用有效氯不低于 20 毫克每升的含氯水浸泡 24 小时。两个数字都出自规范,一个限制氯,一个必须用氯。实际做法是把它们分时段管好:消毒用含氯水,这是饮水系统必须走的程序;消毒结束立刻用合格的清洁水把残氯冲出去,冲到末端余氯降到低位,再把管内吹干或充水保护。真正伤管子的不是那 24 小时的消毒,而是消毒液长期留在管里排不掉,尤其是焊缝、支管末端和坡度不足的滞水段。

温度会把风险放大。氯离子在高温下穿透钝化膜的能力更强,同一个余氯浓度,在热水和蒸汽环境里引发的点蚀风险明显高于常温冷水。所以不锈钢热水系统、蒸汽系统的消毒,药剂浓度、温度、接触时间这三样要一起看,做完冲洗更要彻底,热水管段尤其不能靠自然晾干。

清洁剂别用错。含氯消毒液比如 84 类产品,不要拿高浓度原液直接浸泡不锈钢管道内壁;也不要用钢丝球、硬毛刷去打磨管壁,划痕里残留的氯离子会持续引发点蚀。管道消毒后如果发现表面有零星锈点,用专用的不锈钢钝化膏修复,不要放着不管,锈点会往深处走。

还有一个现象要认识,叫红锈。高温水系统和纯蒸汽系统长期运行、反复热消毒之后,不锈钢内壁会出现红褐色到黑色的附着物,主要成分是铁的氧化物。行业里通常分三类:一类是可擦拭的沉积型腐蚀产物,管壁本体还没被侵蚀;二类是附着较牢的腐蚀产物,多与钝化不足的表面有关;三类是蓝黑色的磁铁矿,多出现在高温蒸汽系统。温度是最大的推手,系统温度越高、热消毒越频繁,红锈越明显;这跟用高温抑菌本身是一对矛盾,所以工程上常把热消毒温度从 80 摄氏度降到 65 到 75 摄氏度再做验证,用微生物数据来换温度空间。红锈也和焊接质量挂钩:焊道氧化色没清干净、内表面粗糙、钝化不充分的地方先出问题,这和卫生级管子盯内壁光洁度是同一个道理。清除红锈之后必须重新钝化,只除锈不复钝,复发会更快。

再从管子本身看。冲洗时最容易卡渣的位置是内焊缝和管端,内焊缝余高偏高、内毛刺没刮净,焊渣和铁屑就挂在那里冲不出去,卫生级场合还要求内焊缝处理到接近齐平。所以选管时把内焊缝状态、内毛刺、清洁度和端头封堵这几项写进技术协议,现场冲洗会省很多力气,这也是不锈钢焊管比碳钢焊管更需要在合同里说清的地方。

六、卫生级和制药纯化水系统的几条硬线

这类系统的冲洗消毒要求比一般工业管道高一个档次,几条线值得记住。

结构上不留死角。支管死角长度不超过支管直径的 3 倍,也就是常说的 3D 规则;管路上尽量不出现盲管和长期滞水的管段;管道坡度一般不小于 0.3%,工程上常做到 1%,最低点设排水阀,保证能排空。连接优先用焊接和卫生级卡箍,避免螺纹连接留下的缝隙。

流速上保持湍流。常温循环流速不低于每秒 1.5 米,65 摄氏度以上的热循环不低于每秒 2 米,全管段都在动,生物膜就难坐住。

表面与焊接。接触水的部分用 316L,机械抛光加电解抛光,粗糙度常见要求是 Ra 不大于 0.8 微米,更高要求做到 0.5 微米以下;焊接用自动轨道焊加高纯氩气保护,内焊缝要做光滑处理并重新钝化,焊后做内窥镜检查留证。

消毒方式各有各的用法。纯化水的储存与分配系统最常用巴氏消毒,把系统里的水加热到 80 摄氏度上下循环 30 到 60 分钟,工程上多按 60 分钟以上执行,好处是没有化学残留。注射用水系统用纯蒸汽灭菌,121 摄氏度、30 分钟,需要生物指示剂验证。常温分配系统可以用臭氧,浓度 0.3 毫克每升量级循环 20 到 30 分钟,之后在用水点前用紫外灯把残余臭氧分解掉。顽固生物膜用过氧化氢或者 1% 到 2% 的氢氧化钠循环处理,处理完必须冲洗到药剂残留达标。紫外线在线照射能持续抑菌,但它清不掉已经形成的生物膜,一般和热消毒或化学消毒配合用。

验收看数据。纯化水常见指标是微生物限度不大于 100 CFU 每毫升、电导率(25 摄氏度)不大于 1.3 微西门子每厘米、总有机碳不大于 500 ppb;注射用水还要控内毒素,常见限值是不大于 0.25 EU 每毫升。消毒后要在各个使用点和回水点取样,把消毒温度、时间、药剂浓度这些参数记下来,形成可以追溯的记录。

七、验收和合同里把这几个词写上

冲洗、消毒、吹扫这几道关,最容易出的问题不是做不了,而是合同里没写、到现场各说各话。订技术协议时把这几个词落到纸上,后续扯皮能少一大半。

一是水的门槛。试压用水和冲洗用水的氯离子上限要写清楚,不锈钢焊管建议直接写不大于 25 毫克每升,并注明依据 GB 50235。

二是合格判据。水冲洗写冲洗流速和水量倍数,判据写排出口与入口的水色透明度一致、浊度指标,给水管道按 GB 50268 第 9.5 节执行。

三是消毒这一节。消毒方式、药剂种类与有效浓度、浸泡时间、浸泡后的冲洗要求、取样化验按 GB 5749 判定,再加上要由有资质单位出具水质报告这一条。

四是气体管道。吹扫方式与流速、空气吹扫的靶板检验、蒸汽吹扫的暖管与循环要求、置换的合格指标(氧含量、燃气含量对爆炸下限的比值),燃气部分注明按 CJJ 51 执行。

五是封存方式。冲洗合格后暂不投运的管道怎么保护,是吹干、封闭还是充氮,要写明。

六是卫生级和制药系统的附加条款。3D 死角、坡度、粗糙度 Ra、内焊缝处理、钝化与消毒验证,这些项通常写进单独的技术协议,不写在通用条款里。

七是竣工资料。冲洗记录、消毒记录、水质检测报告、靶板照片、置换浓度检测记录,这几样凑齐,验收和后期追溯才有依据。主要依据是 GB 50235《工业金属管道工程施工规范》、GB 50184《工业金属管道工程施工质量验收规范》、GB 50268《给水排水管道工程施工及验收规范》、GB 5749《生活饮用水卫生标准》和 CJJ 51《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》,饮用水设备材料还涉及 GB/T 17219。

数据来源:来自公开网络。

钢管动力,关联公众号:钢标控。

新装的管道,冲洗和消毒谁先谁后,能不能省掉一道?

顺序是先试压、再冲洗、后消毒,三步都有各自的作用,省不掉。试压保的是结构强度和严密性,它本身还会往管里带进泥沙,所以必须排在冲洗前面。冲洗清的是焊渣、铁屑、毛刺、灰尘和油污这些实体杂质,为消毒做准备。《工业金属管道工程施工规范》GB 50235 要求管道在压力试验合格后进行吹扫或清洗;给水管道的消毒则按 GB 50268 第 9.5 节执行,用有效氯不低于 20 毫克每升的清洁水浸泡 24 小时之后再冲洗取样。跳过冲洗直接消毒,消毒液接触不到管壁反而被油污隔开;跳过消毒直接通水,微生物指标就没人给你兜底。

水冲洗冲到什么程度算合格,光靠眼睛看行不行?

目测只是底线。标准要求水冲洗连续进行,以排出口的水色和透明度与入口的水目测一致为合格,但能否带得动渣还取决于流速和水量:冲洗宜采用最大流量,流速不得低于每秒 1.5 米,工程上水源一般按不低于管道容积的 3 倍准备,排放管的截面积不得小于被冲洗管截面积的 75%,排水时不得形成负压。给水管道还多一个量化指标,第一次冲洗也就是冲浊,要冲到出水口水样浊度小于 3 NTU,冲洗流速不小于每秒 1.0 米。所以现场做法是目测加仪器双确认,管道的所有排水支管都要冲洗到,冲洗完成后暂不投运的要及时吹干。

不锈钢管道消毒为什么不能用浓氯水,氯离子到底卡在多少?

卡在 25 毫克每升。《工业金属管道工程施工规范》GB 50235 规定,冲洗奥氏体不锈钢管道时水中氯离子含量不得超过 25 毫克每升,这条对碳钢管道没有。矛盾在于给水管道消毒又必须用含氯水,GB 50268 要求有效氯不低于 20 毫克每升浸泡 24 小时。两者并不冲突,办法是分时段管:用含氯水做消毒这一步,做完立刻用合格清洁水把残氯冲洗出去,冲到末端余氯降到低位,再把管内吹干或充水保护。真正伤管子的不是那 24 小时,而是消毒液长期滞留在焊缝、支管末端和坡度不足的滞水段里。温度越高风险越大,同一个余氯浓度在热水和蒸汽环境下的点蚀风险明显高于常温,所以热水系统的消毒浓度、温度和接触时间要一起控,做完彻底冲洗。另外含氯消毒液不要拿原液高浓度直接浸泡内壁,也别用钢丝球打磨管壁。

燃气管道投用前为什么要置换,氧含量要降到多少才算合格?

置换是为了把管内的空气换成燃气,同时不让燃气和空气直接大面积接触,避免形成爆炸性混合气。按《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程》CJJ 51 第 6.2 节,宜采用间接置换法,先用惰性气体置换空气,再用燃气置换惰性气体。间接置换的指标是:惰性气体置换空气时氧浓度小于 2%;燃气置换惰性气体时燃气浓度大于 85%;惰性气体置换燃气时燃气浓度不大于爆炸下限的 20%;空气置换惰性气体时氧浓度大于 19.5%;用液氮气化的气体置换时氮气温度不低于 5 摄氏度。条件受限时可用直接置换,燃气置换空气要求燃气浓度大于 90%。置换过程中每个阶段要连续检测 3 次,每次间隔不少于 5 分钟。别忽略分层现象,天然气比空气轻,缓慢输入时会贴着管子上部走,出口取样合格不代表管内没有残留空气,所以要保证足够的置换流速,末端设临时放散管并有人监控压力与浓度。

冲洗消毒做完,竣工资料里该留哪些东西才说得清?

至少要留六样。冲洗记录,含冲洗水源的氯离子或浊度检测、冲洗流速、水量、起止时间、排放去向;消毒记录,含药剂种类、有效氯浓度、浸泡时间、浸泡后冲洗与末端余氯数值;水质检测报告,由有资质的水质检测单位出具,指标按《生活饮用水卫生标准》GB 5749 判定,饮水管道并网通水前必须提供;气体管道留吹扫记录和靶板照片,蒸汽管道的最终验收靶板还要做好标识并妥善保管;置换记录,含各阶段氧含量或燃气浓度的检测值、检测次数与间隔、放散点位置;卫生级和制药系统另留消毒验证报告,含各使用点与回水点的微生物、电导率、总有机碳取样结果,以及消毒温度、时间的参数记录。依据是 GB 50235、GB 50184、GB 50268、GB 5749 和 CJJ 51。

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