鑄鐵管材的破裂水壓

球墨鑄鐵管所能承受的破裂水壓的計(jì)算方式。依據(jù)日本延性鑄鐵管協(xié)會(huì)的建議，采用破裂水壓的70％為管線的保證水壓，且限制保證水壓為10MPa，以增加安全系數(shù)并保障供水安全性。在正常使用環(huán)境下，除少數(shù)管身遭嚴(yán)重腐蝕、鑄造質(zhì)量不良或遭受外力破壞的管段，球墨鑄鐵管一般較少發(fā)生管身破裂所導(dǎo)致的漏水，主要漏水原因基本以接頭因素造成，依據(jù)行業(yè)內(nèi)的修漏實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)顯示，接頭為影響管線漏水率的重要關(guān)鍵。

鋼鐵材料按照含碳量的多少來(lái)區(qū)分，含碳量低于2.1%的鐵-碳合金稱為「鋼」，含碳量高于該值的則稱為「鑄鐵」（cast iron）。更***點(diǎn)說(shuō)，鑄鐵是鐵合金加上高達(dá)2.5wt﹪至3.8wt%的碳元素以及少量硅元素的總和，對(duì)大部份鑄鐵而言，碳元素以石墨形式存在，常見(jiàn)鑄鐵包括灰鑄鐵、球狀石墨鑄鐵、白鑄鐵和展性鑄鐵等，其中灰鑄鐵及球狀石墨鑄鐵均被應(yīng)用于自來(lái)水管材?；诣T鐵（gray cast iron）中碳與硅含量分別介于2.5wt﹪和4.0wt%之間以及1.0wt﹪和3.0wt%之間，對(duì)大部份灰鑄鐵而言，石墨是以片狀形式存在的，典型灰鑄鐵的顯微組織為片狀石墨，其破裂表面出現(xiàn)灰色狀，因此稱之為灰鑄鐵，鑄鐵材質(zhì)應(yīng)用于輸水管已有數(shù)百年歷史，法國(guó)凡爾賽宮早于1664 年即已采用鑄鐵管作為其主要輸水干管。而球狀石墨鑄鐵隨著冶金工業(yè)進(jìn)步于20 世紀(jì)中葉被開(kāi)發(fā)問(wèn)世，其與普通鑄鐵主要差異系在熔鐵鑄造的過(guò)程去除硫化物、并加入鎂、硅等合金元素，使其內(nèi)部形成球狀石墨化的材料結(jié)構(gòu)，較傳統(tǒng)鑄鐵片狀石墨更為緊密，因而強(qiáng)度更高且更具延展性及韌性，大幅提高管線耐沖擊強(qiáng)度，適合用于現(xiàn)代自來(lái)水事業(yè)的輸水管線。

聯(lián)通鑄管鑄鐵管的管道腐蝕

腐蝕是指因工程材料與其周圍的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致解體的現(xiàn)象。通常該術(shù)語(yǔ)用來(lái)表示金屬物質(zhì)與氧化物如氧氣等物質(zhì)發(fā)生電化學(xué)的氧化反應(yīng)。例如，使用金屬鐵制成的產(chǎn)品會(huì)由于鐵原子在固體溶劑中發(fā)生氧化而導(dǎo)致生銹，這就是電化學(xué)腐蝕的一個(gè)眾所周知的例子。這種反應(yīng)通常會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)金屬的氧化物，也可能產(chǎn)生鹽。換句話說(shuō)，腐蝕指的是金屬物質(zhì)因化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致的損耗。

球墨鑄鐵在各種環(huán)境中的耐蝕性主要由其成分和微觀組織結(jié)構(gòu)決定。鑄鐵成分中各元素對(duì)其耐蝕性都有影響，碳、硅、錳、磷、硫是鑄鐵中必然存在的元素。

碳（C）碳量愈高，其組織中石墨和滲碳體的含量就愈高。陰極面積增大，析氫反應(yīng)加速。在非氧化性酸中的腐蝕速度隨含碳量增加而加快。在氧化性酸中，陰極組分石墨和滲碳體使合金易轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)，腐蝕速度下降。在中性溶液中，陰極為氧的去極化作用，含碳量變化對(duì)腐蝕速度無(wú)重大影響。

硅元素（Si）球墨鑄鐵中通常都含有1％～3％的硅。當(dāng)硅含量達(dá)到4％左右時(shí)，可適當(dāng)增加鑄鐵的耐蝕性。而當(dāng)硅含量達(dá)到14％以上時(shí)，鑄鐵的耐蝕性將顯著提高。不過(guò)硅含量的增加會(huì)使得鑄鐵的力學(xué)性能變得很差，當(dāng)硅含量大于16％時(shí)，鑄鐵就會(huì)變得很脆、很難加工。①硅的加入，可在鑄鐵表面形成致密的SiO2保護(hù)膜，這層膜具有很高的電阻率和較高的化學(xué)穩(wěn)定性，阻止腐蝕介質(zhì)對(duì)鑄鐵的進(jìn)一步腐蝕。②硅的加入還可以使鑄鐵組織中的基體金屬即陽(yáng)極區(qū)域產(chǎn)生鈍化，提高電極電位，有效地提高鑄鐵的抗化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕能力。