腐蚀如何威胁住宅供水以及我们能做些什么
有超过 220 万英里 美国的地下供水基础设施中,大部分都已超过其预期使用寿命。随着人口的增长以及洪水、飓风和极端气温等气候灾害对这些系统的影响,腐蚀的风险也就越大。
当这些管道被埋在地下时,人们很容易忘记这种风险。这种 "视而不见,听而不闻 "的心态增加了服务中断和公共卫生故障的风险。市政当局需要采取一些措施,使住宅供水保持可靠、安全,并让所有需要的人都能获得供水。
腐蚀与饮用水基础设施
何时 金属受到腐蚀、, 水会逐渐变质。在饮用水系统中,当水与管道壁发生反应时,就会发生内部腐蚀,而土壤湿度、盐度和污染物则会导致外部腐蚀。腐蚀会分解金属,将铅、铜、铁和锰渗入饮用水中。锈蚀会堆积并限制水流,导致管壁失效并增加破裂的风险。.
美国环保署(EPA)预测,我们的饮用水系统将需要超过 $470 十亿 为避免增加健康风险,在 2037 年之前,我们需要对所有水管进行维修。腐蚀是造成这一高昂代价的主要原因。
洪水、盐水和不断上升的腐蚀威胁
没有人希望密歇根州弗林特市的情况再次发生。市政当局面临着艰难的抉择,而 弗林特也不例外.2014 年,将水源从底特律转移到弗林特河后,当地社区面临着巨大的健康问题,最终引发了全国性的新闻聚焦和诉讼,导致成本远高于预期。
一些与供水管理相关的方案不属于特定委员会或城镇办公室的决策过程。气候变化无常,使供水系统面临更大的腐蚀风险,尤其是在沿海、低洼或易受洪水侵袭的地区。这需要格外注意避免:
- 土壤饱和度与阳极屏蔽: 地下水位上升会增加地下基础设施周围环境的导电性。杂散电流运动会增强,饱和的保护层将无法有效发挥作用。这样就会形成缺氧区,助长微生物影响腐蚀 (MIC)。
- 盐水入侵: 从缅因州到佛罗里达州的沿海地区已经出现了风暴潮和海平面上升。盐水被引入原本为淡水使用而设计的系统。盐分(尤其是氯离子)对钢和铜等金属具有很强的侵蚀性。这些含盐的洪水会渗入阀箱、消防栓和机房。请看 2005 年的卡特里娜飓风 寻找此类损坏的证据。
- 极端温度与地表移动: 突如其来的冻融循环会使保护层或整个埋地管道系统和储罐开裂和移位。一旦保护层被破坏,腐蚀就会开始发挥作用。同样的过程造成的土壤移动会对接头造成物理应力,导致泄漏和腐蚀加剧。
事实上,气候变化正在导致腐蚀性元素的风险增加。这就是为什么 美国陆军工程兵部队 发布最新的气候变化适应计划。这不再是一个理论问题。
为什么房主应该关心
市政设施和基础设施受到的腐蚀破坏越严重,在家中取水的妇女、男子和儿童面临的风险就越大。铅会渗入水中,水压会降低。即使是简单的漏水问题,也会导致每月的水电费居高不下。
在以下情况下,您的房屋可能面临风险
- 建于 1986 年之前
- 您可以在水中尝到金属味,或者水变色了
- 您居住在沿海或洪水易发地区
- 您的管道系统包括镀锌钢管
腐蚀确实会损害内部冷热水管道。这将导致昂贵的维修费用、水质下降、财产价值降低以及更大的健康风险(尤其是对幼儿和孕妇)。
工程师如何应对水利基础设施腐蚀问题
好消息是,我们可以提供帮助。腐蚀可能是不可避免的,但如果有正确的工具,腐蚀也是可以控制的。在腐蚀科学、阴极保护和环境工程方面拥有直接经验的专业人员对于确保市政供水系统的安全和使用寿命至关重要。
使用阴极保护系统可提供先进的监控保证,使腐蚀活动远离关键管道、储罐和其他设施(如水处理厂)。如果设计和维护得当,这可以将资源的使用寿命延长数十年,尤其是在与 IoT(物联网)传感器、云计算和 ML(机器学习)集成相结合时。
经验丰富的工程师还会推荐和安装抗腐蚀材料。我们可以采用高密度聚乙烯或聚氯乙烯等新型材料,取代传统系统中的铜管、镀锌钢管和铅管。环氧树脂内衬球墨铸铁或熔融粘结涂层可确保埋地管道得到良好保护。即使是简单的不锈钢管件,也能减少盐分的暴露。
必须重视保护性涂层和内衬,如钢管上的环氧树脂涂层或水管内的水泥砂浆内衬。不过,这些都需要定期维护和实时监控。
因此,与像德瑞姆工程公司这样的团队合作至关重要。您需要先进的腐蚀调查和土壤电阻率测试,以确保周围环境不会造成未来的损害。至少,在考虑为水利基础设施采用何种阴极保护措施时,您会聘请像我们这样的团队进行未来论证或估算报告。
市政当局能做什么
提供清洁、安全和有用的饮用水的责任往往落在市政当局和管理委员会的肩上。随着预算的紧缩和气候变化的影响,如何更好地利用现有资源成为一个真正的挑战。结束语 结果是腐蚀 管理往往会因为另一个 "更危急 "的情况而被延误。
为了防止此类情况的发生,具有前瞻性思维的市政当局应该
- 安排并定期对最脆弱的基础设施进行风险评估
- 实施智能监控设备,如 ML、物联网和阴极保护系统
- 规划 "耐气候 "基础设施,重新设计系统,以抵御洪水、盐渍和温度变化
- 与能提供长期防腐规划的专家合作
市政当局必须认识到这些措施可以长期节约成本并降低健康风险,而不是仅仅关注前期成本。现在就做出这些改变,可能比拖延几年或几十年后再投票要划算得多,因为那时为时已晚。
房主可以做什么
虽然市政当局控制着大多数供水基础设施,但房主可以采取一些措施来降低与腐蚀有关的水问题的风险。很多农村社区都使用水井,或者拥有需要更换的过时系统。一个负责任的房主应该考虑
- 每年进行水质检测,以检测矿物质、金属和 pH 值/硬度水平,了解腐蚀威胁
- 检查房屋中已安装的冷热水管道类型,确保不含危险的铜、铅或镀锌钢管
- 为使用点的水安装高级过滤装置,尤其是在有幼儿的家庭中
- 饮用前用冷水冲洗 30-60 秒,以冲掉任何可能的污染物
公众教育对于降低人口的健康风险大有裨益。宣传应来自市政当局和公共卫生组织,但也应得到德瑞姆工程公司等受人尊敬的工程公司的知识和专业技能的支持。
基础设施健康就是公共卫生
腐蚀风险可能不像政治丑闻或大火对闹市区造成的破坏那样引人关注。问题是,这种无声而持久的威胁将影响数百万家庭的饮用水。一旦系统受损或污染物渗入基础设施,风险就会成倍增加。
减轻与气候变化相关的事件(如洪水、海水侵蚀、飓风和其他灾害)所带来的威胁必须占据中心位置。智能设计、材料科学和主动监测对预防性维护至关重要。
与我们的团队合作 德莱姆工程公司 我们将确保您拥有一个经验丰富的合作伙伴,为您提供阴极保护系统和先进监控解决方案方面的建议和设计。我们随时准备为下一代弹性水系统提供支持。