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不锈钢供水管道中铬元素迁移及防控技术

2016-04-28黎海华林广沅

现代食品 2016年20期
关键词:浸泡液不锈钢管价铬

◎ 黎海华,林广沅

(深圳市计量质检院,广东 深圳 518131)

2015年7月,香港公屋启晴邨及其他4个公共屋邨爆出饮用水重金属超标,近6万人的生活饮用水受到严重影响,饮用水重金属迁移等安全问题一时引起广泛关注。对人体来讲,饮用水中重金属暴露,特别是砷、铅、铬、镉、汞等重金属已被认为是一种很重要的暴露途径,如果日常不加以控制,通过长期饮用会产生一系列不良反应,严重会引起重金属中毒[1]。饮用水作为日常生活饮食的一部分,加强对其安全监管显得尤为重要。

不锈钢管道由于其较高的耐磨性、优越的防腐性能等众多特点被广泛使用在高档小区、酒店等的供水管道中,也是国内外工程界公认、性能良好的节能环保产品。铬是不锈钢的重要组成成分,能促进不锈钢的钝化并使不锈钢保持稳定钝态,在不锈钢表面形成一层保护膜,起到耐腐蚀的作用。GB/T 20878~2007规定不锈钢的铬至少为10.5%。然而,据广东省从2002~2004年统计的薄壁不锈钢管材抽检结果来看,铬元素超标率达27.6%。六价铬对人体有较大危害,研究表明[2],六价铬具有致癌并诱发基因突变的作用。因此,笔者结合实验室研究,综合评价不锈钢管道中铬的迁移对水质的影响。

1 材料与试验方法

(1)材料。不锈钢管道为国产,选择6家不同生产厂家生产的不锈钢管,牌号为304,截取直径为30 mm,长1 m供水管5根,进行浸泡试验。

(2)方法。根据《生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准》进行预处理、浸泡和试验,模拟自来水配方的浸泡溶液为:余氯2 mg/L,硬度100 mg/L,pH为8。浸泡时间为24 h,检验方法依据GB/T 5750.6-2006第10条六价铬的测定。

2 结果分析

不锈钢管道浸泡水实验结果见表1。

表1 不锈钢管道浸泡水实验结果表

从表1不锈钢供水管道浸泡试验可知,编号为1-1、1-5的2个不锈钢管道样品六价铬元素迁移量有值且超标,其余4个样品六价铬迁移量结果为<0.004,均低于方法检出限,符合GB/T 17219-1998的要求。为什么同样牌号的不锈钢样品,六价铬迁移量会不一致。经过详细分析样品和技术咨询厂家,得到以下几个结论。

(1)编号为1-3、1-4的样品为无缝钢管,钢管内壁有经过酸洗、钝化工艺。因304不锈钢会形成一层超薄的氧化铬钝化膜抵抗氯离子的腐蚀,钝化膜未被破坏时,浸泡液中的2 mg/L的余氯浓度无法对管道内壁造成孔蚀与晶间腐蚀。

(2)编号为1-1、1-6的样品为有缝钢管,也叫焊接管,是采用钢板钢块焊接而成,钢管内壁有一条明显的焊接缝,内壁焊缝经过打磨、酸洗钝化,焊缝表面较平整,也未发生六价铬迁移,说明内壁焊缝经过处理后再进行酸洗钝化,钝化膜保持完整,能抵抗浸泡液中2 mg/L余氯的侵蚀。

(3)编号为1-2的样品为有缝钢管,内表面焊缝不平整,有经过酸洗钝化。然而六价铬迁移量检出有值。说明在流通介质中有较高氯离子含量的整个管路,焊缝是最容易被腐蚀渗透的薄弱环节,其原因是:焊缝表面的波纹增加不平整度;焊缝熔合线温度在焊接过程中处于液固相线之间,使铬等合金元素烧损,又得不到焊丝中合金元素的补充,造成晶间贫铬等倾向,使钝化膜在焊缝区域被局部弱化或破坏,起不到防御作用。加上焊接酸洗工艺控制不严,六价铬溶出在所难免。

(4)编号1-5为有缝钢管,内表面焊缝不平整、未进行酸洗及抛光工艺,六价铬含量比1-2浸泡液高很多,除上述原因外,未进行酸洗钝化也是很重要因素,而抛光能起到祛除不含铬的小突起、使表面粗糙度降低,可以获得光亮、平整表面。

3 结语

以上是对不锈钢管道铬元素迁移的原因做出的几点分析。水是生命之源,水的质量与人们的身体健康息息相关。我国生活饮用水卫生标准GB 5749-2006规定,自来水的游离氯限量为:出厂水0.3 mg/L≤游离氯≤4 mg/L,管网末梢水≥0.05mg/L。一般市政管网水余氯含量大约在0.3~0.6 mg/L,远远低于标准浸泡液中2 mg/L的余氯要求,因此,选用304型号的食品级不锈钢作为供水管道能满足各方面要求。用304不锈钢作为供水管道使用时需要注意焊接处理、打磨抛光、酸洗钝化三。处理好3大要素,六价铬迁移就能得到很好地控制,保证饮用水免受六价铬的污染,从而保证了饮水安全。

参考文献:

[1]杜达安,连晓文,罗振奎.广东省给水管材管件卫生监测结果分析[J].华南预防医学,2005(6):60-61.

[2]梁奇峰.铬与人体健康[J].广东微量元素科学,2006(2):67-69.

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