[發明專利]球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯初期通水穩定性評價與控制方法

有效

• 申請號: 202210618053.4
• 申請日: 2022-06-01
• 公開（公告）號: CN114893728B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 莊媛;劉喬智;石寶友
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: F17D3/01
• 分類號: F17D3/01;G01N33/18
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳夢圓

本公開提供了一種球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯初期通水穩定性評價與控制方法，通過測定球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯相鄰兩次相同時間間隔的出水的硅離子濃度是否變化，判斷水泥砂漿內襯的初期通水是否穩定，如果沒有發生變化，則確定水泥砂漿內襯的初期通水穩定；如果發生變化，通過控制單一變量的方法(在硬度不變的條件下，調節進水的堿度或者在堿度不變的條件下，調節進水的硬度)控制進水的硅元素的釋放量，使得相鄰兩次相同時間間隔測定的出水的硅離子濃度不發生變化，控制球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯初期通水穩定性，保障給水管網的供水安全。

技術領域

本公開涉及市政工程技術領域，尤其涉及一種球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯初期通水穩定性評價與控制方法。

背景技術

目前，管道更替的一大趨勢是將老舊無內襯鑄鐵管更換為水泥砂漿內襯球墨鑄鐵管。這是由于無內襯鑄鐵管的鐵腐蝕問題嚴重影響給水管網的水質，甚至引發自來水“黃水”。在水泥砂漿內襯的制備過程中，當水泥顆粒與水接觸時，熟料礦物與水發生水合反應，生成的主要產物為水合硅酸鈣(C-S-H)、氫氧化鈣(CH)和鈣礬石(Aft)，其中水合硅酸鈣(C-S-H)和氫氧化鈣(CH)占水泥成分的90％以上。

由于水泥顆粒與水接觸反應時生成的三種主要水化產物都含有大量的鈣，目前鈣釋放已被用作水泥基材料穩定性的指示指標，并在此基礎上建立了許多鈣溶解模型，以預測水泥壽命。然而，在給水管網中，當輸送水的硬度和堿度相對較高時，鈣離子容易形成碳酸鈣沉淀，從而導致對水泥砂漿內襯中鈣釋放量的測量不準確。因此，鈣不能作為表征自來水中水泥砂漿內襯侵蝕的指標。由此可見，進行球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯初期通水穩定性評價與控制方法的研究，采取有效措施緩解城市給水管網的腐蝕、改善給水管網的水質具有迫切的現實意義。

發明內容

有鑒于此，本公開的主要目的在于提供一種球墨鑄鐵管內水泥砂漿內襯初期通水穩定性評價與控制方法，以期至少部分地解決上述提及的技術問題中的至少之一。

為了實現上述目的，作為本公開的一個方面的實施例，提供了一種設置在球墨鑄鐵管內的水泥砂漿內襯的初期通水穩定性的評價與控制方法，包括：步驟S100：在應用于給水管網的球墨鑄鐵管內的水泥砂漿內襯的初期通水期間，在上述水泥砂漿內襯的進水的硬度和堿度不變的條件下，每間隔第一時間測定上述水泥砂漿內襯的出水的硅離子濃度；步驟S200：判斷相鄰兩次間隔第一時間測定的上述出水的硅離子濃度是否變化；如果沒有發生變化，則確定上述水泥砂漿內襯的初期通水穩定；步驟S300：在步驟S200中，如果發生變化，則在上述水泥砂漿內襯的進水的硬度不變的條件下，調節上述進水的堿度以控制上述進水的硅元素的釋放量，每間隔第一時間測定上述水泥砂漿內襯的出水的硅離子濃度；步驟S400：判斷相鄰兩次間隔第一時間測定的上述出水的硅離子濃度是否變化，如果沒有發生變化，則確定上述水泥砂漿內襯的初期通水穩定；步驟S500：在步驟S400中，如果發生變化，則在上述水泥砂漿內襯的進水的堿度不變的條件下，調節上述進水的硬度以控制上述進水的硅元素的釋放量，每間隔第一時間測定上述水泥砂漿內襯的出水的硅離子濃度；步驟600：判斷相鄰兩次間隔第一時間測定的上述出水的硅離子濃度是否變化，如果沒有發生變化，則確定上述水泥砂漿內襯的初期通水穩定，如果發生變化，則執行步驟S300。

根據本公開的實施例，上述堿度的調節物質包括碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉中至少一種。

根據本公開的實施例，上述硬度的調節物質包括硝酸鈣、氯化鈣中的至少一種。

根據本公開的實施例，采用電位滴定法測定上述堿度。

根據本公開的實施例，采用電感耦合等離子體發射光譜儀測定上述出水的硅離子濃度。

根據本公開的實施例，上述第一間隔時間包括1天～30天。

根據本公開的實施例，在硬度為40mg/mL，堿度為30mg/mL～150mg/mL的條件下，上述硅離子濃度保持0.5mg/L不變時，上述水泥砂漿內襯的初期通水穩定。