从1896年以来,在美国,加拿大,日本,韩国,英国,墨西哥,阿根廷及欧洲等国家成功地应用镀锌螺旋肋波纹管道在暴雨排水和涵洞领域。它提供了比较长的服务寿命,并且它的应用范围覆盖了各种土壤和水环境。
调查及研究大约50,000个项目建立耐久性准则。土壤方面和流水方面则是耐久性准则的研究重点。通过这些研究表明CSP在土壤方面为耐久性提供了令人意外的效果,并且通过选择适当的覆膜和/或翻转底部的铺设可以获得需要的服务寿命。
当然,随着时间的推移所有的管道材料表现出一些变坏的现象,并且这个现象根据环境是多种多样的。为了帮助工程师评估现场环境和选择适当的CSP系统,影响耐久性的主要因素和现场研究的结果将会在阐述具体设计指导之前被检验。
影响CSP耐久性的影响因素
土壤中耐久性
土壤中金属管道耐久性是几个相互作用参数的函数,包含土壤电阻率,酸性(pH),水分含量,可溶的盐和含氧量。然而,所有腐蚀的过程都包含电流的流动从一个地方到另外一个地方(腐蚀电池)。因此,拥有比较高的电阻率,耐久性越高。
大多数土壤的pH范围在6到8之间,并且这个对耐久性是有益的。土壤具有较低的pH值(酸性土壤),通常是在比较多降雨的地方更具有腐蚀性。
颗粒状土壤能够迅速排进而提高了耐久性。相反的,土壤高于20%含水量则趋向于腐蚀性的。高粘土含量土壤趋向于保持水的时间比较长,并且因此比好排水的土壤腐蚀性要强。土壤湿度可能使土壤本身中转移出包含各种各样的溶解固体,它使得电阻率降低而促进腐蚀。相反的,一些土壤化学形态为不溶的碳酸盐或者氢氟化物在管道表面能够减少土壤边的腐蚀。高含量的氯化物和硫酸盐使得土壤侵蚀能力大大增加。
水中耐久性
在pH范围4.5到9.5之间,钢在静止自然水中的耐久性的区别不大。因为腐蚀产物在钢表面保持pH值为9.5。然而,涨落的水带走这些产物并且增加溶解气体的水平。增加溶解氧气和二氧化碳的水平能够加速腐蚀。在水中的二氧化碳形成保护碳酸钙垢形成腐蚀干扰。这个垢在流水的管道表面变得坚硬(碳酸钙含量高)。溶化盐可以通过减少氧气溶解度和中和酸性来增长耐久性,但是如果他们电离并且减少电阻率则会增加腐蚀。现场研究表明管道容易腐蚀的部分是管道的底部,因为它趋向于较长时间的暴露在水流里,并且在一些情况下,容易遭受磨损。
耐磨性
一些情况下,暴雨排水管道趋向于适度的斜坡和没有特别大的磨损。然而,一些涵洞可能有陡峭的斜率。在水流速度快(高于5m每秒)的地方磨损变得严重。如果石头或者沙子在底部冲刷而下进而磨损量增加,但是如果底部具有较小的磨损特性,那么磨损很小。如果预期会有严重的磨损,那么可以应用各种各样的底部处理来预防。
耐久性现场研究
参考CSP性能的现场研究是评估CSP耐久性积极地方法。很多年来,这样的研究被各个政府,和产业调查人员实施,并且现在提供了大量的积累信息。