机械磨损是指两相互接触产生相对运动的摩擦表面之间的摩擦将产生阻止机件运列麻操阻力、引起机被能量的消耗,使机械产生摩损。在管网系统中:机械增损即管壁受到其他物质,产生相对摩擦,造成管壁材料的脱落,这种现象称为管道机城增损。管道内底由于长期受到冲刷作用,故为磨损发生的主要区域。机被磨损直接造成管道内壁表面的材料脱落,减少了管整的厚度,降低了管道的承压强度和水密性,危及管道安全。与此同时,增加了管壁内表面的粗糙度,直接降低了管道的水力效力,降低了过水能力。
1.冲刷磨损
无论是雨水,还是污水,在排水过程中,水中必然含有砂粒、小砾石、织物等固体物质,水作为载体会带着这些固体物质移动,在移动过程中,就会和管壁产生摩擦,从而消磨管体材料。磨损是管道、水流和颗粒物共同作用的结果,它是排水管道运行过程中的自然现象,其被磨损的程度和速度取决于:
(1)管道内壁材料的耐磨性能:不同材质耐磨能力有差异;
(2)水流的速度:水流速度决定了冲刷速度,速度越大,磨损就越快;
(3)水的含固体颗粒量:含量越高,磨损程度就越高;
(4)水里颗粒物的类型和大小:越硬越大颗粒磨损越高;
(5)颗粒物冲刷管壁时冲击的角度:管道走向不直,折角角度越大;
(6)管道变径和变形:无论是变形,变径,都会改变水流状态从多方位与管壁摩擦;
(7)类型:当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,也称为稳流或片流。
2.空穴气蚀
当过水量增加、表面比较粗糙、脆性较大时,空穴腐蚀的破坏程度会加重。排水管网系统中,易发生气蚀位置有:
(1)检查井的垂直表面;
(2)边缘不光滑的部件;
(3)管道扰曲的部分;
(4)水流速度较高的管段。
3.水侵蚀
“水滴石穿”效应同样可以发生在排水管渠上,管道中的水即使不含沙粒,在流动时也会对排水管道产生一种动冲击,长期作用下,肯定会侵蚀掉管体内壁材料,其破坏作用仅次于携带砂粒的水对管道的磨损作用。
4.管道腐蚀
腐蚀可以理解为材料在其所处的环境中发生的一种化学反应,该反应会造成管道材料的流失并导致管线部件甚至整个管线系统失效。实践证明,在管网系统中使用以下材料易发生腐蚀:
(1)含水泥的材料(混凝土、石棉水泥、水泥纤维、水泥砂浆):
(2)金属材料(钢铁、铸铁)。