不锈钢供水管道中铬元素迁移及防控技术

◎ 黎海华，林广沅

（深圳市计量质检院，广东 深圳 518131）

不锈钢供水管道中铬元素迁移及防控技术

◎ 黎海华，林广沅

（深圳市计量质检院，广东 深圳 518131）

选择国内企业生产的不锈钢供水管道，用余氯和硬度分别为2、100 mg/L的浸泡液浸泡24 h，并检测水质中六价铬的变化。结果显示，浸泡液中的六价铬变化与不锈钢供水管道的工艺有很大关系，焊缝处理、打磨抛光、酸洗钝化三个条件都对六价铬的迁移有很大影响。

不锈钢供水管道；六价铬迁移；焊缝处理、打磨抛光、酸洗钝化

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。

[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.

The Migration and Prevention and Control of Chromium in Stainless Steel Pipe of Domestic Water

Li Haihua，Lin Guangyuan
(Shenzhen Academy of Metrology and Quality Inspection, Shenzhen 518131, China)

Select the stainless steel water pipe made in China, soaked with the solution with the concentration of residual chlorine is 2 mg/L and the hardness is 100 mg/L for 24 h, then detect the difference of concentration of Hexavalent chromium. The result shows that the concentration of Hexavalent chromium in soaking water is greatly related to the conformation of stainless steel pipe. Weld seam treatment, grinding and polishing, pickling and passivation are three important conditions in the migration of Hexavalent chromium.

Stainless steel water pipe； Cr6+migration；Weld process； Grinding and polishing；Pickling passivation

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.20.035

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黎海华（1981-），男，工程师；专业方向为：食品安全检测。