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鎳為保證水的質量與供應效率提供有效支持

水是人類生命的一部分。過少還是過量的水,都會在全球范圍內帶來嚴重的災難和破環,例如干旱、疾病、海嘯和洪澇等。

著眼當下,抑或放眼未來,人們都面臨著一個嚴峻挑戰——保護水資源。根據聯合國統計,全球有將近9億人缺乏干凈的飲用水,18億人生活在水資源稀少的地區,還有16億人身處難以從大自然獲取水源的地區。根據世界銀行的計算,不斷增長且日益城鎮化的全球人口將會顯著加大對農業、工業和生活用水的需求。到2030年,世界水資源將供不應求,需水量將超過供水量的40%。

鎳,無論是在飲用水配送環節,還是水質凈化環節,都發揮著重要作用。含鎳不銹鋼和合金材料,因為有助于建造安全高效的公共設施、能為人們提供干凈優質的用水,被廣泛應用于水管、閥門和水泵的制造之中。鎳金屬強度大、韌性高、可鑄性強、抗腐蝕且易于焊接,是水質處理、運輸和配送設施的理想材料,在多種環境下都非常適用。


鎳與海水淡化

隨著干燥地區和海島社群的人口數量不斷增加,當地的凈水資源短缺問題日益凸顯,人們對尋找新的可飲用水源的需求就更加強烈。同時,如何能把使用過的水恢復到使用前的質量,讓它們重返大自然,或者再次供工業用或家用,也成了急需解決的問題。

為了確保有充足的水資源來滿足人類的需要,有專家提出,通過使用含鎳材料,可以淡化海水,把它轉變為可飲用水和工業用水。在水資源稀少的地區,人們可以通過含鎳材料制成的水管、閥門和熱交換設施,把受污染的水、微咸水或海水轉變為可飲用水。

在應對不斷增長的凈水需求方面,海水淡化發揮了重要作用。把鹽水轉化為可飲用的凈水需要經過一個復雜的工業過程,海水可以通過反透析技術實現脫鹽,為人們提供工業和生活用水,供應規模可大可小。目前,約有150個國家正在使用這項技術,全球的海水淡化能力是每天6650萬立方米,預計在以后還將大幅提高。

含鎳材料是海水淡化的理想之選。從1965年起,含鎳不銹鋼就在各大型水處理廠中被廣泛應用,發揮著卓越可靠的作用。由于廢水處理使用的化學物質腐蝕性強,所以抗腐蝕性非常強的含鎳不銹鋼便成為首選。那些建造于二十世紀六十年代的不銹鋼管道,目前絕大多數依然能夠正常運行。除了耐腐蝕性以外,在廢水處理廠中使用含鎳不銹鋼閘閥還擁有其他優勢:生命周期成本低,重量輕,易安裝,滲漏率也低。因為它們比鑄鐵閘閥輕,所以升降閘閥所需的電動設施的型號和功率也小,從而節省了材料和能源。


鎳與提升水質

在需要保持無菌的場所,如醫院和危重病人治療區等,保證供水質量格外重要。使用含鎳不銹鋼材料的水管和閥門可以在水配送的過程中連接得嚴絲合縫,從而起到防止漏水和外物滲入的作用。含鎳不銹鋼的特質使設備能承受二氧化氯一類高效清潔劑以及極高溫熱水的清洗和沖刷,這有利于維持設備的最高衛生和健康標準。同時,含鎳不銹鋼材料的表面也非常光滑,減少了微生物膜形成的可能性,可有效預防諸如軍團病菌種等細菌的滋生。

西帕洛瑪醫療中心是美國加利福尼亞州最大的醫院,也是北美規模最大的醫院之一,其設計和建筑標準堪稱一流。在滿足醫療需求的前提下,醫院對環境和安全效益也十分看重。

醫院的墻體內鋪設了長度超過7300米的不銹鋼水管來輸送熱水和冷水。這類工程中大量使用不銹鋼材料的原因在于,不銹鋼能充分體現可持續發展的理念(其原料中回收再生的比重平均可達60%),并且它能保持供水系統不污染、不滲漏,保障了供水質量。而且含鎳不銹鋼材料在水配送系統中有助于提高整座建筑的環境績效。


鎳與減緩水耗

如果要增加水供應量的話,很重要的一點就是要減少水耗并提高現有的供水效率。飲用水在輸送過程中的水耗是驚人的,在歐洲的部分老城區,供水主管道可能已經有幾百年歷史了,水管滲漏會讓飲用凈水耗損高達50%,這就大大增加了成本。

在水配送系統中使用含鎳材料,不但能保證用戶的用水安全,也為水務部門、供水企業和建筑運營商提供了一套實惠、高效、低維護的基礎設施。不銹鋼持久耐用,抗腐蝕性強,能消除滲漏隱患和降低維護需求。使用含鎳材料能夠防止水管和閥門發生滲漏,從而減少水耗。同時,含鎳不銹鋼水管能輕易地插入舊式主水管內部,它的強度足以承受地面沉降和地震的沖擊,使用壽命至少可達100年。

在高樓內輸送飲用水和消防用水的水管系統都必須滿足特殊要求。這些系統不僅要能承受高壓,而且還要適應因地震和風力造成的樓體擺動。隨著大樓越蓋越高,工程師們正開始使用含鎳不銹鋼管道系統來滿足各方面的需求。與傳統的水管系統相比,含鎳不銹鋼水管系統強度高,耐腐蝕力強,在高樓的使用壽命更長,維修需求更小,能在100多年內保證系統的嚴密性。


位于中國臺灣的臺北金融中心是世界上第三高的建筑物,這座大樓在2004年落成,樓高101層,總高度509米。它在防火和供水管路中采用了含鎳不銹鋼的系統,即冷熱水供應均使用了不銹鋼的閥門和水管。這套系統柔韌性極高,能抵御2500年一遇的大地震。它采用專門的薄壁不銹鋼設計,無需熟練技工即可快捷安裝,又易于清理和維護,所以比傳統管路的焊接、法蘭或套絲連接花費要低得多。


世界范圍內全部對安全飲用水和涉水衛生的投資,能夠為醫療健康機構每年節省高達70億美元的醫療經費。含鎳不銹鋼的抗腐蝕特質使它能承受最高效的清潔劑以及極高溫熱水的清洗和沖刷,使用了含鎳材料的話,就能防止水管和閥門發生滲漏,避免飲用水受到污染,從而減少水耗,為保護水資源貢獻一份力。


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