氯離子對(duì)供水管道土壤腐蝕影響機(jī)理研究.pdf

1、我國鹽堿土分布較廣，供水管道埋設(shè)在鹽堿土之下，與土壤接觸發(fā)生外腐蝕，嚴(yán)重影響我國供水的安全性。因此研究氯離子對(duì)供水管道土壤腐蝕規(guī)律具有重要的意義。
　　本文采用室內(nèi)加速埋片與電化學(xué)的方法對(duì)球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、A3碳鋼管三種供水管道進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）采用室內(nèi)加速埋片的實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)上述三種供水管材分別進(jìn)行了為期1周、3周、5周、7周、10周的填埋，定期取出金屬試片后進(jìn)行拍照、SEM、XRD、失重檢

2、測等檢測分析，研究其在0.015％、0.065%、0.115%、0.315%、0.515%、1.015%六種氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)土壤中的腐蝕形貌、腐蝕產(chǎn)物、腐蝕速率等規(guī)律。
　?。?）采用電化學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，將三種供水管材制成工作面積為1cm2的工作電極，并設(shè)計(jì)了金屬土壤腐蝕電化學(xué)實(shí)驗(yàn)三電極體系，對(duì)三種供水管材工作電極在上述六種氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)土壤中進(jìn)行動(dòng)電位掃描，在0.015%、0.315%、1.015%三種氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)土壤中進(jìn)行

3、EIS檢測，研究三種管材瞬時(shí)腐蝕速率以及腐蝕層結(jié)構(gòu)特征。
　　主要結(jié)論如下：
　?。?）球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、A3碳鋼管三種供水管材隨著土壤中氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的增加，由均勻腐蝕向局部腐蝕發(fā)展，腐蝕速率增大。
　　（2）SEM結(jié)果顯示，三種供水管道腐蝕產(chǎn)物晶體形狀規(guī)則基本為片狀。XRD結(jié)果顯示，存在著一個(gè)臨界氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，當(dāng)高于這個(gè)百分?jǐn)?shù)時(shí)，出現(xiàn)β形態(tài)Fe氧化產(chǎn)物?；铱阼T鐵管臨界氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.115%，球墨

4、鑄鐵管與A3碳鋼管臨界氯離子質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.065%。
　?。?）隨著腐蝕的進(jìn)行，腐蝕速率逐漸降低，最后趨于一個(gè)穩(wěn)定值；三種管材平均腐蝕深度與腐蝕時(shí)間呈現(xiàn)冪函數(shù)關(guān)系。耐腐蝕性最好的為球墨鑄鐵管，其次為灰口鑄鐵管，最差的為A3碳鋼管。
　?。?）EIS結(jié)果顯示，球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、A3碳鋼管均表現(xiàn)為兩個(gè)時(shí)間常數(shù)的容抗弧，均為陰極擴(kuò)散控制。金屬表面腐蝕層主要為雙電層電容。一是金屬試片表面與腐蝕產(chǎn)物之間形成一個(gè)電容層、二是腐蝕