典型供水金屬管材電化學(xué)腐蝕及對(duì)水質(zhì)影響的研究.pdf

1、針對(duì)目前城市供水金屬管網(wǎng)內(nèi)壁腐蝕導(dǎo)致水質(zhì)變差的問題，論文從電化學(xué)角度研究了兩種典型供水金屬管材的腐蝕特性以及腐蝕對(duì)管內(nèi)水質(zhì)的影響并提出切實(shí)防腐措施。
　　球墨鑄鐵管和不銹鋼管是新建給水系統(tǒng)中比較常用的兩種金屬管材，然而有關(guān)其在市政給水條件下的腐蝕特性的研究并不多，已有的腐蝕研究試驗(yàn)設(shè)置的條件大多與供水管網(wǎng)實(shí)際情況相距甚遠(yuǎn)，如在較高濃度氯離子、不同種類不同濃度的酸、堿等情況下。現(xiàn)有研究表明，供水金屬管道內(nèi)壁容易發(fā)生生物腐蝕和電化學(xué)腐

2、蝕。以硫酸鹽還原細(xì)菌和鐵細(xì)菌為典型研究對(duì)象的生物腐蝕研究的比較多，而電化學(xué)腐蝕的研究相對(duì)要少。電化學(xué)腐蝕是給水金屬管網(wǎng)腐蝕的主要類型之一，尤其對(duì)于新建管網(wǎng)，電化學(xué)腐蝕為控制步驟，是主要腐蝕因素，生物腐蝕起到促進(jìn)作用。因此，研究有關(guān)供水金屬管材在市政自來水條件下的電化學(xué)腐蝕以及包括電化學(xué)腐蝕在內(nèi)的綜合腐蝕具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　論文利用極化曲線和交流阻抗譜等方法研究了球墨鑄鐵試塊、304型不銹鋼試塊以及球墨鑄鐵管在自來水中的

3、腐蝕行為，設(shè)置滅菌組為參考以研究微生物對(duì)金屬管材腐蝕的影響。
　　論文第三章、第四章兩章分別研究了兩種金屬材質(zhì)在市政自來水環(huán)境下的腐蝕特性。建立三電極反應(yīng)體系，采取強(qiáng)極化Tafel直線外延法確定金屬的腐蝕電位、腐蝕電流和腐蝕速率。結(jié)合阻抗譜，分析金屬電化學(xué)腐蝕過程中的極化阻力和腐蝕環(huán)境的變化情況。研究結(jié)果顯示，球墨鑄鐵在市政供水中耐腐蝕差，容易發(fā)生以電化學(xué)腐蝕為主的綜合性腐蝕。靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)表明，非滅菌自來水環(huán)境下球墨鑄鐵試塊自腐蝕

4、電位（相對(duì)飽和甘汞電極，下同）118天均值-0.793 V，滅菌環(huán)境下為-0.763 V，均明顯低于其在土壤中的自腐蝕電位（約-0.5 V），說明發(fā)生腐蝕的傾向很大。有微生物參與的球墨鑄鐵試塊腐蝕速率約0.8 mm/a，接近沒有微生物參與的腐蝕速率的4倍，說明微生物能夠顯著影響球墨鑄鐵試塊的腐蝕進(jìn)程。阻抗譜分析表明，球墨鑄鐵試塊在自來水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)的極化阻力較小，不到2 kΩ·cm2。研究結(jié)果顯示，球墨鑄鐵在市政供水中耐腐蝕差，容

5、易發(fā)生以電化學(xué)腐蝕為主的綜合性腐蝕。靜態(tài)腐蝕實(shí)驗(yàn)表明，非滅菌自來水環(huán)境下球墨鑄鐵試塊自腐蝕電位（相對(duì)飽和甘汞電極，下同）118天均值-0.793 V，滅菌環(huán)境下為-0.763 V，均明顯低于其在土壤中的自腐蝕電位（約-0.5 V），說明發(fā)生腐蝕的傾向很大。有微生物參與的球墨鑄鐵試塊腐蝕速率約0.8 mm/a，接近沒有微生物參與的腐蝕速率的4倍，說明微生物能夠顯著影響球墨鑄鐵試塊的腐蝕進(jìn)程。阻抗譜分析表明，球墨鑄鐵試塊在自來水中發(fā)生電化學(xué)

6、腐蝕時(shí)的極化阻力較小，不到2 kΩ·cm2。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不銹鋼在自來水中耐腐蝕能力很強(qiáng)，幾乎不發(fā)生腐蝕。在非滅菌自來水中的不銹鋼試塊自腐蝕電位-0.326 V，腐蝕速率不到0.02 mm/a，在滅菌自來水中兩項(xiàng)值更低，分別為-0.285 V、0.01 mm/a，微生物對(duì)不銹鋼腐蝕的影響很小。
　　論文第五章研究了自來水環(huán)境下球墨鑄鐵管的腐蝕行為以及腐蝕對(duì)管內(nèi)水體水質(zhì)的影響。采用極化曲線法確定管道腐蝕電位和腐蝕速率，分析不同腐蝕階段內(nèi)