給水管道腐蝕速率及腐蝕過(guò)程中水質(zhì)變化特性研究.pdf

1、給水管網(wǎng)多由鐵質(zhì)管道構(gòu)成，特別是許多老舊供水管道為無(wú)襯鑄鐵管，腐蝕較為嚴(yán)重，破壞管網(wǎng)，惡化水質(zhì)，危害供水安全，增加供水能耗，并會(huì)造成社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)損失。本文以灰口鑄鐵、水泥砂漿涂襯鑄鐵、304不銹鋼三種常見(jiàn)給水管材為材料制作試片，設(shè)計(jì)模擬腐蝕試驗(yàn)，研究給水管道腐蝕初期的腐蝕速率及腐蝕過(guò)程中水質(zhì)變化特性隨時(shí)間的變化規(guī)律。
　　對(duì)經(jīng)歷了不同腐蝕反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的試片材料進(jìn)行表觀分析，其中鑄鐵組試片材料隨腐蝕反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)的增加腐蝕程度相應(yīng)增加，后

2、期形成了典型的腐蝕瘤；涂襯組試片材料的表觀變化不明顯，腐蝕產(chǎn)物主要集中在水泥砂漿、環(huán)氧樹(shù)脂和鑄鐵交界處；不銹鋼組試片材料的表觀幾乎沒(méi)有變化。清除腐蝕產(chǎn)物后測(cè)定最大腐蝕深度，同一材料組不同時(shí)期的試片差異較大；對(duì)于最大腐蝕深度、試片失重、腐蝕速率等3個(gè)指標(biāo)，同一時(shí)期的三組材料均為鑄鐵組>涂襯組>不銹鋼組。對(duì)各組腐蝕速率隨時(shí)間的變化關(guān)系進(jìn)行擬合，發(fā)現(xiàn)鑄鐵組和涂襯組的腐蝕速率與反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)符合指數(shù)衰減規(guī)律，不銹鋼組腐蝕速率則均接近于0。試驗(yàn)表明水泥

3、砂漿涂襯和不銹鋼具有良好的耐腐蝕性，鑄鐵材料隨腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行腐蝕程度逐漸加大。
　　分別監(jiān)測(cè)了鑄鐵組、涂襯組、不銹鋼組和作為進(jìn)水的自來(lái)水組在整個(gè)反應(yīng)期間的溶液pH值、DO值、渾濁度、總鐵濃度。結(jié)果表明，對(duì)于三組材料，出水pH值、渾濁度、總鐵濃度在反應(yīng)初期均有所升高，在3d內(nèi)降低至穩(wěn)定；pH值大致保持鑄鐵組<不銹鋼組<涂襯組的趨勢(shì)；DO值在整個(gè)反應(yīng)期間隨進(jìn)水DO值呈平穩(wěn)波動(dòng)，表現(xiàn)為鑄鐵組<涂襯組<不銹鋼組；鑄鐵組的渾濁度和總鐵濃度在

4、整個(gè)模擬腐蝕反應(yīng)期間遠(yuǎn)高于其他組，腐蝕反應(yīng)5d后，不銹鋼組的渾濁度和總鐵濃度與進(jìn)水接近，而涂襯組的渾濁度和總鐵濃度則略高于進(jìn)水。考察不同停留時(shí)間下鑄鐵組的渾濁度和總鐵濃度變化，兩者均隨停留時(shí)間的延長(zhǎng)而升高。試驗(yàn)表明，對(duì)于不銹鋼材料，水質(zhì)幾乎沒(méi)有受到影響；對(duì)于水泥砂漿涂襯，水質(zhì)則受到了一定程度的影響；而對(duì)于鑄鐵材料，水質(zhì)受到腐蝕的影響而嚴(yán)重惡化。
　　根據(jù)試驗(yàn)成果，建立了物料平衡模型和鐵損失發(fā)展模型，并在此基礎(chǔ)上完善為管道腐蝕發(fā)展模