氯離子對供水管道土壤腐蝕影響機理研究.pdf

1、我國鹽堿土分布較廣，供水管道埋設在鹽堿土之下，與土壤接觸發(fā)生外腐蝕，嚴重影響我國供水的安全性。因此研究氯離子對供水管道土壤腐蝕規(guī)律具有重要的意義。
　　本文采用室內加速埋片與電化學的方法對球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、A3碳鋼管三種供水管道進行了實驗研究，主要研究內容如下：
　?。?）采用室內加速埋片的實驗方法，對上述三種供水管材分別進行了為期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%六種氯離子質量百分數土壤中的腐蝕形貌、腐蝕產物、腐蝕速率等規(guī)律。
　　（2）采用電化學的實驗方法，將三種供水管材制成工作面積為1cm2的工作電極，并設計了金屬土壤腐蝕電化學實驗三電極體系，對三種供水管材工作電極在上述六種氯離子質量百分數土壤中進行動電位掃描，在0.015%、0.315%、1.015%三種氯離子質量百分數土壤中進行

3、EIS檢測，研究三種管材瞬時腐蝕速率以及腐蝕層結構特征。
　　主要結論如下：
　　（1）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量百分數的增加，由均勻腐蝕向局部腐蝕發(fā)展，腐蝕速率增大。
　?。?）SEM結果顯示，三種供水管道腐蝕產物晶體形狀規(guī)則基本為片狀。XRD結果顯示，存在著一個臨界氯離子質量百分數，當高于這個百分數時，出現β形態(tài)Fe氧化產物?；铱阼T鐵管臨界氯離子質量百分數為0.115%，球墨

4、鑄鐵管與A3碳鋼管臨界氯離子質量百分數為0.065%。
　?。?）隨著腐蝕的進行，腐蝕速率逐漸降低，最后趨于一個穩(wěn)定值；三種管材平均腐蝕深度與腐蝕時間呈現冪函數關系。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結果顯示，球墨鑄鐵管、灰口鑄鐵管、A3碳鋼管均表現為兩個時間常數的容抗弧，均為陰極擴散控制。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物之間形成一個電容層、二是腐蝕