給水管網(wǎng)閉塞水中鑄鐵腐蝕機理研究.pdf

1、給水管網(wǎng)的腐蝕問題一直是飲用水用戶、飲用水企業(yè)、政府和相關(guān)研究機構(gòu)非常關(guān)注的重點問題。管道內(nèi)腐蝕不僅會縮短管道壽命，而且會引起給水水質(zhì)二次污染以及管網(wǎng)漏失。管網(wǎng)漏失造成了水資源和經(jīng)濟的雙重損失。因此，控制管網(wǎng)漏失是水工業(yè)亟待解決的難題。管網(wǎng)漏失與腐蝕密切相關(guān)，而閉塞水在管網(wǎng)腐蝕過程中又起著重要的作用。因此，本文較全面地分析了閉塞水水質(zhì)特征，通過模擬閉塞電池裝置研究了閉塞水中化學(xué)物質(zhì)累積與遷移機制以及鑄鐵在閉塞水中的腐蝕行為，最終提出了鑄

2、鐵給水管道局部腐蝕機理概念模型，深化了人們對于給水管網(wǎng)腐蝕機理的認識，為水工業(yè)控制管網(wǎng)泄漏問題提供了技術(shù)支持。
　　通過對管道內(nèi)水體水質(zhì)特征的深入對比分析，首次將給水管道內(nèi)的水分成三類：主體水，穩(wěn)態(tài)水和閉塞水，這三種水的水質(zhì)存在巨大差異。經(jīng)過水質(zhì)特征對比分析發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)態(tài)水作為過渡層，含有低濃度的溶解性鐵，但含有大量的鐵的顆粒物。相對于流動水，閉塞水呈酸性，含有更多的溶解性鐵及鐵的懸浮顆粒物，并富集Cl-、SO42-、NO3-和Mn等

3、。且閉塞水中鑄鐵的腐蝕速率遠遠大于其在流動水中的腐蝕速率。
　　為了更好地研究鑄鐵在閉塞水中的腐蝕行為，研發(fā)了適合模擬給水管網(wǎng)局部腐蝕的閉塞電池裝置。利用該裝置系統(tǒng)地研究了陰離子從流動水向閉塞水中的遷移規(guī)律及影響因素。發(fā)現(xiàn)Cl-、SO42-、NO3-能夠從流動水向閉塞水中遷移并富集，這些陰離子之間既有競爭關(guān)系，又存在協(xié)同關(guān)系。流動水水質(zhì)參數(shù)的改變會影響陰離子的遷移速率，但Cl-和SO42-從流動水向閉塞水中的遷移速率比基本等于流動

4、水初始條件下Cl-和SO42-的濃度比。最終閉塞水中富集Cl-、SO42-，而NO3-濃度變化較為復(fù)雜。
　　利用電化學(xué)測試方法，研究了鑄鐵在閉塞水中的腐蝕行為以及影響因素。發(fā)現(xiàn)閉塞水中鑄鐵的腐蝕速度不斷增加，而且可以通過改變流動水水質(zhì)控制閉塞區(qū)鑄鐵的腐蝕速度。實驗結(jié)果表明，為了控制鑄鐵的局部腐蝕，應(yīng)該調(diào)節(jié)流動水pH值在8.50左右，降低Cl-濃度，提高NO3-濃度，適當(dāng)調(diào)節(jié)SO42-濃度。
　　根據(jù)以上研究及對鑄鐵局部腐蝕