輸配水合金鋁管內(nèi)壁腐蝕瘤的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及化學(xué)成分研究

       細(xì)菌的生長繁殖是鐵材持續(xù)腐蝕的一種重要?jiǎng)恿?水泥砂漿層能夠有效的降低管材的腐蝕速率,控制局部腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生;水泥砂漿層在長期使用過程中,會(huì)形成與腐蝕瘤相似的分層形態(tài)結(jié)構(gòu),鐵的腐蝕產(chǎn)物成為其一種主要化學(xué)成分。此外,本研究通過BA R反應(yīng)器,對(duì)60天內(nèi)鐵材腐蝕行為及其對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)的影響進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn),研究表明:鐵材腐蝕主要造成水體濁度、色度、細(xì)菌總數(shù)、鐵、錳等金屬離子濃度的大幅增加,并大量消耗水體中的余氯和溶解氧,而水體中的鋁離子濃度將會(huì)因?yàn)槲阶饔媒档?pH值和余氯對(duì)于鐵質(zhì)管材的平均腐蝕速率影響很大,pH值7.3~8.0范圍內(nèi),腐蝕速率隨pH值的提高而降低,余氯值0.05~0.5mg/L范圍內(nèi),腐蝕速率隨余氯值的提高而提高;鐵質(zhì)管材初接觸水體30天時(shí)間內(nèi),平均腐蝕速率將隨時(shí)間迅速下降,30天之后逐漸趨于穩(wěn)定值0.03mm/a,鐵材的腐蝕產(chǎn)物達(dá)到積聚與釋放的平衡。

采用掃描電子顯微鏡、能譜儀、X射線衍射儀等研究了不同溫度的模擬地?zé)崴泻辖痄X管的腐蝕與結(jié)垢行為.結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)前期合金鋁管的表面出現(xiàn)兩種形貌（＂球＂狀和＂針＂狀）,針對(duì)地?zé)崴h(huán)境中金屬管道常見的腐蝕與結(jié)垢問題.不同溫度的地?zé)崴懈g與結(jié)垢產(chǎn)物的晶體形狀不同,產(chǎn)物成分主要為ZnOH2,ZnO,CaCO3和MgCO3;合金鋁管表面產(chǎn)物的分布對(duì)合金鋁管在模擬地?zé)崴械倪M(jìn)一步腐蝕有一定程度的抑制;50℃地?zé)崴械暮辖痄X管表面的腐蝕坑面積較小,而在65℃和80℃地?zé)崴懈g坑面積較大,合金鋁管的腐蝕與結(jié)垢速度隨地?zé)崴疁囟鹊纳叨黾印?

對(duì)輸配水合金鋁管內(nèi)壁腐蝕瘤的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及化學(xué)成分進(jìn)行研究.研究發(fā)現(xiàn)腐蝕瘤通常具有相似的內(nèi)部形態(tài)結(jié)構(gòu),由腐蝕瘤表面向內(nèi)基本分為3層:表面層、硬殼層和疏松多孔內(nèi)核層.腐蝕瘤的主要構(gòu)成物質(zhì)為鐵腐蝕產(chǎn)物,Fe3O4FeOOH其主要化學(xué)成分.綜述國內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)管網(wǎng)中管道取樣檢測(cè),研究了不同鐵質(zhì)給水管材腐蝕垢層和腐蝕瘤的形態(tài)結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特征,對(duì)腐蝕瘤的形成機(jī)理及其對(duì)管網(wǎng)水質(zhì)的影響進(jìn)行了深入分析,研究表明:鐵質(zhì)給水管材的腐蝕垢層和腐蝕瘤通常具有相似的內(nèi)部分層形態(tài)結(jié)構(gòu),即表面層、硬殼層和疏松多孔內(nèi)核層;腐蝕垢層和腐蝕瘤主要由鐵的各種氧化產(chǎn)物構(gòu)成;硬殼層和表面層的主要化學(xué)成分為Fe3O4磁鐵礦)α-FeOOH針鐵礦),內(nèi)核層的主要成分為Fe3O4α-FeOOHγ-FeOOH纖鐵礦)腐蝕瘤的形成起始于鐵材的電化學(xué)腐蝕,而其生長是電化學(xué)和微生物共同作用的結(jié)果,Fe3O4對(duì)典型腐蝕瘤的內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)的形成起重要作用。