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

       細菌的生長繁殖是鐵材持續(xù)腐蝕的一種重要動力;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成分。此外,本研究通過BA R反應器,對60天內(nèi)鐵材腐蝕行為及其對管網(wǎng)水質(zhì)的影響進行了模擬實驗,研究表明:鐵材腐蝕主要造成水體濁度、色度、細菌總數(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因為吸附作用降低;pH值和余氯對于鐵質(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天時間內(nèi),平均腐蝕速率將隨時間迅速下降,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熱水中合金鋁管的腐蝕與結(jié)垢行為.結(jié)果表明：實驗前期合金鋁管的表面出現(xiàn)兩種形貌（＂球＂狀和＂針＂狀）,針對地熱水環(huán)境中金屬管道常見的腐蝕與結(jié)垢問題.不同溫度的地熱水中腐蝕與結(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)物的分布對合金鋁管在模擬地熱水中的進一步腐蝕有一定程度的抑制;50℃地熱水中的合金鋁管表面的腐蝕坑面積較小,而在65℃和80℃地熱水中腐蝕坑面積較大,合金鋁管的腐蝕與結(jié)垢速度隨地熱水溫度的升高而增加。

對輸配水合金鋁管內(nèi)壁腐蝕瘤的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征及化學成分進行研究.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其主要化學成分.綜述國內(nèi)外文獻的基礎上,通過對管網(wǎng)中管道取樣檢測,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)和物理化學特征,對腐蝕瘤的形成機理及其對管網(wǎng)水質(zhì)的影響進行了深入分析,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腐蝕,而其生長是電化學和微生物共同作用的結(jié)果,Fe3O4對典型腐蝕瘤的內(nèi)部分層結(jié)構(gòu)的形成起重要作用。