给水管道腐蚀原因分析及防腐对策论文
金属给水管道的腐蚀控制措施
金属给水管道的腐蚀控制措施摘要:金属给水管道在现代社会的工作领域应用非常广泛,为社会的发展作出了巨大贡献。
金属给水管道在经过长时间的运行后很容易出现严重的腐蚀现象,这对金属给水管道的正常运行有很大的影响。
本文主要对金属给水管道的腐蚀机理以及金属给水管道腐蚀现状进行了分析,并在此基础上提出了一些金属给水管道腐蚀控制措施。
关键词:金属给水管道腐蚀腐蚀控制0引言随着处理工艺的不断发展,城市的水质标准也在不断提升,但是由于给水管道在运行中不可避免的会出现腐蚀问题,从而会对城市的水质造成影响,在给水管道腐蚀问题严重的情况下甚至会造成水的颜色发生变化,达不到城市用水标准要求。
在城市给水领域应用最广泛的就是金属管道,我国目前的全是金属给水管道覆盖率达到85%以上。
因此,针对金属给水管道的腐蚀进行深入研究有十分重要的现实意义。
1金属管道腐蚀分析金属产生腐蚀主要是因为在与周围介质长期的接触过程中产生的电化学反应或者化学反应,从而造成金属出现变形或者破坏的现象。
如果按照金属腐蚀的形态可以将其划分为全面腐蚀和局部腐蚀,按照金属腐蚀的机理不同可以将其划分为物理腐蚀、电化学腐蚀一句话。
全面腐蚀主要指的是在金属表面形成了分布均匀或者不均匀的腐蚀现象,全面腐蚀贵金属本身的危害并不大,而且非常容易进行控制。
局部腐蚀主要指的是在金属表面的某一个区域集中的出现腐蚀现象,这种腐蚀不容易被观察到,实际控制难度也比较大,非常容易造成金属局部破坏,甚至会引发重大安全事故,金属的局部腐蚀主要包括裂缝腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、应力腐蚀的。
物理腐蚀主要指的是金属被溶解而受到破坏,化学腐蚀主要指的是金属与环境介质产生化学反应从而造成金属的破坏。
电化学腐蚀主要指的是一些离子态导电介质在与金属的接触过程中发生电化学反应造成金属破坏。
金属给水管道产生的腐蚀主要以电化学腐蚀为主[1]。
当金属在腐蚀介质中的时候,由于金属表面化学物理性质不均匀从而形成了腐蚀电池。
给排水系统的防腐与防腐蚀技术研究
给排水系统的防腐与防腐蚀技术研究一、引言随着城市化进程的加快,给排水系统在城市建设中起着至关重要的作用。
然而,由于给排水系统长期处于潮湿环境中,容易受到腐蚀和防腐问题的困扰,给排水管道及设备的腐蚀和防腐变得尤为重要。
因此,本文将针对给排水系统的防腐与防腐蚀技术展开研究和探讨。
二、给排水系统腐蚀与防腐蚀问题分析1. 给排水系统的腐蚀问题给排水系统中主要采用的材料有铸铁、钢管、塑料等,而这些材料在长期潮湿及特定介质的作用下容易产生腐蚀。
腐蚀不仅会影响管道的正常运行,还会导致管道失效,引发各类安全隐患。
2. 腐蚀原因分析腐蚀的原因主要包括物理因素和化学因素两方面。
物理因素包括水质、温度、压力等,而化学因素主要是介质中的溶解物质引起的。
例如,水中存在的氧气和二氧化碳会加速金属的腐蚀,而硫酸等酸性介质也会对金属产生腐蚀作用。
三、给排水系统的防腐技术1. 表面涂层防腐技术在给排水系统中,表面涂层是常见的防腐手段之一。
通过涂覆特殊的防腐涂料,可以形成一层保护膜,起到隔离金属材料和介质之间的作用,从而达到延缓腐蚀的目的。
2. 防腐涂层材料选择防腐涂料的选择要综合考虑给排水系统所处环境特点以及介质的性质。
常用的防腐涂料有环氧树脂、聚氨酯、氟碳漆等。
选择合适的防腐涂料可以提高给排水系统的抗腐蚀性能。
3. 防腐涂层施工技术防腐涂层施工技术对防腐效果起着决定性的作用。
涂层的施工应遵循规范,注意选择适当的施工工艺和施工环境。
此外,对涂层的检测和维护也是保障防腐效果的重要环节。
四、给排水系统的防腐蚀技术1. 选择抗腐材料对于给排水系统中易受腐蚀的部分,可以采用抗腐材料代替传统材料。
比如使用耐酸、耐碱的材料,如塑料管道、不锈钢等,来替代易被腐蚀的金属管道。
2. 定期维护保养定期维护保养对于减缓给排水系统的腐蚀速度至关重要。
通过清洗和疏通管道,保持给排水系统畅通,减少介质堆积,可以有效减缓腐蚀的发生。
3. 控制介质的腐蚀性对于给排水系统的介质,可以通过调节水质、加入缓蚀剂等方法来控制其腐蚀性。
管道腐蚀机理
管道腐蚀机理全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:管道腐蚀是管道工程中常见的问题,它会降低管道的使用寿命,甚至导致管道破裂造成事故。
管道腐蚀的机理复杂,主要包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等多种方式。
了解管道腐蚀的机理对于有效预防和控制管道腐蚀至关重要。
电化学腐蚀是管道腐蚀的一种主要形式。
在含水介质中,金属管道表面会形成电化学电池。
管道金属处于不同电位的部位之间形成阳极和阴极。
阳极在电化学反应中被氧化产生金属离子,而阴极则在电化学反应中充当还原剂。
在电解质溶液中,阴极和阳极之间的电流流动促使阳极金属的溶解,产生腐蚀现象。
电化学腐蚀通常受到外界因素如温度、湿度、PH值等的影响,因此管道在设计和使用中需要考虑这些因素以避免腐蚀的发生。
化学腐蚀是另一种常见的管道腐蚀形式。
化学腐蚀是指金属与环境中的化学物质直接发生反应而导致金属腐蚀。
当氧气、水、有机物和酸碱等物质与金属表面接触时,会产生氧化、还原和形成酸碱等化学反应,加速金属表面的腐蚀。
氧气是导致管道腐蚀的主要因素之一,因此在设计和使用管道时需要注意通风和防潮,减少氧气和水接触金属表面的机会。
微生物腐蚀是一种特殊的管道腐蚀形式。
微生物腐蚀是由微生物在管道表面形成生物膜,并产生特定的代谢产物导致金属腐蚀。
微生物腐蚀通常发生在含有微生物的介质中,如水、土壤等。
微生物腐蚀对管道的腐蚀速度较慢,但会在管道内壁形成微小的腐蚀斑点,逐渐加剧管道的腐蚀。
在设计和使用管道时需要定期清洗和消毒,防止微生物生长和腐蚀。
除了以上几种腐蚀机理外,还有一些其他因素也会对管道的腐蚀产生影响,如温度、压力、流速等。
温度会影响金属的热化学性质,而压力和流速则会影响管道内介质的腐蚀速度。
在高温和高压下,金属会更容易受到腐蚀,因此在设计和使用管道时需要考虑这些因素并采取相应的保护措施。
为了有效预防和控制管道腐蚀,可以采取一些常见的防腐措施,如涂层保护、阳极保护、防腐看管等。
涂层保护是在管道表面涂覆防腐材料,形成一层保护层以阻止金属与环境接触。
城市给水管网腐蚀及防护措施的探讨
城市给水管网腐蚀及防护措施的探讨一、前言我国在城市给水管网腐蚀上虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强对城市给水管网腐蚀防护措施的研究,对确保居民的切身利益有着重要意义。
二、管网腐蚀原理地下水中的细菌等微生物在消防系统中繁殖,同时会形成粘泥沉积在消防管道金属表面,与消防水中原有的泥渣及粉尘砂粒、腐蚀产物一并形成污垢附着在消防水管道的底部。
在这些污垢的下面,金属管道的表面由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用,酸腐蚀是氢的去极化作用(2H++2e→H2),腐蚀产物主要是可溶性盐,这些盐类的水解使介质的酸性进一步增强,加速了金属的腐蚀。
水对金属表面的腐蚀主要为电化学腐蚀,在腐蚀电池中阴极反应主要是氧的还原,垢下封闭区金属为阳极,阳极反应则是铁的溶解。
碳钢在水中发生的腐蚀反应为:阳极反应:Fe=Fe2++2e二价铁水解Fe2++H2O=Fe(OH)2+H+使垢下介质的pH值进一步降低,腐蚀加速。
阴极反应:O2+2H2O+4e=4OH-金属的垢下腐蚀是由于其本身电化学腐蚀存在自催化作用,加速了金属的腐蚀。
三、管网腐蚀原因的分析天然气中的二氧化碳引起的腐蚀类型是深坑型腐蚀和冲蚀,随着二氧化碳分压的增加腐蚀加剧。
含硫天然气中的二氧化碳会加速硫化氢对钢质管道的腐蚀。
土壤腐蚀的影响因素土壤腐蚀性不是由单一指标决定的,必须综合考虑多种因素。
影响埋地钢质管道腐蚀速度的因素是多方面的,而且各种因素的交互作用也比较复杂。
1、使用材料通常为碳钢碳钢的成分对土壤腐蚀的影响不大,但材料本身的相结构和组织变化(如焊缝及热影响区)对土壤腐蚀则比较敏感。
2、土壤温度土壤温度会提高会加速土壤腐蚀电化学反应中阴极的扩散过程和离子化过程。
土壤温度还对土壤的电阻率、盐、空气、水含量、微生物活动产生影响。
土壤温度每升高1摄氏度,土壤的电阻率将提高约百分之二;过高的温度还将促进钢质管道的防护层材料老化;温度升高,微生物活动增强,也会使腐蚀作用增大。
给水管道腐蚀原因分析及防腐对策
给水管道腐蚀原因分析及防腐对策[摘要] 给水管道的防腐是个常谈常新的话题,随着人民生活的提高以及国民经济的飞速发展,给水管道的安全运行在社会经济建设各环节中发挥着越来越重要的保障作用。
本文从给水管道腐蚀机理、腐蚀类型、管道用材、埋设环境等多角度详细地分析了给水管道产生腐蚀的各类原因,并结合工作实践针对给水管道的防腐提出了一些对策,为更好地保障给水管道安全运行提出了若干建议,以期达到抛砖引玉的效果。
[关键词] 给水管道腐蚀类型原因分析防腐对策以往给水管道相比较于其他的地下管线,如:电力、天然气、石油等危险性管线,从安全角度来讲,对人们生活、生产的影响相对较小。
近年来,随着我国国民经济的飞速发展,人们在生产生活中对自来水按质、按量供应提出了更高的要求。
另一方面,由于气候异常、城市水资源日益匮乏等原因,如何安全、合理地将自来水输送到工矿企业和千家万户变得越来越重要。
在这样的背景下,给水管道的防腐就成为保证我国水资源合理利用和人民群众生活、生产中各类活动得以顺利开展的关键。
本文从给水管道腐蚀机理、腐蚀类型、管道用材、埋设环境等多角度详细地分析了给水管道产生腐蚀的各类原因,并结合工作实践针对给水管道的防腐提出了一些对策,为更好地保障给水管道安全运行提出了若干建议,以期达到抛砖引玉的效果。
1.埋地给水管道腐蚀分析腐蚀是生物、物理以及化学过程互相综合作用的结果,易发于各类管道系统。
给水管道的腐蚀不仅能使管道内水质指标恶化,而且长久的侵蚀容易引起管壁变薄而穿孔,增加水流阻力和增大制水成本。
在给水管道中,水在给水管道内壁产生一层亲水膜层,形成原电池腐蚀条件,在产生电化学腐蚀的同时,水中含有不同程度的二氧化碳、氧、其他腐蚀性化合物或各类微生物和给水管道起作用引起化学腐蚀、微生物腐蚀。
由此可知,给水管道腐蚀按其产生腐蚀的性质可大致划分为化学腐蚀、电化学腐蚀和细菌作用的腐蚀等三种腐蚀。
1.1电化学腐蚀电化学腐蚀是金属和电解质组成原电池所发生的电解过程。
供水管道腐蚀的现状及对策
供水管道腐蚀的现状及对策摘要:管道腐蚀严重,水质下降的问题是目前困扰供水企业的一大难题,也是必须要抓且要彻底解决的现实问题。
它对提高居民的健康生活水平,减少企业的生产成本,保证供水企业的可持续发展,都具有重大的现实意义。
关键词:腐蚀红水电耗水质由于过去在设计、施工、管材等方面的种种原因,使开供水系统存在着亟待解决的问题。
原敷设的无内衬管道已基本腐蚀,管道内壁结垢现象严重,当水压水量波动时就容易形成“红水”(铁锈水),严重影响了企事业单位和居民的生产生活,成了综合环境看不见的死角,工矿企事业单位及居民要求改善水质的呼声强烈。
一、供水管道腐蚀的现状该区域内的水质为什么会引起普遍反响?除了百姓生活水平提高及高新技术企业对水质的较高要求外,自来水在输送过程中受到管道的“二次污染”是主要原因,引起“二次污染”的主要原因又是管道腐蚀产生的锈蚀物。
为此,我们对全区的供水管道,根据不同的使用年限、不同的管材、管径等因素,选择了几个调查点,对管道内壁的腐蚀情况进行了取样调查,从调查的情况分析,凡是没做内衬的管材,使用5年以上均百分之百地被锈蚀,尤其是普通铸铁管材更为明显,结出5cm高的锈瘤。
从管道中取出的锈块,大的约有6厘米,可见管道腐蚀的严重性。
供水管道内部严重的腐蚀结垢,在流速偏低或滞留水的管网末端,一旦管内水流改向或突然加快时会引起水浑浊、发黄。
内部结垢还造成管径断面缩小,有的DN100管的断面仅相当DN50管的断面或者更小,严重影响管网水质及输水能力。
管道缩径很厉害,影响水质水压,加大了管网运行负荷。
开发区管网早期(1990年以前)铺设的供水管道所使用的管材大都以普通铸铁管和镀锌钢管为主,并很少有内衬。
其中铸铁管自DN300—DN700,管线长度约8000m。
这些受腐蚀管线成了城市供水水质的最大污染源,也成了供水企业的一块心病。
二、管道产生锈蚀后的危害l.管内锈蚀对供水水质的影响由于长期受到水的腐蚀作用,管内壁上生成一种含有多种成分和细菌的“生长环”,它的厚度主要受水质、管道材料和使用时间的影响,这些锈垢上所含的多种成分和细菌,会溶于水中,使水质受到“二次污染”。
给水管道腐蚀现象原因分析及预防对策
给水管道腐蚀现象原因分析及预防对策发布时间:2021-08-09T15:10:51.083Z 来源:《时代建筑》2021年4期2月下作者:曾海鹏[导读] 供水管道在运行时,管道内侧会受到化学作用、电化学作用以及微生物等作用的影响,供水管道内壁会逐渐出现一个形状不固定的环状腐蚀层,直接影响供水质量。
为了使水质变好,从常规视角出发,仅改善水处理工艺或者增加氯气的用量是不够的。
因此,我们还可以从“管道卫生”的角度来观测水质变化,并做出提高水质的措施。
上海晋泓水利工程有限公司曾海鹏摘要:供水管道在运行时,管道内侧会受到化学作用、电化学作用以及微生物等作用的影响,供水管道内壁会逐渐出现一个形状不固定的环状腐蚀层,直接影响供水质量。
为了使水质变好,从常规视角出发,仅改善水处理工艺或者增加氯气的用量是不够的。
因此,我们还可以从“管道卫生”的角度来观测水质变化,并做出提高水质的措施。
关键词:管道腐蚀;给水管道系统;预防措施引言供水管道腐蚀是给水系统中必然存在的问题,管道长时间处于水流浸泡环境中,微生物滋生、金属零部件锈蚀等都会导致管道发生腐蚀,而管道被腐蚀之后,形成的腐蚀物质会混杂在水流中一起进入到用户的水管中,导致水质受到污染,影响用户的用水,甚至威胁用户的身体健康。
因此,研究给水系统管道的防腐对策及腐蚀后的修理技术成为给水系统建设的重要内容。
1项目概况南汇北水厂一期工程位于上海市浦东新区周浦镇,位于S2高速公路东侧、周祝公路北侧,东面边界为现状河道,北侧为棋瓦路。
规划总用地面积约94000 平方米。
南汇北水厂一期工程建设规模为供水20万立方米/天,远期规模为30万立方米/天。
水源为青草沙水源地水源。
本工程采用混凝、沉淀、过滤、消毒的常规净水工艺。
建(构)筑物主要有机械混合折板絮凝平流沉淀池、砂滤池、排泥水处理综合设施、加药间、清水池、二级泵房、吸水井、综合楼等。
在项目跟进的过程中发现,由于现场实际情况与理想的施工条件存在较大差异,管道的排列方式、施工方法也需结合实际情况,因地制宜,但现场条件的制约使得供水管道成型后存在多处不妥。
给水管道内表面防腐的必要性及常见措施
给水管道内表面防腐的必要性及常见措施【摘要】水是生活必须品,输水管道随处可见,而钢管占主要的部分。
钢管在化学,电化学和物理等因素作用下,管道的内表面会逐渐形成一个由微生物和锈蚀物组成的多孔、凹凸不平的环状物,我们先称它为“生长环”,随着时间的推移,“生长环”的体积会逐渐变大,并且积累的沉积物也越来越多,这样会造成水流面积减少,对水质也会产生严重影响。
因此,要想提高供水水质,除了改进制水工艺和加大投氯量等措施,我们还应该采取措施抑制“生长环”的成长。
本文主要针对上述现象产生的危害以及应对措施进行阐述。
【关键词】生长环;危害;防腐措施由于各地水质的不同,制水工艺的区别,水体对于管道的腐蚀程度也不尽相同。
由锈蚀结垢引起管道堵塞或穿孔等所引起的损失是相当巨大的。
当给水管道被锈蚀后会将多种成分的细菌溶于水,使水的质量破坏。
而且这些细菌中的病原体也会对管道进行锈蚀。
也就是说这些细菌不仅严重影响力水质,而且还加剧了管道的腐蚀,缩短了供水管道的使用寿命。
此外,管道被锈蚀后还降低了运输水的能力,使得阻力增大,造成供水压力下降。
这样不仅浪费了水还浪费了电力。
福清核电一期工程针对上述问题设计采用了球墨铸铁管砂浆衬里和钢制衬塑管道有效的保护了介质对管道的腐蚀。
1.管道产生锈蚀后的危害1.1如果对供水管道内壁没有采取合理的防护措施,水管内壁上的锈蚀会对水质产生严重影响,管内壁上生成一种含有多种成分和细菌的“生长环”。
一旦“生长环”长时间存在于管道内壁上,就会导致水质被污染,微生物滋生,有些菌类如痢疾杆菌、伤寒杆菌等能在水中存活数周甚至更长时间,这些病毒微生物会引起各种肠道传染病的蔓延。
1.2由于管道锈蚀得影响,内壁上的“生长环”会随着时间的增长逐年加厚,这样会使管道的输水能力下降,管道阻力也随之增大,而造成供水压力下降。
为了保证供水压力,必须采用高扬程水泵来加大水压,这样又会导致电能浪费。
2.管道内壁常用除锈方法2.1高压水射流法高压水射流是指通过高压发射装置将水根据需要进行加压,然后通过具有细小孔径的喷射装置转换为高速的微细水射流。
自来水管道如何防腐蚀5篇范文
自来水管道如何防腐蚀5篇范文第一篇:自来水管道如何防腐蚀自来水管道如何防腐蚀水是人类的生命之源,人可以不吃饭,但不能不喝水,所以水的安全质量与人类的生命健康息息相关。
但是在生活中我们可以发下,尤其是在一些老旧的居民区,管道常年不更换,就会导致流出的水是变色的,甚至是有异味的,根本无法使用,出现这些问题的原因在于管道内部发生腐蚀生锈才导致输出的水有问题。
那么,自来水管道怎样才能防腐蚀呢?出现这种问题您一定异常恼火埋怨自来水公司,其实自来水公司比你还要苦恼。
在你们居住区第一家出现这种情况时他们就知道管道寿命已近,内部已经严重腐蚀生锈了。
挖开来修吧,先不说给原本交通就不便的老城区带来出行的困扰,还会造成大面积的停水最终主要还是花销一笔维修费用之后能保持多久。
房子还能住,水却不能用了。
管道寿命为什么这么短,防腐蚀的管道在哪里呢?为了解决这些问题江苏众信管业研发出了全屏蔽双密封内衬不锈钢复合管,轻松解决管道腐蚀问题让管道寿命等同建筑寿命。
在使用过程中需要的维护基本为零。
为自来水公司提高了供水水质、节约了管网维护成本。
这些老旧小区当初建设时还没有全屏蔽双密封内衬不锈钢复合管,所以今天的二次污染是当时的管道技术不够先进而不是人为造成的。
但是今天在建设的管网如果数年之后仍然像现在的老旧小区管道一样那么就有人为因素的可能。
为官一载造福一方,一方水厂要造一方。
第二篇:设备、管道防腐蚀管理规定设备、管道防腐蚀管理规定第一章总则第一条为了适应加工高酸、高硫原油加工的需要,加强设备的防腐蚀管理工作,防止和减缓生产设备受腐蚀介质的侵蚀及破坏,延长设备使用寿命,确保安全生产,提高防腐蚀工作的管理水平,制定本管理制度。
第二条本规定适用于中海石油炼化有限责任公司下属炼油化工装置中接触腐蚀介质的各类设备、管道、建构筑物等。
凡受到生产工艺中腐蚀介质或工业大气、冷却水腐蚀的设备,都必须采取相应的防腐蚀措施。
第三条设备防腐蚀管理是设备管理工作的重点内容。
供水管道腐蚀的危害及防治技术
供水管道腐蚀的危害及防治技术内容摘要:供水管道腐蚀的危害及防治技术,摘要:供水系统因腐蚀而产生的锈垢对供水水质造成二次污染,增大了供水成本。
本文分析了城市供水管道严重腐蚀的危害性,并介绍了目前主要的管道防腐技术和腐蚀管道的修复技术,为城市管道的选择设计等工作提供了技术资料。
关键词:供水管道腐蚀防腐处理一、管道腐蚀的危害较之燃气等其它市政管网,自来水管线对完整性的要求稍低,腐蚀破损一般不会造成突发性人身重大事故,故对其防护往往忽视。
实际上腐蚀对管网平稳运行的破坏作用相当严重,且随锈蚀开始即已发生。
其影响主要表现在三个方面,首先是管体破损和腐蚀产物造成水质的二次污染,其次是漏损增加,再者是管网过水截面减少和磨阻增大而影响供水能力。
1、污染水质管网的泄露和锈蚀是水质事故的重要成因。
来自国内大中城市自来水公司的调查数据显示,末端水的浊度、细菌总数、总大肠菌群和游离余氯全年综合合格率较出厂水降低3.05%。
在这些菌中有病原菌,也有对管道起腐蚀作用的细菌。
这些各种各样的细菌,有的严重影响水质,有的则加剧了管道腐蚀,从而缩短管道的使用寿命。
水质受到污染,严重影响了用水者对自来水使用的信心。
据调查,建设初期铺设的许多管道当时未采用内外防腐措施,现在锈蚀已相当严重,成为红水、黑水等水质事故的诱因。
2、漏损增加根据联源公司一项深圳地区的管网检漏报告显示,仅查出的漏量就698.78m3/h,按现行水价1.5-2.0元/m3计,年直接经济损失高达1000余万元。
在总共112处漏点中,因腐蚀造成的为60处,占漏量总数的53..57%,漏量达397.07m3/h,占漏量总数的56.38%。
无论漏点数还是漏量,腐蚀原因都居第一位,比其它所有种类的总和还多。
3、供水能力降低由于长期受到水的腐蚀作用,管内壁上生成一种含有多种成分和细菌的生长环,这些锈垢逐年加厚,不仅影响供水水质,还严重影响原有管道的过水断面,降低输水能力,也使管道阻力增大,而造成供水压力下降。
供水管网腐蚀的原因分析及措施
供水管网腐蚀的原因分析及措施摘要:供水网络的腐蚀不仅导致损失水量,而且导致维护费用的增加、供水安全和环境污染。
供水管道腐蚀最严重,为防止管道腐蚀,延长供水设施的使用寿命,分析管道腐蚀的最常见原因,并提供一系列方法。
关键词:供水管道;腐蚀;治理我国管道严重腐蚀,许多城市还没有有效的防腐蚀体系、标准和技术法规。
分析了水管腐蚀的原因,提出了水管防腐蚀措施。
一、供水管道产生锈蚀后的危害目前,供水管道具有高度腐蚀性,对供水管网的正常运行有很大影响。
造成这些损害的主要原因有三个方面:首先管道损坏和生产受到双重污染率的侵蚀;第二,增加漏损;第三,管材管段减少过水截面和增加磨阻对供水产生不利影响。
管道的长期腐蚀可能导致渗漏、道路和建筑基础设施的腐蚀、道路和建筑的断裂或建筑施工事故;大量泄漏会导致管网中的压降和水损失。
管网压力减小时,泄漏点周围的污物和细菌通过泄漏点流入管道,导致水污染。
发展管道泄漏检测和定位技术既经济又具有社会效益。
二、腐蚀原因分析金属管道腐蚀是一个或多个环境因素造成的物理或化学损害。
根据腐蚀的类型,可以采用不同的方法来判断腐蚀的程度,评估方法通常包括腐蚀速率和壁厚的测量方法。
1.管线腐蚀。
腐蚀主要由输送到管道的介质引起,即输送到管道中的介质为化学侵蚀。
如果输送是淡水,则水中的溶液与管道内壁相反应生锈。
如地区地下水具有较高的硬度和碱性。
采用含酸水配方处理的循环水由于pH值较低而含有酸生成物。
另一方面,换热器不定期发生泄漏循环水中有硫、盐和油类。
盐类通常是CaCl2和MGCl 2,这些盐类不会对管网本身造成腐蚀。
但易水解CaCl2和MgCl2的是腐蚀性盐酸(Cl-)的重要来源,因此金属管道会腐蚀。
这种腐蚀不断发生,产生的FES防护薄膜不断溶解,导致通道内壁严重腐蚀。
2.管道的外部腐蚀。
主要由金属管道与其他类似金属之间的可能腐蚀引起,也称为双金属腐蚀。
地下管线具有不同对地电位,密度、相交和相互干扰的地下管线可能导致不同金属之间的短接。
油田注水管道的腐蚀因素及防腐措施
油田注水管道的腐蚀因素及防腐措施随着石油资源的逐渐枯竭,油田注水成为提高石油产量的重要手段之一。
注水管道作为输送水质的关键设施,其安全稳定运行直接关系到油田的生产效率和安全生产。
注水管道在使用过程中容易受到腐蚀的影响,了解腐蚀因素并采取防腐措施显得至关重要。
本文将从腐蚀的原因和防腐的措施两方面进行探讨。
一、腐蚀的原因1.化学腐蚀注水管道在输送水质的过程中,水质中的溶解氧、二氧化碳、硫化氢等物质会引起金属表面的化学腐蚀。
特别是硫化氢对管道的腐蚀作用非常严重,容易形成硫化物覆盖层,导致金属材料的腐蚀损坏。
2.电化学腐蚀在地下油田环境中,由于土壤和水的存在,管道的金属材料会产生电位差,形成电化学腐蚀。
而在注水管道中,由于管道与土壤、水质之间的电位差,会引起管道金属表面的阳极或阴极部分腐蚀。
3.微生物腐蚀微生物腐蚀是注水管道的另一种常见腐蚀形式。
在油田地下环境中,微生物会以金属表面的水和水膜中的微量氧化物为营养源,在金属表面形成腐蚀区域。
特别是在高温高压下,微生物腐蚀的速度更加迅速。
4.机械磨损在注水管道的运行过程中,受到泵送液体的冲击和管道内部介质的摩擦,会形成机械磨损。
这种磨损也会加速管道金属材料的腐蚀,导致管道的损坏。
二、防腐措施1.选择合适的材料在注水管道的选材中,应该优先选择能够抵抗化学和电化学腐蚀的金属材料,例如不锈钢、耐腐蚀钢等。
还可以加工涂层或添加合金元素来提高金属材料的抗腐蚀能力。
2.防腐涂层在注水管道的表面涂覆防腐蚀涂层,可以有效阻隔管道与介质之间的腐蚀作用。
常用的涂层材料有环氧树脂、聚乙烯、聚氨酯等,可以选择根据实际使用环境来进行涂层的选择。
3.阴极保护采用阴极保护技术是一种有效的防腐措施。
通过在注水管道上设置阳极材料,使得管道成为阴极,从而降低管道金属表面的腐蚀速度。
4.监控与维护定期对注水管道进行腐蚀监测和维护是保障管道安全运行的重要环节。
定期使用超声波测厚仪进行管道壁厚度的监测,及时对管道进行维护和修复,可以有效延长管道的使用寿命。
给水管道腐蚀原因及防腐对策
给水管道腐蚀原因及防腐对策摘要:金属给水管道在供水领域中有着十分广泛的应用,长时间的运行后通常会存在较严重的腐蚀。
本文主要是对金属给水管道的腐蚀机理和现状进行分析,在此基础上探讨高效的控制措施来控制腐蚀,提升给水系统的效率和质量。
关键词:管道;腐蚀原因;防腐对策引言目前在我国市政给水管网系统中,球墨铸铁管和钢管是最普遍应用的管材,由于是金属材质,管道易遭受周围环境中各种介质的侵蚀,发生电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀,从而严重影响管网的安全运行和使用寿命。
管道防腐的通常做法是在其内外表面进行防腐层涂敷,使之与腐蚀环境隔离,切断电化学腐蚀电池的通路,以达到控制腐蚀的目的。
因此,防腐层是管道抵御腐蚀的第一道防线,防腐层技术及其与阴极保护的联合应用是目前已证明有效的管道防腐蚀方法,因此对给水管道的内、外防腐层技术进行研究及总结具有重要意义。
1金属管道腐蚀原因分析金属腐蚀的本质就是与周围介质发生电化学或化学反应而出现变质或引起破坏。
根据腐蚀的机理和现象不同分为不同的类型。
按照腐蚀形态来分可分为全面腐蚀和局部腐蚀,按照腐蚀机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀。
全面腐蚀是在整个金属表面出现的均匀或不均匀的腐蚀,此类腐蚀危害性不大,易于进行监测和控制。
局部腐蚀是在金属表面某一区域的集中腐蚀,这类腐蚀难于监测和控制,容易造成局部破坏为出现重大事故,主要包括裂缝腐蚀、磨损腐蚀、氢脆、晶间腐蚀、应力腐蚀、电偶腐蚀、半点腐蚀以及点蚀等。
物理腐蚀只是金属因单纯的溶解而造成的破坏,化学腐蚀是由非电解质与金属表面发生化学反应而造成的破坏。
电化学腐蚀是离子导电介质与金属发生的电化学作用而形成的破坏,在金属给水管道中,以电化学腐蚀为主。
处于腐蚀介质中的金属,在其表面因不均匀的化学性质或物理性质而形成腐蚀电池。
金属因阳极出现的氧化反应而出现电子溶解,形成离子态而进入到电解质溶液。
氧化剂因阴极的还原反应而获取电子出现还原,氧化剂通常是碱性溶液和中性溶液中的溶解氧以及酸性溶液中的氢离子,对于输给水系统而言,主要的氧化剂是溶解氧。
供水管道防腐技术研究
供水管道防腐技术研究随着城市化进程的加快,城市的供水系统也越来越重要。
然而,由于供水管道长时间处于潮湿环境下,容易遭受侵蚀和腐蚀,居民们的饮水安全也会受到威胁。
如何有效地防止水管道的腐蚀成为了一个亟待解决的问题。
因此,本文将重点讨论供水管道防腐技术研究。
一、管道腐蚀的形式和原因管道的腐蚀主要包括电化学腐蚀、生物腐蚀和化学腐蚀三种形式。
电化学腐蚀是由于管道表面产生的微小电池,导致合金中的各种离子发生物理化学反应,使金属的原子或离子形成更稳定的化合物,并从金属表面析出或脱落。
生物腐蚀是由于生物活动产生的酸、碱或有机物等物质,损害了管道的金属结构。
化学腐蚀则是由于管道表面接触的化学物质产生反应,导致管道表面发生损害。
管道腐蚀的原因主要包括介质环境、工艺条件和金属质量等三个方面。
介质环境是指供水管道内部的水质、温度、氧化还原电位等因素,这些环境因素会直接影响到管道腐蚀的程度。
工艺条件则是指管道的材质、制造工艺、安装方式等因素,这些因素与管道腐蚀的发生和发展也有着密切的关系。
金属质量则是以钢质管道为例,包括管道表面的缺陷、钢的合金成分和硬度等因素。
二、传统管道防腐技术传统的供水管道防腐技术主要包括喷涂防腐和内衬防腐两种。
喷涂防腐主要是指在管道表面喷涂不同材质的防腐涂料,形成密闭的缓蚀层,以减少管道表面的腐蚀。
这种方法的优点是施工简单、成本低、易于维护,但是其防护性能较差,容易在地下环境下受到侵蚀和腐蚀。
内衬防腐则是在管道内衬上一层特殊的材质,以防止介质对金属的直接腐蚀。
该方法的优点是防护性能较好、长期保护性能稳定,但是其成本较高、施工周期长,需要专业技术人员进行施工。
三、新兴防腐技术以钢管道为例,目前在供水管道防腐领域中,新兴的防腐技术主要包括涂层二次硬化技术、高压静电喷涂技术、阴极保护技术等。
涂层二次硬化技术是将特殊的硬化涂层涂覆在管道表面,通过高温处理形成硬质、均匀的氧化层,抵抗介质对钢材的腐蚀。
在该技术中,目前应用较广泛的是无机硅涂料。
自来水给水管道防腐对策之浅析
自来水给水管道防腐对策之浅析摘要:加强给水管道腐蚀的防治,是保障管网水质化学稳定性、加强水源管理的重要措施,还需要在今后工作中进一步探索和完善。
本文论述了自来水给水管道腐蚀的关键位置及主要危害,提出了给水管道防腐的主要对策,以供参考。
关键词:给水管道;腐蚀位置;腐蚀危害;防腐对策前言给水管道是给水系统重要的组成部分,由于城市水源的污染,供水企业努力采取措施提高出水水质,以满足人们对饮用水水质越来越高的要求。
加强给水管道腐蚀的防治,是保障管道水质化学稳定性、加强水源管理的重要措施。
1、自来水给水管道腐蚀的关键位置据研究分析,给水管道内的腐蚀,用户水龙头是最严重的部位,流出的水的浊度、细菌种类和数量、铁和锰含量,都显著高于同期支管和干管内流动的水。
小口径配水管的腐蚀程度明显存有差异,早期埋设的管道腐蚀严重,附生在管内壁的铁细菌易受水力冲刷而脱落。
水样中检出的数量较大,而使用年限短的管道则较少被腐蚀。
另外,小口径管中的单位水流量接触管径面积相对较大,水质污染会重些。
因其流程也相对较长,受污染的累积量自然会较大。
干管中水样的铁细菌数量和铁含量,较小口径配水管水样低,说明干管腐蚀较小口径配水管轻。
这与干管内水流速度较快、微生物难以粘附生长有关。
对于二次供水来说,用户水箱内水的铁、锰含量高,细菌种类多,铁细菌数量尤其大,这些铁细菌进入户内管道后易在温度等环境条件适宜,且水力停留时间长的情况下繁殖,进而发生粘附生长,不断消耗管材和各种附件,缩短管道有效服务年限,也会使水龙头过早因腐蚀而出现关闭不严等现象。
2、自来水给水管道腐蚀的主要危害2.1 对供水水质的影晌。
由于管道内长期受到水的腐蚀,这就会造成管的内部生成一种含有细菌和多种成分的生长环,这种生长环的生长厚度主要是和管道材料、水质以及使用的时间有着密切的关系。
并且这些锈垢含有的细菌和多种成分,会随着管道输送水的同时融入进去,从而使得水质受到二次的污染,当管道结垢的时候,水质的二次污染就会使得水中余氯被一些有机物所消耗殆尽,造成细菌的增加。
供水管道常见的腐蚀原因及其治理方法
供水管道常见的腐蚀原因及其治理方法摘要供水管道系统设施最容易出现锈蚀等现象。
严重者能在一年多之内使管道锈通,致使正常的供水管道无法运行,为防止管道系统被腐蚀,延长供水管道设施的使用年限,文章主要分析了供水管道常见的腐蚀原因,并进一步提出了治理方法。
关键词供水管道;腐蚀;治理引言当前供水管道腐蚀的危害较多,腐蚀管网平稳运行的破坏作用相当严重,且随着腐蚀的开始即已发生。
其危害主要表现在三个方面,首先是管体破损和腐蚀产物造成水质的二次污染,其次是漏损增加,再者是管网过水截面减少和磨阻增大而影响供水能力。
早期防腐基本上是沥青类,随着化学工业的进步胶带也用于管线外防腐,水泥沙浆、饮用水涂料先后用于管线内防腐,不同种类防腐方案为防腐设计提供了广阔的选择空间,文章就此分析了供水管道腐蚀的常见原因,并进一步提出了供水管道防腐和治理策略。
1,管道产生锈蚀后的危害管道长期长期锈蚀便可能产生泄漏,会冲刷道路和建筑物基础,引发道路塌陷和建筑物跨塌,或在建筑施工时发生塌方事故;大量泄漏会导致管网压力下降,造成用户断水;管网失压时,漏点周围的污物和细菌有可能通过漏点进入管道,造成水质污染。
大力发展管道泄漏检测定位技术,具有良好的经济效益和社会效益。
对于金属供水管道来说,尤其是铁质供水管道,腐蚀瘤硬壳层的突然断裂将导致内核层疏松物质的大量释放,对管网水质影响很大,在管道剧烈振动、水流剧烈变化等情况下容易爆发“红水”现象通常是基于此原因,腐蚀瘤的不断生长,将导致管体的局部腐蚀加剧,严重影响管道使用寿命,容易导致管道穿孔(也可能由管道外部腐蚀引发),管网水体遭受“二次污染”。
腐蚀瘤内核层疏松多孔结构是微生物栖生的良好场所,导致管网水微生物指标超标。
我国供水管道的腐蚀情况十分严重,当前很多城市对输配水管道有效的腐蚀防护体系还没有建立起来,标准化体系与技术法规仍不完善。
文章以下拟分析供水管道腐蚀的原因,并就提出的原因进一步提出治理供水管道的腐蚀。
供水管线的腐蚀问题及控制要点研究
供水管线的腐蚀问题及控制要点研究摘要:供水管线在人们日常生活中发挥着重要的作用,是社会生产以及人们日常生活中不可缺少的用水设施。
随着时间的推移,供水管线在长期使用中不可避免的出现了腐蚀问题,造成用水问题。
本文对供水管线的腐蚀问题进行了深入研究,并针对其控制要点提出了相关见解。
关键词:供水管线;腐蚀问题;控制要点;研究引言:城市建设中供水管线属于基础建设之一,满足人们的用水需求,供水管线以金属材质为主,在长期空气接触中发生明显的腐蚀问题。
当前,供水管线腐蚀问题,已经严重影响了水质,产生的污垢造成水质的二次污染,直接增加了供水的成本。
所以,进行供水管线腐蚀问题的预防成为困扰供水企业且影响其发展的热点问题之一。
伴随经济的发展,人们的生活质量以及需求开始提高和增多,水作为直接影响生活的物质,对其要求更为严格,所以解决供水管线的腐蚀问题已然成为当下供水企业势在必行需要解决的问题。
1.供水管线腐蚀问题分析1.1化学腐蚀在供水管线的腐蚀问题中,化学腐蚀是主要的因素之一,化学腐蚀包括供水管线的自身问题与水氧化问题。
供水管线多为金属材质,以铁质、钢质居多,这类材质与空气接触时会产生氧化作用,在表面形成一层薄薄的氧化膜,对管线具有保护作用,能大大延缓管线的腐蚀速度,而供水管线在长期的使用中或是由于在接管线时处理不牢固发生了漏水问题,削弱了氧化膜抗腐蚀的能力,造成供水管线逐渐腐蚀的结果;另一方面,水会对空气中的氧气产生溶解作用,使水的氧含量增加,在水的运输过程中对金属供水管线造成腐蚀,一般水的氧含量越高,对供水管线的腐蚀越严重。
水的pH值也会对供水管线造成腐蚀效果,水pH值较低,对管线的腐蚀就越严重,水的含盐量越高对管线的腐蚀越快。
1.2 土壤腐蚀土壤对与供水管线的腐蚀是另一个重要的因素,主要包括三方面:被测材料一供水管线中包含碳钢成本,碳钢本身并不会太过于明显地影响到土壤的腐蚀问题,然而碳钢成分会直接影响到金属材料的金相组织,导致碳钢材料腐蚀问题,如碳钢焊缝与其热影响区的土壤腐蚀现象较为严重;土壤成分一土壤含盐直接影响到腐蚀问题,土壤是一种导电介质,在盐分影响下产生化学反应,可溶盐是土壤中的主要电解液。
给水管道腐蚀与防治_韩春威
-16-技术广场给水管道腐蚀与防治韩春威1王金龙2刘春菊2(1、辽宁省交通高等专科学校,辽宁沈阳1100212、东北轻合金有限责任公司,黑龙江哈尔滨150060)给水管网是给水系统重要的组成部分,通常自来水源地出水完全满足用户要求,但通过给水管网后,水中细菌数、总有机碳、总铁、锌、锰、钙、色度、浊度、有机物等含量增加,甚至超过国标规定值,严重影响了供水水质。
由于水中硬度偏高和水中溶解氧的存在,在长期使用过程中,必然会造成管道和设备的腐蚀和结垢,从而对供水水质造成二次污染[1]。
1给水管道腐蚀的成因金属给水管道内壁长期与水接触是导致内壁腐蚀结垢的根本原因。
一般而言,水中含有溶解物、悬浮物等,当水体与大气接触时,水体发生物理和化学的变化,导致输水金属管道内壁腐蚀结垢。
主要有[3]:a.pH值:pH值呈中性,腐蚀速度不受pH值影响;pH偏酸性时,发生放氢反应,腐蚀速度加剧;pH偏碱性时,腐蚀速度随pH值增加而减小;pH发生变化,氢氧化铁部分脱水生成铁锈沉积于管壁。
由于Fe2O3和FeOOH较松散,故对管壁不会产生致密保护层。
b.溶解氧:腐蚀速度与溶解氧及氧的消耗成正比。
c.二氧化碳:二氧化碳能加快铜管的腐蚀。
d.总溶解性固体(TDS):水中TDS增加,其导电率增加,局部电流也增加,同时腐蚀产物离开金属表面,因此腐蚀速度增加。
e.金属阳离子:水中溶解的阳离子是Cu2+,Fe3+等氧化性重金属离子时,则对阴极极化过程有害;而Ca2+,Zn2+,Fe2+则产生防蚀作用。
如果水中含Ca2+,Mg2+盐多,由于水中的重碳酸钙在钢表面形成碳酸钙膜,阻止了溶氧的扩散,所以腐蚀性小。
f.SiO2:在金属表面可形成保护膜。
g.阴离子:Cl-等卤族元素是产生点蚀和应力腐蚀的原因之一,SO24-或NO3-比Cl-影响小,PO34-、SiO3-等有缓蚀作用。
微生物腐蚀是给水管网内腐蚀的另一主要因素。
给水系统存在铁细菌、硫酸盐氧化(还原)菌、硝酸盐氧化(还原)菌等微生物,它们往往直接参入和干扰腐蚀过程。
给水管道除锈防腐论文
给水管道的除锈防腐[摘要] 对造成给水管道腐蚀的因素进行分析,简述目前常用的几种防腐涂料的作用、原理,重点对几种合适本地区施工要求的防腐涂料进行技术、经济分析。
[关键词] 除锈防腐一、引言金属腐蚀问题遍及诸多领域,给国民经济带来巨大的损失。
有人统计每年全世界腐蚀报废的金属约一亿吨,占年产量的20%~40%,而且随着社会工业化进程的日益加快,腐蚀问题日趋严重化,仅我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达二百亿元。
给水管道由于材质以及所处环境的局限性,不可避免的造成管道腐蚀严重,水质下降,此类问题一直是困扰供水企业的一大难题,也是必须要抓且要彻底解决的现实问题。
针对给水管道进行除锈、防腐的研究从未停止。
二、影响给水管道锈蚀的因素分析1.锈蚀条件常见的给水管道施工一般采用直埋式、架空式、特殊(顶管)式。
管材一般选用球墨铸铁管、钢管等。
在自然环境下,管材的锈蚀主要来自于水、空气(氧)、电解质(盐、碱)、酸雨等自然界的侵害。
另外,人类的一些生产活动也会加速管材的腐蚀,如外悬挂管周围有化工厂、制药厂等,所产生的酸、碱、盐等强腐蚀性介质,会很大程度的影响区域内管材的腐蚀速度。
2.影响钢铁锈蚀的因素2.1内部因素由于钢铁本身成分、组织、结晶方向、残余应力、表面转化膜等导致的不均一性,这种不均一性使金属内部有不同电位的区域存在,进而形成微电池。
2.2外部因素这是指与钢铁表面接触的介质溶液,也就是说钢铁腐蚀受到环境的支配,如果环境改变,腐蚀的状态、速度就会发生变化。
例如,把潮湿环境中的金属转移到干燥的环境中,腐蚀速度也会减慢;把海边的金属移到离海岸较远的普通环境之中,腐蚀也会减慢。
2.2.1湿度的影响在相对湿度大,温差变化剧烈的环境中,钢铁表面容易形成水膜,而钢铁在水膜下的腐蚀速度极快。
钢铁的大气腐蚀速度与其表面形成的水膜厚度的关系,可分为以下四种情况:第一、在临界相对湿度附近(即在相对湿度为70%~75%时),水膜为100a以下时,腐蚀速度很小;第二、当湿度超过临界相对湿度时,其腐蚀速度将成倍增加,尤其是相对湿度80%~100%、水膜在1μm以下时,由于氧气的扩散速度快,因而钢铁在这种水膜下的腐蚀速度很快;第三、随着水膜增厚,将形成肉眼可见的液膜,这时由于氧气的扩散速度变慢使腐蚀速度相对降低;第四、当水膜厚度逐渐增加形成水滴时,其腐蚀的速度与金属在液体中浸渍条件下的腐蚀相类似。
管道腐蚀的形成与防腐保护措施探析 逄雄
管道腐蚀的形成与防腐保护措施探析逄雄摘要:管道是目前最为安全且经济的运输方式,针对长距离运输则主要依靠地下埋设管道实现。
地下复杂的土壤环境极易腐蚀管道内外壁,由此导致的管道腐蚀穿孔将会带来严重的安全隐患。
管道腐蚀因素较多,但本质原因均是管道材质与外界环境物质接触后发生的化学反应导致的。
因此,如何有效运用管道防腐技术避免管道腐蚀是当下重要的研究课题。
关键词:管道腐蚀;防腐保护;措施探析引言对于自来水管道的管控而言,腐蚀问题作为较为常见的重要影响因素,详细全面分析腐蚀问题形成机制,进而才能够采取相对应的策略进行预防,降低腐蚀问题发生几率的同时,及时修复受损区域,确保自来水管道能够安全有序运行。
1管道腐蚀的形成与防腐保护措施探析通常情况下最有效的预防金属腐蚀措施就是阴极保护。
阴极保护通常分为两种方式,分别为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护。
前者主要原理就是将电位较低的金属连接或者焊接在被保护金属构筑物上,例如锌、镁、铝等,通过牺牲以上金属的阳极材料,达到保护金属构筑物的目的,产生阴极极化反应,达到降低腐蚀速率的目的。
牺牲阳极保护措施操作比较简单,无需外加电源,不会产生腐蚀干扰;后者的主要原理就是使用外加电源,将外加电源的负极和被保护金属的构筑物连接,外加电源起到保护金属的作用,达到降低腐蚀速率的目的。
外加电源的主要组成包括恒电位仪、测试桩、电缆、阳极地床、辅助材料等,有着保护范围广、环境电阻率影响小、使用寿命长的特点。
2管道腐蚀的形成原因2.1管道二次腐蚀问题严重管道在进行补焊后,没有进行二次防腐处理,这就可能造成焊接位置腐蚀的速度加快,穿孔出现的几率加大。
根据实际调查发现,很多管道在进行补焊后都没有进行二次防腐处理,这种现象比较普遍。
二次防腐处理和管道的腐蚀穿孔有着直接的影响,二次防腐处理的缺失主要是因为管道的日常检查、维护工作的管理不到位造成的。
2.2埋地管道存在受外力破坏问题埋地管线使用之后,其他企业在进行施工过程中,可能因为失误对管道防腐层产生破坏,这也是造成管道的防腐失去作用的因素之一。
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给水管道腐蚀原因分析及防腐对策[摘要] 给水管道的防腐是个常谈常新的话题,随着人民生活的提高以及国民经济的飞速发展,给水管道的安全运行在社会经济建设各环节中发挥着越来越重要的保障作用。
本文从给水管道腐蚀机理、腐蚀类型、管道用材、埋设环境等多角度详细地分析了给水管道产生腐蚀的各类原因,并结合工作实践针对给水管道的防腐提出了一些对策,为更好地保障给水管道安全运行提出了若干建议,以期达到抛砖引玉的效果。
[关键词] 给水管道腐蚀类型原因分析防腐对策以往给水管道相比较于其他的地下管线,如:电力、天然气、石油等危险性管线,从安全角度来讲,对人们生活、生产的影响相对较小。
近年来,随着我国国民经济的飞速发展,人们在生产生活中对自来水按质、按量供应提出了更高的要求。
另一方面,由于气候异常、城市水资源日益匮乏等原因,如何安全、合理地将自来水输送到工矿企业和千家万户变得越来越重要。
在这样的背景下,给水管道的防腐就成为保证我国水资源合理利用和人民群众生活、生产中各类活动得以顺利开展的关键。
本文从给水管道腐蚀机理、腐蚀类型、管道用材、埋设环境等多角度详细地分析了给水管道产生腐蚀的各类原因,并结合工作实践针对给水管道的防腐提出了一些对策,为更好地保障给水管道安全运行提出了若干建议,以期达到抛砖引玉的效果。
1.埋地给水管道腐蚀分析腐蚀是生物、物理以及化学过程互相综合作用的结果,易发于各类管道系统。
给水管道的腐蚀不仅能使管道内水质指标恶化,而且长久的侵蚀容易引起管壁变薄而穿孔,增加水流阻力和增大制水成本。
在给水管道中,水在给水管道内壁产生一层亲水膜层,形成原电池腐蚀条件,在产生电化学腐蚀的同时,水中含有不同程度的二氧化碳、氧、其他腐蚀性化合物或各类微生物和给水管道起作用引起化学腐蚀、微生物腐蚀。
由此可知,给水管道腐蚀按其产生腐蚀的性质可大致划分为化学腐蚀、电化学腐蚀和细菌作用的腐蚀等三种腐蚀。
1.1电化学腐蚀电化学腐蚀是金属和电解质组成原电池所发生的电解过程。
由于给水管道埋设的地形一般比较复杂,管道接口较多,各类管材表面粗糙度较大,使部分金属电离带正电的金属离子离开给水管道表面转移到周围的土壤中去,在电离作用作用的给水管道上电子越来越过剩,而管道剩余部分金属不易电离相对电位为正,在这部分金属之间的电子有得有失,从而发生了氧化还原反应。
腐蚀电流从金属管段得到电子的阴极区流向失去电子的阳极区,再从阳极流离管道经土壤又回到阴极,形成电流回路。
在作为电介质溶液的土壤中发生离子迁移,在阳极区带正电的金属离子与土壤中带负电的阴离子发生电化学作用,使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀,令到给水管道表面出现凹穴以致穿孔。
可见,电化学腐蚀在给水管道腐蚀中是起主导作用的腐蚀方式。
1.2化学腐蚀化学腐蚀是金属直接和介质接触发生化学作用而引起金属的溶解过程。
埋地给水管道的化学腐蚀是全面性的腐蚀,在其作用下给水管道管壁厚度均匀减薄,所以从管道受到穿孔破坏的角度看,化学腐蚀对给水管道的危害不大,其在给水管道腐蚀过程中的作用不太明显。
1.3微生物作用的腐蚀微生物作用的腐蚀是管道由于内外环境的影响,使土壤中或管道内的细菌与管体的生化作用,从而腐蚀管道的过程。
微生物作用的腐蚀分为管道内的腐蚀和管道外的腐蚀。
1.3.1管道内的腐蚀由于原水中存在铁细菌和硫酸盐还原菌,前者是给水管道腐蚀中非常有害的细菌,会造成给水管道内部絮凝,水的颜色变红;后者在给水管道内部的金属厌气腐蚀过程中,会加剧电化学腐蚀和还原的硫化氢与铁作用的腐蚀。
1.3.2管道外的腐蚀土壤中存在的厌氧硫酸盐还原菌能将可溶的硫酸盐转化为硫化氢,使土壤中氨离子浓度增加,大大加速了给水管道的腐蚀过程。
2.常用给水管材的腐蚀形态特点在城市给水管道建设中,球墨铸铁管和钢管是最为常用的管材。
下面就这两种管材的优缺点、腐蚀形态特点逐一进行分析。
2.1球墨铸铁管球墨铸铁管是五十年代发展起来的新型金属材料,是以镁或稀土镁合金球化剂在浇注前加入铁水中,使石墨球化,同时加入一定量的硅铁或硅钙合金等做孕育剂,以促进石墨析出球化。
球墨铸铁管的缺点为其“石墨化腐蚀”,即在铸铁表面的极小范围内,铸铁所含的石墨与铁之间构成一异种金属接触腐蚀。
结果,铁成为阳极而被腐蚀,石墨则残留于阴极。
这种腐蚀使球墨铸铁管的强度显著降低,当外部应力和内部水压突然发生剧烈变化时,就有很大可能会发生断裂。
同时,因为球墨铸铁管本身管材的电荷不连续性,难以对其采用电化学保护措施进行保护。
2.2钢管钢管作为给水管材,常被用于整体的钢管敷设和球墨铸铁管各种管路配件体系中。
由于给水管道内容物——水的重量大,大都采用钢筋混凝土基础支持固定。
以这种组合方式在土壤沟槽中布管时,除了通常发生的腐蚀以外,还会产生“钢筋混凝土/土壤系腐蚀电池”,如图一所示:图一在土壤——钢筋混凝土跨架布置的给水管道系统中,阴极/阳极接近,可形成与异种金属接触腐蚀电池类似的腐蚀电池。
所不同的是,这种腐蚀电池是由于电位差引起的,但其阴极/阳极面积比不大,故腐蚀不太严重。
如果将给水管道固定于钢筋混凝土基础中,形成贯穿体系,则面积比增大。
若果钢管外有涂层,穿越钢筋混凝土部分涂层可能在施工过程中受到损坏,存在安全性缺陷,此时面积比也会增大,引起腐蚀加剧,因此给水管道施工时要注意保护钢管外防锈涂层。
3.给水管道的防腐对策根据对给水管道的腐蚀机理进行分析,本人提出了相应的、有针对性的防腐对策。
可将给水管道防腐分为管道内防腐和管道外防腐两种类型,管道内、外两部分的防护相辅相成,缺一不可。
首先,从给水管道常用材质为金属这一出发点出发,应该采用适合各种埋设环境的耐蚀金属材料;其次提高出厂水水质,杜绝二次污染的发生;再次采用电化学技术手段,使金属处于本身难以腐蚀的电位区;最后在管道表面涂覆防腐材料,使金属与周围环境隔开,防止与电解质接触。
下面着重就后三点给水管道的防腐措施作逐一论述。
3.1提高出厂水水质每种水都具有腐蚀性,其强弱与水的理化特征和所接触材料的表面性质有关。
如果条件许可,应当适当改进生产工艺,如用石灰调节出厂水ph值,降低水的腐蚀性。
一般情况下,与水质恶化有关的腐蚀,主要受生物过程调控。
抑制微生物在输配水系统内生长,首先要防止微生物由于处理不彻底或发生二次污染从外界进入管道。
为此,可对消毒工艺和消毒剂类型进行调整,二氧化氯等消毒剂的氧化性强,杀细菌孢子和病毒等微生物的能力超过氯、且除thm 前驱物质效果好,可先用其对原水进行初级消毒,过滤后再投加氯,确保消毒效果;氯胺反映活性差但稳定性好,在水里停留时间长的夜间可替代氯使用,达到持续杀菌的目的。
抑制微生物再生长的其他措施包括对水进行深度处理,降低微生物生长所必需的营养物质(如铁)的含量,使微生物因营养匮乏而不能繁殖生长。
3.2电化学防腐以输水管道作为电极的阴极,废旧铝管作为电极的阳极埋在横向距给水管道1m、纵向深1m的地方,沿管道轴线每50m设置1个。
阳极上用石膏粉作为填包料,从而形成良好的保护器,石膏粉的电阻率很小使保护器流出的电流较大,从而使保护器受到均匀的腐蚀。
其腐蚀原理为:电极电位较负的废旧铝管与电极电位较正的输水管道在电介质溶液(土壤)中形成原电池作为保护电源,在阳极区带正电的金属离子与土壤中带负电的离子发生电化学作用,使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀,而作为阴极的输水管道从而得到保护,如图二所示:图二3.3涂覆防腐材料防腐我国埋地给水管道外壁防腐材料一直是石油沥青,价格虽然低廉,也有一定防腐效果,但涂层的绝缘电阻存在较大的性差。
在严酷的腐蚀环境内(强盐地区、潮湿地区),其防腐效果欠佳。
目前,我国大部分地方都采用屏障防腐涂料,作为给水管道长效外防腐涂料。
屏障防腐涂料属环氧——丙烯酸聚氨酯涂料。
这类经改性后的涂料具有不同于其他任何传统涂料的特异性能。
3.3.1显著的抗氧性和耐化学腐蚀性能众所周知,水和氧气的入渗是金属管道锈蚀的根源,从化学反应的角度看,活性铁锈是锈蚀的主要原因。
因此涂膜分子结构的紧密直接关系到涂膜的屏蔽作用,而涂膜本身对腐蚀介质的抵抗能力是涂料质量的关键。
屏障防腐涂料不仅湿气通过率优于其他任何传统涂料,其涂层还能承受在沿海高温、高湿度地区的盐水、干湿循环和工业发达地区各种气相腐蚀介质及海洋大气环境中盐碱介质和酸碱介质交替作用产生的各种腐蚀。
经过在不同比例不同腐蚀介质的溶液中进行破坏性试验后表明:即使其金属样板被腐蚀,其防腐涂膜仍完好无损,并能保持理化性能的不变。
3.3.2优异的附着力、坚韧性和高硬度、耐磨性漆膜的动态力学性能主要是指材料的抗冲击强度,而抗冲击强度与它的抗张强度和断裂伸长率有密切的关系。
经有关生产厂家的测试,屏障涂料具有优秀的耐冲击性和延展性,属于一种膜量高、耐摩擦、高硬度和附着力强的涂料,且能在一定温度环境中使用。
3.3.3良好的耐候性光老化往往会造成涂膜表明及物理性能恶变,最常见的现象是失光、泛黄、龟裂和粉化,甚至脆变剥落。
从光降解机理中可知,树脂中的自由基是造成光降解的重要中间体。
因此,促使光稳定化的重要手段是清除树脂中的自由基,而屏障涂料改性树脂中的羟基胺醚能有效清除自由基,抑制光氧化。
同时通过抗氧基的作用能有效阻止紫外线的杀伤和稳定涂料的保色性,比一般防腐涂料使用寿命延长三倍以上。
4.结语综上所述,土壤中金属管道腐蚀的原因可以归结为自然腐蚀与电化腐蚀双重因素。
因此,应通过详细勘察调查清楚管道埋设沿线土壤本身的腐蚀情况,再合理选用管材,设计管道表面涂覆方案,精心进行管道施工安装。
从长效防腐观点出发,钢管应以高效涂层及电化学联合保护为宜;铸铁管则可采用富锌涂层,外加聚乙烯松套保护,这些均有发达国家的经验教训可循。
最为重要的是:一要重视埋设给水管道的腐蚀与防护;二要“因地制宜”确定防护对策;三要建立腐蚀监控、监测手段,才能使给水管道有效的运行,预防腐蚀事故发生,使有限的水资源能得到的充分利用。
参考文献:[1] 胡常伟. 大学化学[m].化学工业出版社,2009[2] 国步伟、黄跃明. 球墨铸铁管特性及应用[j].中国给水排水,1996,(02):48-50.[3] 金雪玲、孙道兴、王凤英. 水性光固化聚氨酯改性环氧丙烯酸树脂的研究[j].现代涂料与涂装,2007,(10):85-88.“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以pdf格式阅读”。