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    球墨鑄鐵管的鋅層防腐為什么特別重要


     我國對鋅層防腐的研究還比較少,而在國外,尤其是圣戈班穆松橋,對鋅層防腐研究已經有60多年的歷史。在圣戈班穆松橋的內部標準中,將鋅+瀝青外防腐形式確定為球墨鑄鐵管基本的標準外防腐層,并適用于絕大多數的土壤類型,同時這也是歐洲等發達國家的球墨鑄鐵管的標準外防腐模式。二、 土壤對球墨鑄鐵管腐蝕性
      1.電化學腐蝕
      金屬與電解質溶液接觸會產生電化學作用,其表面與溶液之間產生電位差,即電極電位。金屬表面會因晶界、晶體缺陷、夾雜、應力和表面損傷不同而可能存在不同的相,這些電化學上的不均勻性使得金屬表面微觀各部電極電位不同,構成了腐蝕原電池。電位低的部分失去的電子,成為金屬離子,進入溶液,稱為陽極;電子流向電位高的部分,成為陰極。這種原電池反應的結果,致使在金屬表面形成大量的鐵銹。
      球墨鑄鐵管的氧濃差電池(見圖1):當球墨鑄鐵管道埋設于潮濕的地下時,頂部的回填土相對疏松且距地面近,而底部基本上為原土,土質致密且距地面遠。氧氣從頂部滲入時會造成管道上下的氧氣濃度差,而管道本身既是電極,又是電極聯結導線;水為電解質,于是形成“氧濃差電池”。
      鐵失去電子進入水膜,氧氣得到電子成為氫氧離子。
      2.微生物腐蝕
      微生物腐蝕也是一種電化學腐蝕,所不同的是介質因腐蝕微生物的繁殖和新陳代謝而改變了與之接觸的材料界面的某些理化性質。習慣上可分為厭氧腐蝕和好氧腐
      蝕。
      硫酸鹽還原菌SBR是微生物中對腐蝕影響最大,研究最多的厭氧腐蝕誘發根源。Von Wogozen Kuhr等人在1974年提出了經典的去極化理論,認為埋地鑄鐵管的點蝕是由于SBR的活動通過氫化酶將金屬表面去氧,總反應式如下:
      4Fe + SO42- + 4H2O 3Fe(OH)2 + FeS + 2OH-
      好氧菌為鐵氧化菌、硫化菌和鐵細菌,通過硫細菌的作用產生硫酸可以發生好氧腐蝕。這些細菌在硫酸濃度達到10~12%時尚能存活,可以對鑄鐵產生嚴重的腐蝕。另一種原因是在好氧條件下金屬表面細菌繁衍而形成一個高低不平不規則的生物膜。微生物的活動使得生物膜內環境發生變化,如氧濃度、PH值、酸堿度等,使金屬表面形成陰陽區,導致原電池反應。
      前言
      隨著球墨鑄鐵管在水及煤氣行業迅速廣泛地運用,我國的年產量由1990年的10萬噸增加到2001年的90萬噸,占全部鑄鐵管年產量的50%以上。球墨鑄鐵管的防腐直接關系到管道的長期的使用性和安全性,因此是衡量管網技術及運行狀況的一個重要指標。據10個典型城市調查結果顯示,我國城鎮供水管網靜漏失率達到12 ~ 13%,遠遠超過了國家要求城市漏失率控制在6%以下的標準,所以管道防腐一直是我們當前一個熱門的課題。
      目前,球墨鑄鐵管采用水泥內襯作為內防腐形式,鋅加瀝青作為外防腐形式,并在生產工藝中已經制作完成,無須施工安裝后進行防腐處理。這已成為國內外球墨鑄鐵管生產廠家的通用做法,防腐效果也十分明顯! 」芗返4.4.2.2條中,以及在國際標準ISO 8179 – 1:1995(E)《球墨鑄鐵管——外涂層——第一部分》第4.4條中都有明確規定:鋅層密度不得低于130g/m2,局部最低密度不得低于110g/m2。在我國國家標準GB/T17456——1998中,等效地采用了國際標準ISO 8179 – 1:1995。
      我國對鋅層防腐的研究還比較少,而在國外,尤其是圣戈班穆松橋,對鋅層防腐研究已經有60多年的歷史。在圣戈班穆松橋的內部標準中,將鋅+瀝青外防腐形式確定為球墨鑄鐵管基本的標準外防腐層,并適用于絕大多數的土壤類型,同時這也是歐洲等發達國家的球墨鑄鐵管的標準外防腐模式。二、 土壤對球墨鑄鐵管腐蝕性
      1.電化學腐蝕
      金屬與電解質溶液接觸會產生電化學作用,其表面與溶液之間產生電位差,即電極電位。金屬表面會因晶界、晶體缺陷、夾雜、應力和表面損傷不同而可能存在不同的相,這些電化學上的不均勻性使得金屬表面微觀各部電極電位不同,構成了腐蝕原電池。電位低的部分失去的電子,成為金屬離子,進入溶液,稱為陽極;電子流向電位高的部分,成為陰極。這種原電池反應的結果,致使在金屬表面形成大量的鐵銹。
      球墨鑄鐵管的氧濃差電池(見圖1):當球墨鑄鐵管道埋設于潮濕的地下時,頂部的回填土相對疏松且距地面近,而底部基本上為原土,土質致密且距地面遠。氧氣從頂部滲入時會造成管道上下的氧氣濃度差,而管道本身既是電極,又是電極聯結導線;水為電解質,于是形成“氧濃差電池”。
      鐵失去電子進入水膜,氧氣得到電子成為氫氧離子。
      2.微生物腐蝕
      微生物腐蝕也是一種電化學腐蝕,所不同的是介質因腐蝕微生物的繁殖和新陳代謝而改變了與之接觸的材料界面的某些理化性質。習慣上可分為厭氧腐蝕和好氧腐
      蝕。
      硫酸鹽還原菌SBR是微生物中對腐蝕影響最大,研究最多的厭氧腐蝕誘發根源。Von Wogozen Kuhr等人在1974年提出了經典的去極化理論,認為埋地鑄鐵管的點蝕是由于SBR的活動通過氫化酶將金屬表面去氧,總反應式如下:
      4Fe + SO42- + 4H2O 3Fe(OH)2 + FeS + 2OH-
      好氧菌為鐵氧化菌、硫化菌和鐵細菌,通過硫細菌的作用產生硫酸可以發生好氧腐蝕。這些細菌在硫酸濃度達到10~12%時尚能存活,可以對鑄鐵產生嚴重的腐蝕。另一種原因是在好氧條件下金屬表面細菌繁衍而形成一個高低不平不規則的生物膜。微生物的活動使得生物膜內環境發生變化,如氧濃度、PH值、酸堿度等,使金屬表面形成陰陽區,導致原電池反應。

    【上一個】 半固態金屬鑄造工藝應用較為廣泛 【下一個】 爐渣顏色和狀況與熔化情況的關系

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