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给水管道腐蚀的原因都有些什么?
发布时间: 2012/11/13      阅读次数:1559

在许多工程中和特殊工业工程中给水管道系统能否保持畅通、便捷、可靠,对工程的使用质量有着直接的影响。因此,对给水管道的要求质量是:水力条件好、安装简便、快速可靠、维护工作量少。同时管道的化学稳定性高,耐腐、质轻、韧性好、寿命长、折旧费用低。但由于多方面的原因,在建筑工程、工艺管道设计施工中,给水管材一直难以完全达到上述要求。给水管道基本上以选用金属材料的管道为主。因此常有管道腐蚀、结垢、堵塞的现象,管内的水质卫生状况也缺乏有效的监督保障。如何使管材满足水质的要求和保证管道的使用寿命与建筑寿命一致呢?首先我们要弄懂以下几个问题:
一般来讲,供水水质在进入管道之前,都能达到国家标准。但因其不是纯净水,水中普遍含有某些金属元素、化合物及微生物。当水在管中流动时,有的化合物会分解,使水和管内壁的材质产生化学作用。同时,水中残留的细菌也可能再度繁殖,使管内水质出现变化。而输水的管道由于腐蚀作用,生成了各类沉积物,形成了结垢层,其厚度和管道使用的年数有关,它随时间的增加不断扩大,结垢层是细菌繁生的场所,形成了生物膜又称为生长环。有关部门对结垢管道中流出的水质进行化验发现多达28种细菌和16种金属元素,主要有铁、锰、锌、铅、汞等,水质直接影响了人们的身体健康。管材是水质污染的主要原因:

3.1 管内腐蚀、结垢对水质的影响


水对金属管道内壁腐蚀形成的结垢,其形成机理主要有三种解释。一种叫做氧化理论,即因水中碳酸作用,铁变成碳酸亚铁,接着再被水中的氧所氧化,成为氢氧化铁;其二称为过氧化理论,即铁先与水化合为氢氧化亚铁,产生的氢和水中的氧化合成双氧水,而后氢氧化亚铁和双氧水化合成氢氧化铁。
  Fe+2H2O →Fe(OH)2+H2
  H2+O2→H2O2
  2Fe(OH)2+H2O2 →2Fe(OH)3
第三种理论是微腐蚀电池理论。因金属本身含有许多杂质,金属和杂质之间存在着电位差,在水的介质中形成了无数微腐蚀电池,在铁管表面某一部位,因铁被腐蚀成铁离子进入水中而形成阳极,所释放的电子传递到铁管表面的另一部分形成阴极。在pH<7时,在阴极发生反应失去氢离子而增加氢氧离子,当达到足够的数量后和水中的铁离子形成氢氧化亚铁,再被水中溶解氢氧化铁形成铁锈,沉积于管内表面,呈凹凸不平的铁锈,在配水管网末端管道管径小,且流速低时,锈蚀会加剧。

3.2  水中碳酸钙()沉淀形成水垢


在所有的天然水源中,几乎都含有钙镁离子。且水中碳酸根离子分解出二氧化碳和碳酸根离子,它和钙镁离子化合便生成碳酸钙(),它难溶于水而变成沉渣。

3.3  管道内的生物性堵塞


一般供水都经过净化、消毒,在管网中一般是没有产生有机物和繁殖生物的可能,但是嗜铁细菌是一种特殊的化学营养菌类。它依靠铁盐的氧化,能在有机物含量极少的清洁水中,顺利地利用细菌本身生存过程中产生的能量生存。就这样嗜铁细菌附着在管内壁后,在生存过程中吸收亚铁盐,排出氢氧化铁,因而形成凸起物,从而使管径变小。
以上情况是引起管内沉淀与结垢的主要原因。可按其形成的条件和时间差异而大致分为坚硬性结垢和松软性沉淀。而坚硬性结垢主要原因在于金属管自身的腐蚀和生物性结垢。它是金属管道所独有的。松软性沉淀则在金属或非金属管内都可能存在。因此可见,管道内结垢是管网水质发生变化的主要因素之一。而金属管又是坚硬性结垢产生的主要原因。形成水源的再次污染。