腐蝕控制涉及多項指標,包括鈣、碳酸氫鹽、碳酸鹽和溶解氧的濃度,以及pH值。具體 要求取決于水質(zhì)及管網(wǎng)系統(tǒng)所用的材料。pH值控制了大多數(shù)金屬在腐蝕反應(yīng)中的溶解度 和反應(yīng)速率。在金屬表面形成一層保護膜對防止腐蝕極為重要。對某些金屬來說,堿度(碳 酸鹽和碳酸氫鹽)和鈣(硬度)也影響腐蝕速率。
1)腐蝕性的表征
目前已經(jīng)制定的許多關(guān)于水的可腐蝕能力的指標主要基于以下假設(shè):易于在金屬表面沉 積碳酸鈣垢的水,其腐蝕性是比較小的。朗格利爾指數(shù)(Langelierindex)是指水體實測的pH 值與其“飽和pH值”之間的差,其中“飽和pH值”是指具有相同堿度和鈣硬度的水與固體碳酸 鈣保持平衡時的pH值。朗格利爾指數(shù)為正值的水能夠從溶液中將碳酸鈣沉積為水垢。
目前還沒有對所有材料都適用的腐蝕性指標。而不同的腐蝕性指標,尤其是那些與飽 和碳酸鈣有關(guān)的指標,給出了并非一致的結(jié)果。嚴格來說,與碳酸鈣飽和狀態(tài)有關(guān)的各種參 數(shù)是表明沉積或溶解碳酸鈣(方解石)程度的指標,而不是水的“腐蝕性”指標。例如,許多朗 格利爾指數(shù)是負值的水實際沒有腐蝕性而許多朗格利爾指數(shù)是正值的水卻有腐蝕性。雖然 如此,仍然有許多文獻報道將飽和指數(shù)用于對腐蝕控制的依據(jù)類似在鐵質(zhì)水管內(nèi)附著一層 像“雞蛋殼”大小的方解石保護層??傮w而言,具有較高pH、鈣硬度以及堿度的水腐蝕性較 低,而這些條件都與正值的朗格利爾指數(shù)有關(guān)。但是,對于銅管系統(tǒng),這些基于碳酸鹽沉積 的指標并不能合理地預(yù)測腐蝕性規(guī)律,建議不予使用。 氯化物和硫酸鹽濃度與碳酸氫鹽濃度比(Larsonratio,拉森比率)可用于評估水對鑄鐵 和鋼的腐蝕作用。與上述方法類似,特納圖解法(Turnerdiagram)可用于研究黃銅零配件 中鋅溶解現(xiàn)象。
2)控制腐蝕的水處理技術(shù)
管網(wǎng)系統(tǒng)中最常用來控制腐蝕的方法包括:調(diào)節(jié)pH值,增加堿度、硬度或添加腐蝕抑 制劑(如聚磷酸鹽、硅酸鹽和正磷酸鹽)。使用的添加物的品質(zhì)和最大投量必須滿足用于水 處理的化學物質(zhì)標準。雖然調(diào)節(jié)pH值是一種重要控制腐蝕的方法,但必須考慮調(diào)節(jié)后對 飲用水處理工藝其他方面(包括消毒)的影響。 所有的指標不太可能同時達到它們的理想值,例如,無法使硬水的pH提高很多,否則 水就會開始軟化。對軟水可使用石灰和二氧化碳,使鈣濃度和堿度都有增加,至少可達到 40mg/L(以碳酸鈣表示)。 更多關(guān)于水處理工藝以及配水管網(wǎng)常用材料的腐蝕資料詳見附錄5。
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