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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(jīng)有60多年的歷史。在圣戈班穆松橋的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)中,將鋅+瀝青外防腐形式確定為球墨鑄鐵管基本的標(biāo)準(zhǔn)外防腐層,并適用于絕大多數(shù)的土壤類型,同時(shí)這也是歐洲等發(fā)達(dá)的球墨鑄鐵管的標(biāo)準(zhǔn)外防腐模式。在我國標(biāo)準(zhǔn)GB/T17456-1998中。鋅層外層防護(hù)已經(jīng)在范圍內(nèi)被證明為有效的防腐措施之可以有效地延長管道的使用壽命。其中的鋅層起著決定性的作用。在歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN51994《供水球墨鑄鐵管外防腐組成方式:鋅層+瀝青漆具有密不可分優(yōu)良的防護(hù)效果圣戈班穆松橋通過研究發(fā)現(xiàn)等效地采用了國際標(biāo)準(zhǔn)ISO8179-1995。土壤對球墨鑄鐵管腐蝕性。電化學(xué)腐蝕金屬與電解質(zhì)溶液接觸會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)作用,其表面與溶液之間產(chǎn)生電位差,即電極電位。金屬表面會(huì)因晶界,晶體缺陷,夾雜,應(yīng)力和表面損傷不同而可能存在不同的相,這些電化學(xué)上的不均勻性使得金屬表面觀各部電極電位不同,構(gòu)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(jìn)入溶液,稱為陽極,電子流向電位高的部分,成為陰極。



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球墨鑄鐵管注水法試驗(yàn)注水法試驗(yàn)也按GB50268—97附錄A規(guī)定的程序做。每當(dāng)壓力下降0.02MPa時(shí)向管內(nèi)補(bǔ)水,延續(xù)時(shí)間均為2h。且在達(dá)到2h時(shí),不管后一次壓降是否達(dá)到0.02MPa,均補(bǔ)至試驗(yàn)壓力。3.2對密封性能良好的埋地球墨鑄鐵給水管道來說,按法進(jìn)行管道的嚴(yán)密性試驗(yàn)導(dǎo)致試驗(yàn)時(shí)間過長。從表2數(shù)據(jù)看,進(jìn)行法試驗(yàn)壓降0.1MPa需要的時(shí)間大部分超過了10小時(shí),有的甚至超過48小時(shí)壓降仍不足0.1MPa。如此長時(shí)間地觀察壓降是完全沒有必要的,試壓管道長期處于高壓狀態(tài)對周圍環(huán)境和行人也是一個(gè)不因素。3.4從表3數(shù)據(jù)對比來看,有39條管道實(shí)測法補(bǔ)水量低于BS1080標(biāo)準(zhǔn),有43條管道實(shí)測法補(bǔ)水量低于ISO10802標(biāo)準(zhǔn),只有3條管道實(shí)測補(bǔ)水量高于ANSI/AWWAC600-99標(biāo)準(zhǔn)。3.5BS,ISO,AWWA標(biāo)準(zhǔn)在試驗(yàn)壓力為0.9MPa時(shí)的允許補(bǔ)水量的關(guān)系為于同一數(shù)量級,而對上述試壓管道來說,現(xiàn)行GB50268—97規(guī)范的允許滲水量是BS標(biāo)準(zhǔn)的18-56倍。3.6從表2看在試驗(yàn)壓力下壓降與持續(xù)的時(shí)間呈線性關(guān)系。



另一種原因是在好氧條件下金屬表面繁衍而形成一個(gè)高低不平不規(guī)則的生物膜。生物的活動(dòng)使得生物膜內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化,如氧濃度,pH值,酸堿度等,使金屬表面形成陰陽區(qū),導(dǎo)致原電池反應(yīng)。鋅層防腐作用機(jī)理鋅層是一層活躍的保護(hù)層,在防腐效果上表現(xiàn)出 的保護(hù)性能:電化學(xué)保護(hù)鐵的電位是-0.440mV,而鋅的電位是-0.763mV,比鐵的電位低,氧的電位為1.4mV。這樣鋅氧之間的電位差較大,更易形成原電池,從而將鑄鐵管壁得到保護(hù)。形成穩(wěn)定的保護(hù)層在與環(huán)境土壤接觸過程中,金屬鋅與土中的碳酸鹽等物質(zhì)結(jié)合成不可溶解的碳酸鋅,這層保護(hù)膜緊緊的粘結(jié)在管壁上,形成一層致密連續(xù)的,不可溶解的,不可滲漏的涂層。涂敷在鋅層之上的瀝青密封毛孔也具有極其重要的作用,可以促進(jìn)鋅層轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的和不可溶解的鋅鹽。化學(xué)反應(yīng)式如下。ZnZn2++2e-Zn2++CO32-ZnCO32-損傷的自我愈在管道運(yùn)輸或安裝過程中,可能會(huì)發(fā)生局部損傷。鋅在原電池的作用下迅速轉(zhuǎn)變成鋅離子。鋅離子通過瀝青層密封毛孔的作用遷移并覆蓋損傷,形成穩(wěn)定的和不可溶解的保護(hù)鋅層。

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