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热网中直埋型金属补偿器腐蚀的原因有哪些?

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热网中直埋型金属补偿器腐蚀的原因有哪些?

发布日期:2018-09-08 作者:翊成网络z 点击:

  与供热管道平行敷设的污水管道发生了泄漏,其与供热管道水平距离为4.5米,离泄漏点7.0米处有一污水井。泄漏点东侧25米处为一海水养殖厂。商场商贩不定期的将水排到该污水井中,污水管道泄漏使补偿器浸到浸泡,污水中含有的大量氯离子,使金属补偿器的波纹发生了腐蚀。 

  众所周知,不锈钢特别是316L不锈钢具有较强的耐腐蚀性能,其耐腐蚀的重要原因在于起保护作用的氧化膜具有自愈性,当氧化膜破损时,能够重新形成薄膜,对金属进行保护。但处于钝态的金属仍有一定的反应能力,氧化膜的溶解和修复(再钝化)处于动态平衡状态,当介质中含有活性阴离子时(如常见的氯离子),平衡便受到破坏,溶解占优势,原因是氯离子能优先地有选择地吸附在氧化膜上,把氧原子排挤掉,然后和氧化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,在露出基底的金属的特定点上生成小蚀坑,这些蚀坑称为孔蚀核,即为蚀孔生成的活性中心。

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  可见氯离子的存在破坏了不锈钢的钝态,实验研究表明,有氯离子存在的环境下,不锈钢既不容易产生钝化也不易维持钝化。在局部钝化膜破化的同时,其余的保护膜保持完好,这使得腐蚀的条件得以实现和加强,根据电化学产生机理,处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多,电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件,活化态不锈钢成为阳极,钝化态不锈钢成为阴极。由于腐蚀点只涉及到一小部分金属,其余大部分未腐蚀区域是一个大的阴极面积,而在电化学反应中,阴、阳极反应速率是相同的,这样集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常快,且具有穿透作用,这样蚀坑会越来越深,使波纹遭到损坏。 

  较高的压力和供水温度(压力为1.15MPa,供水温度约100℃)也加速了波纹管在存在氯离子环境下的电化学腐蚀,同时使波纹管发生了应力腐蚀,进一步加速了波纹管损坏的进度,这一点从回水管补偿器损坏的比较轻可以看出。 

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  地下存在的铜金属使不锈钢波纹发生的电化学腐蚀。 

  泄漏点周围埋有大量的铜制接地网,该接地网在供热管道施工时,曾被挖出后又被恢复。四氟补偿器由于污水管道的泄漏,使补偿器遭到污水侵蚀,在补偿器周围存在大量的含氯离子的电解质,加之氯离子对不锈钢波纹氧化膜的影响,使不锈钢的基底金属与铜板之间形成了原电池。 

  金属或合金越活泼,在与高电位金属组成电偶对时,活泼金属更易被腐蚀,此外温度、电解质浓度都会影响电极电位,温度、浓度越高活泼金属电极电位就越低,腐蚀就越强烈。供水管道补偿器先于回水补偿器破裂就说明了这个问题。 

  基于以上两点的分析,一点原因应是造成波纹补偿器腐蚀破坏的主要原因,正是氯离子使不锈钢波纹发生了电化学腐蚀,才形成了后面的Cu-Fe原电池,而后者又加速了前者的腐蚀速度,终在两者共同的作用下,使补偿器的波纹发生破坏导致泄漏。 

  通过对以上情况的分析,为了防止此部位补偿器再发生类似事故,将该处补偿器放在钢筋混凝土井室中,使其不再遭受地下水的侵蚀。 


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