供水灰口铸铁管内壁初始腐蚀影响因素研究

摘要

供水管网是一个复杂的结构，一个规模巨大的管道网络系统，是城市的基础设施，是保障人民生活中不可忽视的一部分。但是现在的供水管网中灰口铸铁管使用率比较高，其化学性能不稳定易腐蚀，引起了供水管道泄漏，水质变差，在经济，物质上都造成了损失。针对此问题，本文用灰口铸铁挂片模拟灰口铸铁管内壁腐蚀，主要研究由pH值、溶解氧浓度、余氯值浓度、温度和氯化钠浓度这五种腐蚀因素以及综合影响下挂片腐蚀量的变化以及挂片的腐蚀速率。
　　本文以腐蚀因素实验为主，分析了各种因素对管壁的影响。首先简要的提出了本文所要研究的问题和研究现状;介绍了腐蚀的原理以及腐蚀因素对管道腐蚀的影响;列举了所用的实验仪器，描述了实验准备工作以及实验方案;进行了pH值、溶解氧、余氯、氯化钠、温度这几种腐蚀因素的实验数据分析，得出了在实验过程中腐蚀量，腐蚀速率的变化规律;总结了实验过程中腐蚀的三种形态分布为挂片上的腐蚀产物、溶液中的悬浮产物、溶液中的溶解铁;分别拟合出了腐蚀速率随着各种腐蚀因素以及腐蚀时间变化的预测公式;最后进行了多因素分析，根据灰关联法和偏最小二乘法将所有的数据进行了处理，得出了腐蚀因素的重要性排布。
　　研究结果表明:挂片腐蚀速率随着溶解氧浓度、余氯浓度、氯化钠浓度、温度值的变大而变大，在pH值小时腐蚀速率较快;腐蚀过程中三种腐蚀产物的形态分布基本为挂片上的腐蚀产物最大，溶液中的悬浮产物其次，最少是溶液中的溶解铁;在腐蚀过程中pH值基本呈现先上升后下降最后保持恒定的趋势，溶解氧浓度呈现不断下降的趋势;溶解氧、余氯、温度这三种腐蚀因素对挂片腐蚀造成的影响较大;由灰关联分析法得到腐蚀因素根据平均和瞬时腐蚀速率分析其重要性排列为:余氯＞氯化钠＞溶解氧＞温度＞pH;由偏最小二次法得到腐蚀因素根据平均和瞬时腐蚀速率其重要性排列为:溶解氧＞温度＞pH。

目录

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致谢

摘要

1 绪论

1．1 我国供水管网现状

1．2 供水铸铁管线内壁腐蚀的危害

1．2．1 绵阳震灾管道分析

1．2．2 管道内壁腐蚀的危害

1．2．3 本文研究意义

1．3 管道腐蚀的研究现状

1．3．1 腐蚀现场的认识和表述方法

1．3．2 腐蚀预测函数

1．3．3 管道腐蚀研究

1．4 本文研究内容

2 管道内腐蚀因素分析

2．1 腐蚀的原理和指标

2．2 腐蚀因素的腐蚀原理以及对管道腐蚀的影响

2．2．1 pH的腐蚀原理以及对管道腐蚀的影响

2．2．2 氯化钠的腐蚀原理以及对管道腐蚀的影响

2．2．3 溶解氧的腐蚀原理以及对管道腐蚀的影响

2．2．4 余氯的腐蚀原理以及对管道腐蚀的影响

2．2．5 温度对管道腐蚀的影响

2．2．6 其他因素对管道腐蚀的影响

2．3 本章小结

3 实验方案

3．1 实验所需药品及设备

3．1．1 实验所需药品

3．1．2 实验所需仪器

3．1．3 其他

3．2 实验分析方法

3．2．1 原子光谱吸收法

3．2．2 失重法

3．2．3 实验周期的选取

3．3 实验步骤

3．3．1 实验前的准备工作

3．3．2 配样的具体步骤

3．3．3 取样的基本步骤

3．3．4 原吸的基本步骤

3．4 实验中的一些图片

3．5 本章小结

4 影响因素分析

4．1 pH值对铸铁片初始腐蚀的影响

4．2 溶解氧对铸铁片初始腐蚀的影响

4．3 余氯对铸铁片初始腐蚀的影响

4．4 温度对铸铁片初始腐蚀的影响

4．5 氯化钠浓度对铸铁片初始腐蚀的影响

4．6 本章小结

5 多因素分析

5．1 多因素数据分析方法

5．2 腐蚀关联度的分析

5．3 腐蚀偏最小二乘回归分析

5．4 影响因素的函数拟合分析

5．5 本章小结

6 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

表1 各种腐蚀因素数值及腐蚀速率

表2 各项腐蚀因素的关联度

作者简介