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定义为贵金属的铜,为什么发生腐蚀呢?

  • 文章来源:www.wrlsj.com
  • 发布时间:2018-11-12
  • 浏览次数:117

铜金属具有许多金属所无法比拟的抗腐蚀性,因此,铜管的使用寿命一般都很长。然而,由于这种金属被归为贵金属类,因此一度被广泛的误认为是永久性耐腐蚀的。

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几十年以来,铜金属管道一直是广大家庭所热衷使用的管道材料之一。据估计,美国有超过80%的家庭采用铜管来供应冷热水和作为中央供暖管道使用。铜管道之所以如此普及,很大一部分原因是因为其所固有的高耐腐蚀性。然而,与一些流行的观点相反,尽管铜管具有耐腐蚀性,但铜管的这种特性并不会无限期地持续。就像其他金属一样,随着时间的延长,铜管仍然很容易受到腐蚀损坏。

河南快3在这篇中,我们将探讨导致铜管道发生腐蚀的各种因素。

铜金属的腐蚀:

在化学方面,铜被定义为一种贵金属(贵金属是指对腐蚀和氧化具有高度抗性的金属)。铜的耐腐蚀性主要归因于当其暴露在空气和湿气中时,在铜表面上会形成一层薄氧化膜。这种被称为铜锈的氧化层会牢固地粘附在铜的外表面上,并保护下面的铜层免受进一步的腐蚀作用。

在大多数时候,这种铜锈层就能够为铜管提供足够的保护以延长使用寿命。然而,水化学,水质和其他因素的变化能够逐渐引起水对铜管道产生越来越大的侵蚀。这种侵蚀性的增加有时会超过铜管道的抗腐蚀能力并缩短其预期的使用寿命,最终导致管道发生泄漏和损坏。

导致铜管道发生腐蚀的因素:

水分特性:

生水(未净化的水)的来源和市政处理厂为生产饮用水而采取的处理方法决定了水的化学性质。这直接影响了最终产品的味道,气味和腐蚀性。众所周知,流经铜管的水的化学性质会直接影响到管道系统中腐蚀现象的形成和传播。

影响水的化学性质和腐蚀性的一些因素主要是:地表水源——地表水(通常来自湖泊和河流)通常较软,碱度较低(弱酸性),总溶解固体(TDS)含量少于100毫克/升。当pH值低于7时,未经处理的地表水会对铜管造成特别大的损害。如此低的pH值会促进腐蚀,从而导致溶解的铜离子释放到水中,使其变为蓝/绿色。

地下水源——与地表水相比,地下水(从井和含水层收集的水)通常较硬并具有相对较高的碱度,总溶解固体含量为200-300+毫克/升。此外,地下水还可能含有高浓度的溶解型二氧化碳,如果不进行处理,也会对铜管道产生较大的影响。总溶解固体含量高,pH值介于7.0和8.2之间的未经处理的地下水会导致点蚀现象。这更可能发生在冷水中,并且这种效应有时会被称为冷水点蚀。

水处理方法——通常可以采取多种方式对这些地表水和地下水进行处理。例如,氯胺在美国被用作氯气的替代品以符合环境保护署(EPA)的标准,用于从饮用水中消毒细菌。但是,氯胺也会腐蚀铜管,并可能导致点蚀和针孔泄漏等现象。此外,使用明矾(硫酸铝)去凝结溶解的固体也被认为是导致铜管中形成点蚀和针孔泄漏的一个因素。

微生物腐蚀:

微生物腐蚀是指由水和管道壁中存在的细菌引起的内部腐蚀。细菌在水中的代谢活动会导致硫化氢气体的形成。当硫化物气体进入表面时,它会与空气发生反应形成硫酸,硫酸具有很强的腐蚀性和侵蚀性,足以在大多数金属甚至混凝土管道中造成腐蚀。

高水速流动:

河南快3当水压没有得到适当的调节,或者如果铜管直径不适合的话,可能会导致过高的水流量。其特点是水压增高,流体速度增大,导致可能会侵蚀铜管的表面保护性氧化层,导致未受保护的铜暴露于潜在的腐蚀性流体中。

河南快3在一些极端情况下,金属本身还可能因高速度而被移除。这被称为侵蚀腐蚀,并可能导致在铜管道内壁上形成凹槽和圆孔(通常为定向图案)。正如人们所预料的那样,侵蚀腐蚀将在水流被迫改变方向的地区,如弯头和T字管处产生最具破坏性的影响。

细沙、沉积物和沙粒:

细沙、沉积物、砂砾和其他颗粒的存在会使得水具有磨蚀性。当磨蚀的水流过系统时,结果是再次引起侵蚀腐蚀。高速水与管道系统中的碎屑混合在一起会导致很高的侵蚀率,并可能大大降低铜管道的预期使用寿命。

当热水箱内部发生腐蚀并释放一些剥落的钢粒到铜热水系统中时,会发生另一种不常见的颗粒腐蚀。这会由于两种不同金属(即铜管和来自热水箱的钢)的接触而引起电偶腐蚀,并且也会导致局部针孔泄漏。

管道安装不当:

由于过量使用助焊剂导致的管道安装不当被认为是导致铜管道腐蚀的主要原因之一。助焊剂主要被用于清洁焊接过程中连接表面处产生的氧化物质。如果使用过量的助焊剂,焊接过程中施加的热量可能会导致焊剂流入铜管内的各个区域。如果管道没有用热水适当冲洗,助焊剂会一直附着在管道的内壁上。

由于氯化锌和氯化铵等化学物质会积极地去除铜的氧化物层,因此助焊剂对铜管道自然而然的就具有腐蚀性。在铜管道中留下过量的助焊剂会最终导致在焊剂沉积处产生局部腐蚀。

总结:

铜金属由于不易被腐蚀而被列为贵金属,但它被错误地认定是永久性耐腐蚀的。铜在20世纪60年代成为一种流行的管道材料,最初预计这种管道的使用寿命将持续25到40年。因此,二十一世纪铜管失效的盛行应该不会令人意外。

目视检查不容易对水化学和工艺不良等因素进行评估;因此管道使用者应该意识到一些可以指示铜管道腐蚀问题的早期迹象,例如:

瓷器装置中的水变色和污渍;

敲击/锤击管道;

自来水中显着的氯气味;

湿点表明有泄露迹象;

及早发现潜在的铜管腐蚀,可以帮助减少后期可能会引起的不便和维修成本。


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