锌层重量对球墨铸管防腐效果的影响

点击数：836发布：2016-11-14　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

锌层重量对球墨铸管防腐效果的影响

锌作为一种典型的牺牲阳极的阴极保护材料，目前已经广泛应用于球墨铸铁管的外表面防腐 。按照ISO8179-1:1995和GB/T17456-1998标准，喷锌涂层质量的平均值应不小于130 g/m2，而欧洲标准EN-545:2002则要求锌层重量≥200g/m2) 。
目前，国内球墨铸铁管厂家主要采用涂层隔离防护（涂沥青等）与阴极保护（喷锌等)相结合的工艺技术进行外防腐。我国有些球墨铸铁管的使用单位没有意识到喷锌层防腐的重要性，为节省投资，喷锌量不足，甚至人为地省去喷锌层。 
国内外在喷锌防腐的应用方面已做了大量研究工作，主要集中在钢闸门、给排水阀门、水工金属结构及电器产品方面等等 。然而，有关球墨铸铁输水管喷锌防腐方面的研究文献却不多见，在国内则几乎为空白。有关喷锌层重量对球墨铸管防腐效果影响的研究迄今未见报道。
本试验对90、130和200 g/m2三种喷锌层重量的球墨铸管样片进行腐蚀研究，揭示锌重与喷锌层保护周期的关系，为球墨铸管生产企业选择合适的喷锌防腐工艺提供理论依据，以期产生良好的社会经济效益。
1  实验方法
1.1  试样及腐蚀介质准备
试验选用圣戈班管道系统有限公司（马鞍山）提供的DN100铸铁管样品，喷锌层重量分别为90、130和200 g/m2。将DN100铸管样品加工成长度L＝15 cm，宽度方向为1/3圆周的管样片。每种锌重的管样片各加工三个，背面用M5螺栓连接导线。样品的腐蚀研究面积为10×10 cm2，其余部分采用环氧树脂封涂。
选用5 g/L NaCl溶液作为腐蚀介质（20℃时电导率值为7.87 mS/cm），其氯离子浓度及电导率远高于实际埋地管道周围的腐蚀介质，以在加速腐蚀条件下研究喷锌层重量对球墨铸管防腐效果的影响。
1.2  电化学测试
测试分为三组，每组锌重90、130和200 g/m2的管样片各一个。将三组样品分别浸入盛有5 g/L NaCl溶液的三个水箱中。样品的间距为3 cm，浸入深度为10 cm。在水箱外壁标上介质溶液的初始水位，并定期补充蒸馏水以保持水位亦即溶液浓度恒定。箱盖上钻有孔洞，可保持水箱内外空气流通。
测试周期为三个月。每三天用高内阻毫伏表测量饱和甘汞参比电极（SCE）和每种样品间的电位差，作出电位差-时间(E-t)的关系图，同时观察记录每种样品首次出现红锈的时间。
1.3  喷锌层对铁基体保护周期的确定
喷锌球墨铸管腐蚀属于电化学腐蚀范畴。锌电位必须比铁的最小保护电位还要负，这样锌在保护系统中才能作为最有效的阳极而优先溶解，使铁基体受到完全的阴极保护。可见，确定铁的最小保护电位对于喷锌防腐具有决定性的意义。
保护电位是指实施阴极保护时使金属完全停止腐蚀所需的电位值。为了使腐蚀完全停止，必须使被保护的金属极化到它的电位等于表面上最活泼的阳极点的开路电位。保护电位有一个范围，依据经验可以取值。对于球墨铸铁样品在NaCl溶液里腐蚀，取其保护电位为-0.775 V（SCE）。 这表明，当样品电位比-0.775 V（SCE）正时，锌就开始失去保护作用，铁基体受到腐蚀而出现红锈现象。因此，定义-0.775 V（SCE）为球墨铸铁在NaCl溶液里的保护电位，定义样品电位低于保护电位的时间为喷锌层对铁基体的保护周期。

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