1、1 中文 2800 字 出处： Cui Y, Liu S, Smith K, et al. Characterization of corrosion scale formed on stainless steel delivery pipe for reclaimed water treatment.J. Water Research, 2016, 816-825. 中文译文 再生水处理过程中不锈钢输水管道腐蚀垢特征研究 1、介绍 在世界各地的污水处理厂中不锈钢中被广泛地应用于再生水的生产过程中。 由于其良好的耐腐蚀性和耐久性 ,它们被广泛应用，如输送管道、阀门和水处理 设备。铁合金中含有至
2、少 11%的铬，这可以防止含水条件下形成的锈。一般来说， AISI 304 钢是最常用的奥氏体不锈钢。常用来当做标准切割和车削过程中有成本 效益的解决方案。这些过程会导致在不锈钢的加工表面形成了应变诱发马氏体， 提高了其耐腐蚀性能。虽然不锈钢具有非常良好的耐腐蚀性，这个防腐蚀性是由 一个非常薄的表面的铁 -铬合金氧化膜形成的，然而他们可以很容易地被腐蚀， 主要模式包括点蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀三维应力腐蚀开裂。当不锈钢在腐蚀性 水环境中使用时，由氯离子引起的不锈钢的点蚀和缝隙腐蚀是常见的现象。在点 蚀和缝隙腐蚀过程中，钝化膜被破坏，由于电化学腐蚀和氧化反应，在铁合金表 面形成腐蚀产物。由于腐蚀产
3、物的长期积累，产生了大量的腐蚀垢。这些导致了 不锈钢的失败、设备的损坏、水体污染以及水泵成本的增加。这是自来水公司的 一个至关重要的问题。 304 不锈钢的颗粒间腐蚀和应力腐蚀开裂是严重的问题。 这些 形式的腐蚀是由于材料暴露于酸液或高温条件下晶界敏化作用。材料暴露导 致在沉淀的铬碳化物在晶界和铬将形成化区。在水处理厂，不锈钢的腐蚀行为通 常是由长期在常温下接触水造成的。当不锈钢内表面受到积极的离子作用如氯离 子，在中性水环境硫酸盐和硫代硫酸盐，点蚀和缝隙腐蚀是两种不锈钢的主要腐 蚀行为形式。 大多数针对腐蚀产物和腐蚀垢的研究主要集中在配水系统中使用的钢铁管 道。在新的或旧的金属管道中腐蚀鳞片
4、的理化性质及腐蚀垢形成过程已经被全球 供水系统多次报道。一些研究人员调查钢铁管道腐蚀的程度和腐蚀物结构、组成。 虽然它们被从不同的地方、不同管道中采样，这些鳞片通常由腐蚀层，一个多孔 的核心，壳状层和顶面层组成。主要的化学腐蚀产物的成分是铁的氧化物和氢氧 化 物 ，包 括 磁铁 矿 （ Fe3O4 ） ， 磁 赤铁 矿 （ G - Fe2 O3 ） 、 氧 化亚 铁 （ FeO） 、 针 铁 矿、纤铁矿（ G（ a-FeOO H） FeOOH） 、氢氧化铁 （ Fe（ OH） 2 ）和氢氧化 铁 （ Fe（ OH） 3 ）。小的物质如菱铁矿（ Fe CO3 ），绿锈 和绿锈 在铁锈蚀鳞片中 被
5、发现。微量元素（锶，砷，铬，钒，铀，镉，镍，锰）在腐蚀过程中的作用在 以前的研究中已被发现。 腐蚀垢的形成和管道的腐蚀过程与许多因素有关。管道材料、水质和水力条 件是主要原因。不同水质参数的影响包括 pH 值、余氯、总有机碳、电导率、溶2 解氧和碱度，这些参数与金属管道内部材料的腐蚀和腐蚀垢形成机制有关。均匀 腐蚀和局部腐蚀是经典腐蚀类型中两种传统的腐蚀方式。前者是一种一般的方式， 在水中的钢铁管道被水系统攻击。后者包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀和应力腐 蚀开裂等，这些都对不锈钢有害。它可以影响管道的使用寿命。目前对钢铁管道 在给水系统中的腐蚀问题进行了大量的研究。然而，只有少数的 研究集中在水
6、处 理工艺中对管道的腐蚀过程，特别是在再生水处理中使用的不锈钢输水管。通过 描述不锈钢腐蚀垢和被腐蚀的管道的形态和理化特征来区分不锈钢和铁之间的 差异，这方面的研究甚少。 在本文中，我们集中于不锈钢腐蚀垢和再生水厂被腐蚀的输水管道样。这一 研究的根本目的是检验一个不锈钢管道腐蚀，并使用矿物学以及材料科学的研究 方法确定其腐蚀形态和理化特征程度。同时，采用使用了 12 年的不锈钢管进行 腐蚀行为的研究，我们在这项工作中还分析了与腐蚀垢的形成有关的水质参数和 管道腐蚀的过程。研究结果将有助于了解再生水中不锈钢管腐蚀过程和为用于水 处理的不锈钢管道选择提供指导。 2、材料和方法 2.1 腐蚀试验按 ASTM A 262 实践 在这个测试中，对不锈钢试样的抛光面应电化学蚀刻在 10%的草酸溶液中电 化学蚀刻 1.5 分钟，电流密度为 1 A/cm2。两个样品进行 ASTM A 262 实践。一 个是直接测试，另一个是在 675
