化学原理分析
聚合氯化铝(PAC)本身是一种酸性的无机高分子混凝剂,其水溶液呈弱酸性,pH 值一般在 3.5 - 5.0 之间。在这种酸性环境下,镀锌钢管表面的锌层会发生化学反应。锌是一种比较活泼的金属,在酸性环境中容易发生化学腐蚀。
当 PAC 溶液与镀锌钢管接触时,溶液中的氢离子(H⁺)会和锌发生置换反应,化学方程式可以简单表示为:Zn + 2H⁺ = Zn²⁺+ H₂↑。这个反应会导致锌层逐渐被消耗,随着锌层的破坏,钢管基体(主要是铁)就会暴露出来,进而也会受到腐蚀。
腐蚀程度的影响因素
聚合氯化铝的浓度:PAC 浓度越高,其酸性相对越强,对镀锌钢管的腐蚀作用就越明显。例如,当 PAC 浓度从 10% 提高到 30% 时,对镀锌钢管的腐蚀速率会增加数倍。因为高浓度的 PAC 溶液中含有更多的氢离子,会加速与锌层的反应。
接触时间:接触时间越长,腐蚀程度越严重。如果 PAC 溶液在镀锌钢管内长时间停留,比如连续浸泡几天,锌层的损耗会非常明显。而短时间的接触,如几分钟或者十几分钟,只会造成表面轻微的腐蚀。
温度因素:温度升高会加快化学反应速率。在较高温度下,PAC 溶液与镀锌钢管的反应会加速。例如,在 20℃时的腐蚀速度比在 10℃时快 30% - 50% 左右。这是因为温度升高,离子的运动速度加快,反应更容易进行。
防护措施
为了避免 PAC 对镀锌钢管的腐蚀,可以采用内衬防腐材料的管道来输送 PAC 溶液。例如,使用内衬塑料(如聚乙烯)的钢管,这样可以有效隔离 PAC 溶液与镀锌钢管的直接接触,防止腐蚀。另外,也可以在镀锌钢管表面涂上合适的防腐涂料,如环氧漆等,增强其抗腐蚀能力。