第一章埋地金属管道腐蚀原因分析.docx

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1、第一章埋地金属管道腐蚀原因分析压力管道GB1、GA1城镇燃气甲级、石油天然气行业乙级埋地金属管道，不论是金属内部结构有差异还是外部环境条件有区别，都会造成金属管道上的各点电位不同，而电位的差异就是电流流动的驱动力，也是腐蚀的源泉。由于自然界中，环境条件差别比比皆是，也就造成了腐蚀无处不在，以至于我们对其发生也习以为常，熟视无睹。1.1.1 金属杂质引起的腐蚀如果钢铁表面存在杂屑，与周围的金属相比，杂屑电位较正，为阴极；周围的金属电位较负，为阳极。阳极失去电子而发生腐蚀，通常会发生点蚀，如图1-1-4所示。图1-1-4金属杂质引起的腐蚀1.1.2 异种金属腐蚀如果不同的金属处于同一电解质并且电气

2、连接，较活泼的金属电位偏负，发生腐蚀；电位较正的金属为阴极，得到保护。如钢制水管道上的铜阀门，钢管被腐蚀而铜阀门得到保护。管道不锈钢管箍用低碳钢螺栓固定，螺栓先腐蚀。1.1.3 氧浓差引起的腐蚀在通气条件差（含氧量低）的环境下，钢结构对地电位较负，为阳极；而在氧气供应充分的位置，钢铁的电位较正，为阴极。如公路穿越处，由于沥青路面阻碍了氧气的供应，公路正下方氧气含量低，管地电位负，为阳极，发生腐蚀；而路两侧管道通气条件好，管地电位较正，为阴极，得到保护，如图1-1-5所示。路边注人出气路边渗人气气涉青路面图”5铳浓差腐蚀1.1.4 含水量不同引起的腐蚀处于含水量大的土壤中，含氧量小，金属为阳极，

3、易发生腐蚀,当管道经过沼泽进入沙漠地带时，该现象尤为突出，如图1-1-6所示。图”1-6含水属不同引起的腐蚀1.1.5 土填密实度引起的腐蚀储罐或管道处于土壤不均匀的环境时，引起腐蚀，土壤密实处为阳极，如图1-1-7所示。下*土壤1-1-7土壤密实度引起的腐蚀1.1.6 混凝土界面上的腐蚀管道进站、出站或在穿跨越，一般要安装混凝土固定墩，以防止管道在内应力作用下发生纵向或横向位移。由于混凝土呈碱性，混凝土包裹部分管道电位高，为阴极；而未包裹部分管道电位低，为阳极，发生腐蚀，如图1-1-8所示。1.1.7 硫酸盐还原菌腐蚀当通气条件差时（如在黏土中或潮湿环境下），硫酸盐还原菌可能会活跃，发生如下

4、反应:SO42-+8H+=H2S+2H2O+2OH由于氢原子不断被消耗，需要更多的电子来产生氢原子，因此，腐蚀加剧。腐蚀特点是金属表面光亮并伴有臭鸡蛋味，如图1-1-9所示。1.1.8 新旧管道的腐蚀在旧管道中换掉一段管，新换的管道电位偏负，易发生腐蚀，要比预期寿命短,如图1-1-10所(1)低碳钢(旧管道)电位：-0.50-0.20V(CSE)(2)低碳钢(新管道)电位：0.80-0.50V(CSE)o图ITTO新旧管道腐饨1.1.9 土壤性质不同引起的腐蚀管道经过不同性质的土壤时，将形成腐蚀电池，含盐量高的管段电位偏负，为阳极，发生腐蚀；含盐量低的管段电位偏正，为阴极，如图I-I-Il所示

5、。土J含处量低图I-I-II土壤性质不同引起的腐蚀1.1 JO杂散电流造成的腐蚀杂散电流是沿规定路径之外流动的电流，它在土壤中流动，且与被保护管道系统无关。该电流从管道的某一部位进入管道，沿管道流动一段距离后，又从管道流入土壤，在电流流出的部位，管道发生腐蚀，称该腐蚀为杂散电流腐蚀。1.1.11土壤酸碱度不同造成的腐蚀酸度和碱度（PH值）：当介质中的H+含量大于OH-含量，则为酸性的。当介质中OH-含量大于H+含量，则为碱性的。PH值中性点为7。酸性溶液的PH值低于7,而碱性溶液的PH值高于7。对于很多金属，pH值低于4时，腐蚀速率显著增加。PH值为48时，腐蚀速率与PH值无关。PH值高8,环境变得有钝化性能，因此腐蚀速率下降。铝、铅、锌的腐蚀速率在PH值高于8时，趋向于增加。这是由于这些金属表面的保护性氧化膜在很强的酸和碱中发生溶解，金属发生腐蚀。在低和高的PH值的情况下，都发生腐蚀的金属被称为两性金属。PH值对于评价土壤的腐蚀性没有太大意义，但当怀疑有酸性污染时，应当对其进行测量。采用一般的PH值试纸就可以满足精度要求，如图1-1-12所示。2拿空141312IlIO9876543电解质PH值图I-I-12溶液PH值与腐蚀速率的关系