埋地管道腐蚀机理和应对措施.doc

埋地管道腐蚀机理和应对措施 　　摘要：介绍了埋地管道的腐蚀机理，分析了影响腐蚀的因素，从内、外防腐蚀、阴极保护等方面论述了防腐蚀的应对措施，并指出了防腐蚀层、阴极保护并重的防腐蚀措施的重要性。 关键词 埋地管道;腐蚀机理;影响因素;对策; 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 引言 管道是流体长距离输送的主要方式之一，多为隐蔽工程（ 地下或水下），属半永久性金属设施。对于埋地管道来说，腐蚀是威胁其长期安全运行的主要因素。管道腐蚀问题遍及国民经济和国防建设的各个部门，大量的管道、构件和阀门等因腐蚀而损坏报废，既给国民经济带来巨大损失，也给生产生活造成极大的困难，为了防止或减缓腐蚀速度，有必要大力深入研究腐蚀的原理和应对措施。 一、管道腐蚀机理分析 地下管道的腐蚀按照“腐蚀”的定义，是指物质与环境作用所发生的破坏。具体到地下管道，就外部环境而言，是管道材料与土壤环境介质发生的化学、物理化学、电化学作用，导致管道的局部或整体的破坏。作为管道的材料，主要有金属（铸铁、钢、钢筋）和混凝土等，特别是钢铁材料，主要是经受电化学腐蚀，而混凝土则受到化学、物理化学腐蚀。此外，管道内部的腐蚀是发生在管道材质与所运送的介质（气、水等）之间的化学、电化学作用，由于介质的不同，其腐蚀情况也有很大差别。#160;埋地管道一般用于输送油、气，常遇到的腐蚀介质是硫化氢、二氧化碳、有机硫化物、盐、地层水、矿物质及氧等。硫化氢水溶液是弱酸，二氧化碳的腐蚀是困扰世界石油工业、同时也是困扰国内油气工业发展的一种常见的腐蚀，台面状腐蚀是腐蚀过程最严重的现象。关于它的腐蚀机理，一般都认为是溶解在水中的二氧化碳和水反应生成碳酸，而后再和金属离子发生反应使之被腐蚀，这一机理也很好地解释了水化学作用和在现场一旦发生上述过程时，局部腐蚀会突然变得非常严重等现象。另外氧腐蚀原理氧腐蚀是最普通的一种腐蚀，凡有空气、水、水蒸气存在的场合均会发生氧腐蚀。腐蚀过程中铁、氧和水化合形成铁锈。氧腐蚀的速率受水中溶解氧含量影响，随着水中溶解氧含量的增加腐蚀速率也增加。总的来说：除去氧腐蚀，其他基本都属于酸和金属离子的化学反应。 二、影响管道腐蚀的因素 1.影响硫化氢腐蚀的因素影响硫化氢腐蚀的因素有硫化氢质量浓度、酸碱值、温度、压力、液体烃类等。含硫天然气腐蚀性的决定因素是天然气中硫化氢的分析，而不仅是硫化氢的含量。 2.影响二氧化碳腐蚀的因素主要有压力、温度及水的组成。在一定温度下，随着二氧化碳分压增加，溶液酸碱值下降；随着温度的升高，二氧化碳溶解度下降，溶液酸碱值上升。天然气中的二氧化碳引起的腐蚀类型是深坑型腐蚀和冲蚀，随着二氧化碳分压的增加腐蚀加剧。含硫天然气中的二氧化碳会加速硫化氢对钢质管道的腐蚀。 3.土壤腐蚀的影响因素土壤腐蚀性不是由单一指标决定的，必须综合考虑多种因素。影响埋地钢质管道腐蚀速度的因素是多方面的，而且各种因素的交互作用也比较复杂。通常有以下几个因素。 ①使用材料通常为碳钢：碳钢的成分对土壤腐蚀的影响不大，但材料本身的相结构和组织变化（如焊缝及热影响区）对土壤腐蚀则比较敏感。 ②土壤温度：土壤温度会提高会加速土壤腐蚀电化学反应中阴极的扩散过程和离子化过程。土壤温度还对土壤的电阻率、盐、空气、水含量、微生物活动产生影响。土壤温度每升高1摄氏度 ，土壤的电阻率将提高约百分之二；过高的温度还将促进钢质管道的防护层材料老化；温度升高，微生物活动增强，也会使腐蚀作用增大。可见，土壤温度并不能作为一个评价土壤腐蚀的独立指标，但它能改变土壤的物化性能，从而影响土壤的腐蚀性。 ③土壤的氧化还原电位：土壤的氧化还原电位是一个综合反映土壤介质氧化还原强度强弱的指标。土壤的氧化还原电位较高时，土壤的氧化性强，加速钢质管道的腐蚀，反之腐蚀减慢。土壤的透气性好时，氧含量较高，土壤处于强氧化条件。由此可见管道埋地时回填土夯实程度也影响着土壤的腐蚀性。土壤的氧化还原电位愈低，土壤中微生物对钢质管道的腐蚀作用将愈强。有时土壤氧化还原电位值与土壤中微生物的数量有很好的对应关系，这是仍在研究的课题。但这对于有机质高的土壤介质微生物腐蚀性的预测，还是有参考价值的。 ④微生物腐蚀：亦称细菌腐蚀，是指细菌在特定的条件下，参与埋地钢质管道的腐蚀过程。厌氧的硫酸盐还原菌容易在酸碱值为6-8、透气性差的土壤中和污染海域的海底污泥中繁殖。其生活过程中，需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原成硫化物，影响土壤腐蚀的因素还有杂散电流、盐含量、水与空气的含量、气候条件、土壤的排水能力和引起覆盖层破坏的土壤能力等。总之，影响土壤腐蚀性的因素很多，影响的途径各不相同，而且它们之间多数存在着交互作用，并可能随时间而变化。 三、埋地管道腐