金属在各种环境中的腐蚀.ppt

对微电池腐蚀，在干燥疏松土壤中，氧容易透过，阴极反应容易进行；而铁可以转变为钝态，阳极反应阻力大，故腐蚀属于阳极极化控制。在大多数土壤中，氧的输送都比较困难，阴极反应阻力大，腐蚀属阴极极化控制。大电池腐蚀情况，如果阴极区与阳极区距离较远，欧姆电阻有重要作用，腐蚀过程属于阴极极化和欧姆电阻混合控制。（3）、控制特征不同土壤条件下腐蚀过程过程控制征（I）大多数土壤中微电池腐蚀（阴极控制）（II）疏松干燥土壤中微电池腐蚀（阳极控制）（III）长距离大电池腐蚀（阴极和欧姆电阻控制）根据ToMamoB引自TeopuP372(I)(II)(IIIIII??c??a??a??a??c??cIRlEEE对于小的金属制品，全面腐蚀是主要的腐蚀形态。对于大型设备，长距离管道，以大电池造成的局部腐蚀为主。全面腐蚀富氧区和贫氧区接触的金属部分组成氧浓差电池，富氧区接触的金属表面为阴极；贫氧区接触的金属表面为阳极。氧浓差电池腐蚀土壤腐蚀的几种常见形式钢铁发生氧浓差电池腐蚀的极化图，富氧区阳极极化曲线较陡，Pa较大，因而贫氧区腐蚀电流较大。粘土(贫氧区)砂土(富氧区)阴极阳极埋地钢管地面构成氧浓差电池的一种情况1杂散电流是指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流，对地下管道、贮罐、电缆等金属设施，造成严重的腐蚀破坏。3腐蚀掉的金属量和流过的杂散电流的电量成正比，可以按法拉弟电解定律进行估算。2杂散电流流出的部位成为腐蚀电池的阳极区，金属发生氧化反应转变为离子进入土壤。（3）杂散电流腐蚀从电车轨道漏出的杂散电流对土壤中钢铁管道的腐蚀作用图解根据Akumob引自＜金属腐蚀理论及其研究方法＞P133电车电流流出轨道阳极区域（严重腐蚀）阴极区域架空线＋细菌在腐蚀过程中的作用包括：有的细菌的生命活动的代谢产物具有很强的腐蚀性。有的细菌的生命活动能促进金属腐蚀的阴极反应，影响电极反应动力学过程。有的细菌活动改变了金属周围的环境条件，如氧浓度，盐浓度，pH值，增加土壤的不均匀性。有的细菌活动能破坏金属表面保护性覆盖层的稳定性，或使缓蚀剂分解失效。32145(4)、细菌腐蚀或微生物腐蚀(MIC)硫氧化菌与腐蚀有关的硫氧化菌主要是硫杆菌属的细菌，包括氧化硫杆菌，排硫杆菌和水泥崩解硫杆菌。它们属于喜氧性细菌，在有氧的条件下才能生存。硫酸盐还原菌(SRB)SRB属厌氧性细菌，在缺氧条件下才能生存。在缺氧的中性土壤中，腐蚀过程是很难进行的。3214土壤腐蚀中常见的细菌总反应：4Fe+SO?2ˉ+4H?O→FeS+3Fe(OH)?+2OHˉ硫酸盐还原菌腐蚀图解根据sharpley.转引自?corrosinonlnhibitors?P2298H?O→8OH?+8H?→8H+6OH?+2OH?SO42-→S2?+4OSH+4O→4H?OFesFe2?3Fe(OH)?6OH?S2?硫酸墁还原菌减小土壤的腐蚀性01加强排水，降低地下水位，保持土壤干燥。在酸性土壤地段，可以在钢管周围填充石灰石碎块。在埋置管道时用腐蚀性较小的土壤回填。覆盖层保护02石油沥青层有良好的防水性和耐蚀性。氧煤焦沥青涂层耐蚀性很好，但毒性大。塑料粘结带的防护性能优于石油沥青，且适宜长距离管道的现场机械化施工，但费用较高。埋地钢铁管道的保护阴极保护和涂料联合是保护地下钢铁管道最经济有效的方法。01地下管道的阴极保护可采用牺牲阳极保护法，也可以采用外加电流保护法。02外加电流法阴极保护系统对其他地下管道(以及其他设施)的干扰——杂散电流腐蚀03（3）阴极保护和涂料联合(c)电流通过绝缘法兰外的土壤或管道内的电解液流通(a)未保护管道近阳极并与被保护管道交叉阴极保护系统产生的杂散电流对其他设备的干拢腐蚀(b)两条交叉的管道分别靠近阳极和被保护设备＋电源－阳极未保护管道被保护管道绝缘法兰未保护管段被保护管段＋电源－被保护贮罐阳极未保护管道未保护管道010203