埋地管道腐蝕機(jī)理及應(yīng)對(duì)措施

1、<p>　　埋地管道腐蝕機(jī)理及應(yīng)對(duì)措施</p><p>　　摘要：介紹了埋地管道的腐蝕機(jī)理，分析了影響腐蝕的因素，從內(nèi)、外防腐蝕、陰極保護(hù)等方面論述了防腐蝕的應(yīng)對(duì)措施，并指出了防腐蝕層、陰極保護(hù)并重的防腐蝕措施的重要性。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 埋地管道;腐蝕機(jī)理;影響因素;對(duì)策; </p><p>　　中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)

2、： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　管道是流體長(zhǎng)距離輸送的主要方式之一，多為隱蔽工程（ 地下或水下），屬半永久性金屬設(shè)施。對(duì)于埋地管道來說，腐蝕是威脅其長(zhǎng)期安全運(yùn)行的主要因素。管道腐蝕問題遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)部門，大量的管道、構(gòu)件和閥門等因腐蝕而損壞報(bào)廢，既給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來巨大損失，也給生產(chǎn)生活造成極大的困難，為了防止或減緩腐蝕

3、速度，有必要大力深入研究腐蝕的原理和應(yīng)對(duì)措施。 </p><p>　　一、管道腐蝕機(jī)理分析 </p><p>　　地下管道的腐蝕按照“腐蝕”的定義，是指物質(zhì)與環(huán)境作用所發(fā)生的破壞。具體到地下管道，就外部環(huán)境而言，是管道材料與土壤環(huán)境介質(zhì)發(fā)生的化學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)作用，導(dǎo)致管道的局部或整體的破壞。作為管道的材料，主要有金屬（鑄鐵、鋼、鋼筋）和混凝土等，特別是鋼鐵材料，主要是經(jīng)受電化學(xué)腐蝕，

4、而混凝土則受到化學(xué)、物理化學(xué)腐蝕。此外，管道內(nèi)部的腐蝕是發(fā)生在管道材質(zhì)與所運(yùn)送的介質(zhì)（氣、水等）之間的化學(xué)、電化學(xué)作用，由于介質(zhì)的不同，其腐蝕情況也有很大差別。&#160;埋地管道一般用于輸送油、氣，常遇到的腐蝕介質(zhì)是硫化氫、二氧化碳、有機(jī)硫化物、鹽、地層水、礦物質(zhì)及氧等。硫化氫水溶液是弱酸，二氧化碳的腐蝕是困擾世界石油工業(yè)、同時(shí)也是困擾國(guó)內(nèi)油氣工業(yè)發(fā)展的一種常見的腐蝕，臺(tái)面狀腐蝕是腐蝕過程最嚴(yán)重的現(xiàn)象。關(guān)于它的腐蝕機(jī)理，一般都

5、認(rèn)為是溶解在水中的二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，而后再和金屬離子發(fā)生反應(yīng)使之被腐蝕，這一機(jī)理也很好地解釋了水化學(xué)作用和在現(xiàn)場(chǎng)一旦發(fā)生上述過程時(shí)，局部腐蝕會(huì)突然變得非常嚴(yán)重等現(xiàn)象。另外氧腐蝕原理氧腐蝕是最普通的一種腐蝕，凡有空氣、水、水蒸氣存在的場(chǎng)合均會(huì)發(fā)生氧腐蝕。腐蝕過程中鐵、氧和水化合形成鐵</p><p>　　二、影響管道腐蝕的因素 </p><p>　　1.影響硫化氫腐蝕的因素影響硫化氫

6、腐蝕的因素有硫化氫質(zhì)量濃度、酸堿值、溫度、壓力、液體烴類等。含硫天然氣腐蝕性的決定因素是天然氣中硫化氫的分析，而不僅是硫化氫的含量。 </p><p>　　2.影響二氧化碳腐蝕的因素主要有壓力、溫度及水的組成。在一定溫度下，隨著二氧化碳分壓增加，溶液酸堿值下降；隨著溫度的升高，二氧化碳溶解度下降，溶液酸堿值上升。天然氣中的二氧化碳引起的腐蝕類型是深坑型腐蝕和沖蝕，隨著二氧化碳分壓的增加腐蝕加劇。含硫天然氣中的二氧

7、化碳會(huì)加速硫化氫對(duì)鋼質(zhì)管道的腐蝕。 </p><p>　　3.土壤腐蝕的影響因素土壤腐蝕性不是由單一指標(biāo)決定的，必須綜合考慮多種因素。影響埋地鋼質(zhì)管道腐蝕速度的因素是多方面的，而且各種因素的交互作用也比較復(fù)雜。通常有以下幾個(gè)因素。 </p><p>　?、偈褂貌牧贤ǔ樘间摚禾间摰某煞謱?duì)土壤腐蝕的影響不大，但材料本身的相結(jié)構(gòu)和組織變化（如焊縫及熱影響區(qū)）對(duì)土壤腐蝕則比較敏感。 </p

8、><p>　?、谕寥罍囟龋和寥罍囟葧?huì)提高會(huì)加速土壤腐蝕電化學(xué)反應(yīng)中陰極的擴(kuò)散過程和離子化過程。土壤溫度還對(duì)土壤的電阻率、鹽、空氣、水含量、微生物活動(dòng)產(chǎn)生影響。土壤溫度每升高1攝氏度 ，土壤的電阻率將提高約百分之二；過高的溫度還將促進(jìn)鋼質(zhì)管道的防護(hù)層材料老化；溫度升高，微生物活動(dòng)增強(qiáng)，也會(huì)使腐蝕作用增大?？梢姡寥罍囟炔⒉荒茏鳛橐粋€(gè)評(píng)價(jià)土壤腐蝕的獨(dú)立指標(biāo)，但它能改變土壤的物化性能，從而影響土壤的腐蝕性。 </p&

9、gt;<p>　?、弁寥赖难趸€原電位：土壤的氧化還原電位是一個(gè)綜合反映土壤介質(zhì)氧化還原強(qiáng)度強(qiáng)弱的指標(biāo)。土壤的氧化還原電位較高時(shí)，土壤的氧化性強(qiáng)，加速鋼質(zhì)管道的腐蝕，反之腐蝕減慢。土壤的透氣性好時(shí)，氧含量較高，土壤處于強(qiáng)氧化條件。由此可見管道埋地時(shí)回填土夯實(shí)程度也影響著土壤的腐蝕性。土壤的氧化還原電位愈低，土壤中微生物對(duì)鋼質(zhì)管道的腐蝕作用將愈強(qiáng)。有時(shí)土壤氧化還原電位值與土壤中微生物的數(shù)量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這是仍在研究的課題

10、。但這對(duì)于有機(jī)質(zhì)高的土壤介質(zhì)微生物腐蝕性的預(yù)測(cè)，還是有參考價(jià)值的。 </p><p>　?、芪⑸锔g：亦稱細(xì)菌腐蝕，是指細(xì)菌在特定的條件下，參與埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕過程。厭氧的硫酸鹽還原菌容易在酸堿值為6-8、透氣性差的土壤中和污染海域的海底污泥中繁殖。其生活過程中，需要?dú)浠蚰承┻€原物質(zhì)將硫酸鹽還原成硫化物，影響土壤腐蝕的因素還有雜散電流、鹽含量、水與空氣的含量、氣候條件、土壤的排水能力和引起覆蓋層破壞的土壤能力

11、等。總之，影響土壤腐蝕性的因素很多，影響的途徑各不相同，而且它們之間多數(shù)存在著交互作用，并可能隨時(shí)間而變化。 </p><p>　　三、埋地管道腐蝕應(yīng)對(duì)措施 </p><p>　　采用涂層材料進(jìn)行防腐蝕的理論依據(jù)是管道金屬如果與周圍土壤環(huán)境接觸隔離，則不會(huì)發(fā)生腐蝕。雖然靠涂料自身對(duì)腐蝕控制不是盡善盡美的，但正確使用時(shí)還是非常有效的，但是如果對(duì)管道進(jìn)行涂層和陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)將會(huì)使防護(hù)更為有

12、效。當(dāng)涂層被使用的時(shí)候，合適的選擇和使用涂層能對(duì)大多數(shù)管道表面提供必要的保護(hù)，管道如果涂覆完好可以使保護(hù)超過99％，如加上陰極保護(hù)則可以實(shí)現(xiàn)完全保護(hù)。各種類型的涂料性能和限制條件、特性和如何施工不相同，但是作為埋地系統(tǒng)金屬管道的涂層類型材料應(yīng)具有以下理想特性：有效的電絕緣體；有效的阻水能力；施工性能：涂層在管道上的施工可以通過某一種方法，它不會(huì)明顯的影響管道的性質(zhì)并且具有最小的缺陷；抵抗針孔隨時(shí)間發(fā)展的能力；與管道表面良好的附著力；抵抗

13、正常的加工、保管(紫外線降解)和安裝的能力：抗陰極剝離性：由于許多管道被陰極保護(hù)，涂層與陰極保護(hù)必須相容。需要的陰極保護(hù)量與涂層的質(zhì)量和完整性是直接成比例的，陰極保護(hù)的陰極可能驅(qū)使水通過涂層而且使針孔周圍的粘接界面有剝離的趨勢(shì)，沒有涂層能完全抵御陰極保護(hù)引起的損害，當(dāng)要求大電流時(shí)，可能產(chǎn)生雜散電流和干擾問題；容易修補(bǔ)：由于不存在絕對(duì)完整的管道涂層</p><p>　　除上面的特點(diǎn)外，選擇管道涂層時(shí)還應(yīng)該考慮管道所

14、處的環(huán)境、輸送介質(zhì)情況和造價(jià)等因素。為管道工程項(xiàng)目選擇涂層體系時(shí)，設(shè)計(jì)的最重要的特征是涂層穩(wěn)定性。為此需要的是涂層化合物在管道安裝后和穩(wěn)定的回填后具有高電阻值，而且隨著時(shí)間的推移電阻損失很少。管道涂層遭遇破壞的一個(gè)主要原因是不當(dāng)使用。不當(dāng)使用的高質(zhì)量材料是毫無用處，因此管道涂層的質(zhì)量不僅僅體現(xiàn)在它的施工質(zhì)量上。對(duì)施工單位的評(píng)價(jià)，應(yīng)考慮下面幾點(diǎn)：經(jīng)驗(yàn)；信譽(yù)；可靠性；嚴(yán)格遵守涂料生產(chǎn)商的產(chǎn)品說明書；現(xiàn)代化施工設(shè)備；質(zhì)量控制。 </p&

15、gt;<p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　總之, 要正確地選擇、實(shí)施管道防腐蝕工程，需要盡可能地了解以下兩方面的情況： </p><p>　?、偎猛苛咸匦约跋拗茥l件等； </p><p>　?、趯?shí)地調(diào)查管道工程所處的各種條件以及管道加工制作信息。 </p><p>　　只有全面地了解

16、這些信息，在選擇合適的保護(hù)涂層體系時(shí)，才能夠提出切實(shí)有效的方法，并提出完備的施工說明書和檢查項(xiàng)目。在有效實(shí)施后確保達(dá)到最好的涂層效果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　?。?］劉玉琴.馮燕桃.彭軒采油用小口徑地下管道薄層防腐蝕涂料配方探討[會(huì)議論文]-2007 </p><p>　　［2］張海梅.許國(guó)良.彭金