腐蚀-需要注意的事项

六注意事项架空管道易受大气腐蚀：大气中含有水蒸气会在金属表面冷凝形成水膜，这种水膜由于溶解了空气中的气体及其他杂质，可起到电解液的作用，使金属表面发生电化学腐蚀。影响大气腐蚀的自然因素除污染物外，还有气候条件。在非潮湿环境中，很多污染物几乎没有腐蚀效应。假如相对湿度超过80%，腐蚀速度会迅速上升。因此，敷设在地沟中的管道或潮湿环境的架空管道表面极易锈蚀。（在干燥的环境中易产生电荷，在潮湿环境中不易产生静电荷，正好可以水蒸气对管道的腐蚀）土壤或水环境中的管道，则易受土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。流散于大地中的电流对管道产生的腐蚀，又名干扰腐蚀，是一种外界因素引起的电化学腐蚀。管道腐蚀部位由外部电流的极性和大小决定，其作用类似电解。杂散电流从原油管道受电气化铁路的杂散电流腐蚀在建成后约4个月即遭电流腐蚀穿孔。交流电引起的腐蚀是在管道沿高压输电线敷设时，因电磁耦合在管道上感应的交流电所造成的，对人体和设备均有危害。杂散电流杂散电流是指在非指定回路中流动的电流。杂散电流流出部位，管道以铁离子的形式溶入周围介质中，因而管道造成腐蚀可以通过测量管道电位变化与历史数据比较来判断是否受杂散电流的影响。杂散电流在进入管道时，管地电位为负，这时的电流对管道起到一定程度的保护作用；但当杂散电流在靠近杂散电流源负极时，管地电位变为正，此时的杂散电流不再对管道其保护作用，转而加速埋地管道的腐蚀。在靠近杂散电流源的部位，管道的铁原子失去电子而变成自由移动的离子，溶解到土壤中。自然电位腐蚀的腐蚀电位很低，在没有杂散电流时腐蚀电池两级电位差仅0.65V左右，杂散电流存在时，管到的电位可达8〜9V。（总结：当管壁带负电荷时，管地电位为负，管道接地时，电子泄流入大地，电流方向为从大地流入管道，对管道有保护作用；但当管壁带正电荷时，管地电位为正，接地后大地中的电子流入管道中和正电荷，或管道中的铁原子失去电子进入溶液，此时电流的方向从管道到大地）（思考：当管壁带正电荷时，如果对管道造成腐蚀的话，需要接地还是不接地呢？？？对埋地管道产生腐蚀的电流主要包含交流和直流杂散电流:交流杂散电流腐蚀是由于埋地管道附近有高压线，其产生的感应电流会对电化学反应产生的腐蚀作用进行叠加，虽然它对管道腐蚀作用小，但是因其作用点较为集中，因而破坏作用较大。当金属表面受到外界交、直流杂散电流的干扰，产生电解电池的作用时，腐蚀金属电极的阳极溶解，即发生所谓的杂散电流腐蚀。电解池的正极进行阳极反应，负极进行阴极反应，其电极的正负极性与腐蚀原电池相反。故电化学反应是借助于原电池和电解池进行的。有杂散电流引起的金属结构发生的腐蚀本质上是电化学腐蚀，即电极电位低的金属被氧化，失去电子而变成金属离子，同时电极电位高的金属（或非金属离子）得到电子被还原。只是腐蚀过程的强度不再单纯地由电化学反应本身和微观与宏观的腐蚀原电池电流所决定，而是由外界杂散电流的大小来决定，它与电解过程有基本相同的机理。电流除了按规定的回路行走外，还有一部分流入大地，进入低阻抗通道（如金属管线）交流杂散电流对铁腐蚀角轻微，一般为直流腐蚀量的1%。杂散电流进入金属管道的地方带负电，这一区域称为阴极区，处于阴极区的管道一般不

会受影响，若阴极区的电位值过大时，管道表面会析出氢，而造成防腐层脱落。当杂散电流经金属管道回流至变电所时，金属管道带正电，成为阳极区，金属以离子的形式溶于周围介质中而造成金属体的电化学腐蚀。杂散电流的流动过程形成了2个腐蚀电池，一个是电流流出铁轨进入管道处，铁轨是腐电池的阳极，发生腐蚀，管道为阴极，不腐蚀；另一个是电流流出管道返回铁轨处，这时管道是腐蚀电池的阳极，发生腐蚀，铁轨则是阴极，不腐蚀。当钢铁受到杂散电流干扰腐蚀时，金属腐蚀量满足法拉第定律。杂散电流干扰腐蚀通常发生在管道防腐层破损处，即集中在局部，因而容易引起坑蚀，导致穿孔。可以通过测量管地电位和电位梯度来判断杂散电流的存在与强弱。用SCM检测仪（最先进的一种杂散电流测试仪器）等方法来检测干扰管道的杂散电流。杂散电流的排流保护方法:杂散电流的排流保护方法:图6强制排流法示意图IO图6强制排流法示意图IO管道rrnn接地地床图7接地排流法示意图表3-3各种排流法比较直接排流法极性排流法强制排流法接地排流法电源不要不要要不要电源电压由铁轨电压决定接地地床不要不要铁轨代替要（牺牲阳极）电流调整不可能不可能可能不可能对其它设施干扰有有较大有对地铁影响有有大无费用小小大中1.管道电位LA型电蚀1-B型电蚀不可能向铁轨直接排流法极性排流法强制排流法接地排流法所附接地极附近优点简单经济维护容易排流效果好L应用广，主要方法2,安装简便适应特殊场合有阴极保护功能适用范围广，运用灵活对电铁无干扰有牺牲阳极功能缺点适应范围有限对地铁有干扰L管道距电铁远时，不宜采用幻对地铁有干扰土维护量稍大对电铁和其他设备干扰大，采用时需要认可维护量大，需运行费（耗电）排流效果差金属管道的电阻较小，当土壤中存在杂散电流时，杂散电流必将从经书管道中流过。在金属管道中杂散电流流入处形成阴极，得到阴极保护，流出处成为阳极则发生腐蚀。这种杂散电流的腐蚀特点是：强度高，速度快腐蚀在管道防腐层缺陷处集中，破坏的位置和强度具有随机性和机动性。杂散电流腐蚀作用与电解电池的作用过程类似，相对于腐蚀原电池作用过程，有以下特点：被杂散电流腐蚀的管道有着明显分开的阳极区和阴极区；具有外部杂散电流源。腐蚀原电池腐蚀过程是自发形成的;腐蚀过程中的电学极性符合电解池的极性关系，不同于腐蚀原电池。电化学腐蚀过程：（杂散电流）①析氢腐蚀阳极反应：2Fe一Fe2++4e-在无氧酸性环境中的阴极反应：4H++4eff在无氧中性、碱性环境中的阴极反应：4H2°+4e-—4。3」②吸氧腐蚀阳极反应：2Fe一2Fe2++4e-在有氧酸性环境中的阴极反应：02+4H++4e-—2叩在有氧中性、碱性环境中的阴极反应：02+2H20+4e-—°H阴极保护阴极保护的原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态，使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。腐蚀定量评价指标腐蚀速率：单位时间（单位面积上）所损失的金属量。（法拉第电解第一定律：金属在阳极上的腐蚀量与电极上通过的电量成正比。）腐蚀影响因素:由于常见的表面和介质的不均一性，如在介质溶液里碳钢中的铁碳化合物阴极，而铁是阳极，表面膜有微孔，孔内金属是阳极，表面膜是阴极，受到不均匀应力时，应力较大的集中部分为阳极，表面温度不均匀时，温度较高区域为阳极，溶液中氧或氧化剂浓度不均匀时，浓度较小的地方为阳极等。导致埋地管道出现腐蚀的内部因素就是所用钢管的材料和制造方法，尤其是所用钢材的微晶结构和化学组分：钢材的非金属元素含量过高则更容易受到腐蚀，若钢材中的碳和硅含量过高，则易导致出现脆性开裂。钢材的微晶细度较低时，钢材本来就有的裂纹就会沿着晶粒发展，进而导致钢管的开裂。内腐蚀原因：输送天然气时，会有有害物质硫化氢和二氧化碳；原油，含S和水；成品油，含氧气和水。管外防腐涂装技术：石油沥青、环氧煤沥青、美焦油瓷漆、聚乙烯粘胶带、熔结环氧粉末、二层PE、三层PE、聚氨酯硬质泡沫塑料防腐保温复合结构。金属管道腐蚀的破坏形式：按照腐蚀破坏形式，有均匀腐蚀和局部腐蚀两大类1、 均匀腐蚀整个金属管道表面均匀地发生腐蚀，均匀腐蚀一般危险性较小2、 局部腐蚀仅局限与一定的区域腐蚀，而其他部位则几乎未被腐蚀，局部腐蚀可分为如下类型A、 小孔腐蚀又称点蚀，在金属管道某些部位，被腐蚀成一些小而深得孔，严重时发生穿孔。B、 斑点腐蚀腐蚀形态像斑点一样分布在金属管道表面上，所占面积较大，但不深。C、 电偶腐蚀两种不同电极电位的金属相接触，在一定的介质中发生的电化学腐蚀。D、 应力腐蚀破裂金属材料在拉应力和介质中的共同作用下所引起的腐蚀破裂。E、 选择性腐蚀多元合金中的某一组分，由于腐蚀优先溶解到溶液中去，从而造成其他组分富集在合金表面上。F、 磨损腐蚀介质运动大或介质金属管道相对运动速度大，而使金属管道局部表面遭受严重腐蚀破坏的一种腐蚀形式。钢质管道防腐意义：钢管腐蚀问题普遍存在国民经济和国防建设的各个部门，既给国民经济带来了巨大的损失，也给生产和生活造成极大的困难。钢管在自然条件下（大气、天然水体、土壤）或人为条件（酸、碱、盐及其他介质）下，每时每刻