埋地金屬管道腐蝕原因分析與對策

朱國豐

摘要：埋地金屬管道在運行的過程是長期被埋在地下環(huán)境中的，而地下復(fù)雜的環(huán)境會對金屬管道的腐蝕造成很大的影響，造成管道的穿孔，最終導(dǎo)致埋地金屬管道失效。一旦埋地金屬管道出現(xiàn)失效的情況會導(dǎo)致運輸介質(zhì)的泄漏，為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失，同時也能造成環(huán)境的嚴(yán)重污染。因此，這對埋地金屬管道的腐蝕穿孔原因，并結(jié)合實際情況采取相應(yīng)的防護措施，對埋地金屬管道的正常運行有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：埋地;金屬管道;腐蝕穿孔;控制;措施

金屬埋地管道長期在地下深埋的環(huán)境下運行，因此，埋地管道的腐蝕情況的影響因素也比較多。本文從埋地管道的外表面腐蝕以及內(nèi)壁腐蝕兩個角度對金屬管道的腐蝕穿孔的原因展開了分析，并針對具體的腐蝕原因提出了合理的防腐蝕策略，對埋地金屬管道的防腐蝕的起到一定的幫助作用。

1.埋地金屬管道腐蝕穿孔的原因

金屬的腐蝕主要是指金屬在于周邊環(huán)境接觸的時候，環(huán)境介質(zhì)與金屬之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)或者電化學(xué)反應(yīng)使得金屬的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)發(fā)生了改變，導(dǎo)致金屬性能下降的現(xiàn)象。埋地金屬管道的腐蝕主要有外腐蝕以及內(nèi)腐蝕兩部分，而大部分埋地金屬管道的腐蝕都是外腐蝕。

1.1外腐蝕穿孔原因分析

造成埋地金屬管道外腐蝕的原因比較復(fù)雜，因此，需要針對具體的環(huán)境進行各種因素的綜合分析。造成埋地金屬管道腐蝕穿孔的主要環(huán)境因素有土壤和非土壤因素兩種，土壤因素造成的腐蝕跟土壤自身的性質(zhì)有很大的關(guān)系，而且土壤因素通常導(dǎo)致金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕，而非土壤因素導(dǎo)致的金屬管道腐蝕主要是因為電性等因素造成的強迫性溶解。

1.1.1土壤因素

（1）土壤電阻率的影響。根據(jù)有關(guān)的資料顯示，埋地金屬管道的腐蝕速度會隨著土壤電阻率的增加而減少;

（2）土壤含水率的影響。土壤因素中含水率對金屬管道腐蝕的影響是最大的，有關(guān)的研究顯示，土壤含水率對金屬管道腐蝕造成的影響存在一個極限值。在土壤含水率較小的時候，金屬管道的腐蝕速度會隨著土壤含水的增加而升高，而當(dāng)土壤含水率達(dá)到極限值的時候，金屬管道的腐蝕速度不會再升高，反而出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。土壤含水率動態(tài)變化的現(xiàn)象會導(dǎo)致土壤腐蝕性能逐步增強;

（3）土壤酸性的影響。土壤中的微生物在代謝過程中會產(chǎn)生一些酸性物質(zhì)，而人們在生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的一些酸性污染物也會排放到的土壤中，這些酸性物質(zhì)會對埋地金屬管道的產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕，因為，埋地金屬管道酸性環(huán)境下，到加速金屬的去氫極化過程，從而直接導(dǎo)致的金屬管道腐蝕情況的加重;

（4）土壤含鹽量的影響。土壤中含有大量的鉀、鈉、鈣、鎂等陽離子電解質(zhì)，而多數(shù)的陽離子電解質(zhì)是以酸根粒子的形態(tài)存在，通過室內(nèi)試驗的形式可以發(fā)現(xiàn)，土壤中含鹽量的增加會導(dǎo)致土壤腐蝕性的增強，而一些陰離子的含量對土壤的腐蝕性影響更大。此外土壤的溫度、氧氣、微生物等物質(zhì)的含量的也會對金屬管道的腐蝕形成較大的影響。

1.1.2非土壤因素

非土壤腐蝕因素主要是在土壤中產(chǎn)生的各種電流對管道外腐蝕的影響。引起埋地管線腐蝕的非土壤因素主要產(chǎn)生于雜散的直流電流和高壓輸電線在土壤中感應(yīng)產(chǎn)生的交流電流，這些均會導(dǎo)致管線的電腐蝕。交流干擾引起的腐蝕要比直流干擾引起的腐蝕強度小得多。大約為直流干擾的1%或更小。非土壤因素里還有電偶腐蝕，縫隙腐蝕和磨損腐蝕等。它們都會對管道腐蝕的壽命產(chǎn)生重要影響。另外，電偶腐蝕、縫隙腐蝕和磨損腐蝕等也會對金屬外管道產(chǎn)生腐蝕，從而影響管道的使用壽命。

1.2內(nèi)腐蝕穿孔因素分析

埋地金屬管道內(nèi)部介質(zhì)的長期運行會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)現(xiàn)象的出現(xiàn)。為了緩解金屬管道的結(jié)垢通常會對使用一些化學(xué)藥劑進行清潔。而鹽酸類的清潔藥品的應(yīng)用比較廣泛，雖然鹽酸藥劑的使用能夠有效的清除內(nèi)壁的結(jié)垢，但是鹽酸長期在管道內(nèi)部的運行會導(dǎo)致管道腐蝕甚至出現(xiàn)穿孔的現(xiàn)象。

2.埋地管道腐蝕穿孔的防護

2.1外腐蝕的防腐

目前埋地金屬管道的外防腐中使用的比較廣泛的方法有涂刷防腐涂層、陰極保護以及雜亂電流漂流等幾種。

2.1.1外涂層法

外涂層法的主要作用的就是將金屬表面與土壤的環(huán)境進行隔絕，目前應(yīng)用效果較好的外涂層法有溶結(jié)環(huán)氧粉末涂層。該方法在大多數(shù)的土壤環(huán)境中能夠很好的適用，但是在水位較高、沼澤等區(qū)域內(nèi)不適用。雙層環(huán)氧粉末涂層也是一種高效的外涂層防腐技術(shù)，在任何土壤環(huán)境中都能很好的應(yīng)用，但是該方法的施工成本比較高。但是方法在大管徑的管道施工中應(yīng)用的經(jīng)驗比較少。此外，三層3PE涂層也能很好的適用于任何土壤環(huán)境，該涂層的機械強度比較高，在一些石方、碎石地段也能很好的起到防腐蝕效果。

2.1.2陰極保護

埋地金屬管道的外防腐如果使用的外涂層的方法，不可避免的會出現(xiàn)管道防腐涂層在施工以及運輸?shù)倪^程中出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致外涂層的防腐蝕性能下降。陰極保護就是針對這種情況進行的補充防護作用，其主要就是在被破壞涂層出現(xiàn)電流形成陰極保護作用，從而起到防止金屬方式的效果。目前，陰極保護的主要的方法有犧牲陽極保護法以及外加直流電保護等兩種，埋地金屬管道在建立陰極保護系統(tǒng)后，要有專人進行的定期的檢查和維護，并對陰極保護系統(tǒng)的運行參數(shù)進行詳細(xì)的統(tǒng)計記錄，這樣才能及時的發(fā)現(xiàn)的異常情況并采取相關(guān)措施。

2.2內(nèi)腐蝕防護

如果金屬管道的內(nèi)壁出現(xiàn)腐蝕穿孔的現(xiàn)象，通常情況下采取內(nèi)涂層以及襯里等保護方式就能有效的緩解腐蝕情況的出現(xiàn)。另外，向金屬管道中添加一些緩蝕劑等化學(xué)藥劑也能起到很好的防腐效果，而且使用成本比較低。緩蝕劑的主要作用是能殺死金屬管道介質(zhì)中大部分的細(xì)菌，從而緩解管道的腐蝕。管道內(nèi)壁的涂層以及襯里可以將金屬離子與電解質(zhì)有效的隔離，這樣就能起到很好的緩解管道腐蝕的效果，涂層法的施工工藝簡單，而且對環(huán)境的適應(yīng)性強，性價比高，在金屬管道內(nèi)防腐中得到廣泛的應(yīng)用。

3.結(jié)束語

埋地金屬管道一旦出現(xiàn)腐蝕、穿孔、裂紋等情況會對工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，因此，在埋地管道的施工過程中要結(jié)合管道運行環(huán)境采取合理的防腐技術(shù)，這樣才能提升管道的抗腐蝕性能。

參考文獻

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