金屬材料受管內輸送介質和管外環境(大氣或土壤)的化學作用、電化學作用和細菌作用,對金屬表面所產生的破壞,稱為金屬腐蝕。
管道工程中大量的腐蝕是碳鋼的腐蝕,無論是敷設在地上還是地下,都要受到管內外輸送介質,外界水、空氣或其他腐蝕因素的作用,如二氧化碳、二氧化硫、硫化氫等氣體的腐蝕,地下雜散電流的腐蝕等。
由于管材、輸送介質、接觸環境等因素不一樣,腐蝕機理不同,會有不同的腐蝕外觀,主要有以下幾種:
①. 均勻腐蝕 整個表面腐蝕深度基本一致。
②. 局部腐蝕 表面腐蝕深度不一致,呈斑點狀態。
③. 點腐蝕 腐蝕集中在較小范圍,而且腐蝕深度較大。
④. 選擇性腐蝕 合金材料中某一成分首先遭到破壞而腐蝕。
⑤. 晶間腐蝕 在金屬表面沿各晶體表面產生腐蝕。
在金屬腐蝕中,最常見的腐蝕是電化學腐蝕,電化學腐蝕是由于金屬和電解質溶液間的電位差,使金屬轉入到溶液中或產生相反的過程而產生的腐蝕,在腐蝕過程中有電子移動,是電化學反應的結果。負電性越強的金屬,越易腐蝕;正電性越強的金屬,越耐腐蝕。化學腐蝕是金屬在干燥的氣體、蒸汽或非電解質溶液中的腐蝕,是化學反應的結果。物理腐蝕是金屬表面產生物理溶解現象的結果。
為避免和減少金屬腐蝕,就要采取相應的防腐措施。在實際施工中,對與空氣接觸的管道外部可涂刷涂料,對埋地管道可設置絕熱層或進行電化學保護。
1. 影響腐蝕的因素
①. 管道的材質。有色金屬較黑色金屬耐蝕,不銹鋼較有色金屬耐蝕,非金屬管較金屬管耐蝕。
②. 空氣濕度。空氣中存在水蒸氣是在金屬表面形成電解質溶液的主要條件,干燥的空氣不易腐蝕金屬。
③. 環境腐蝕介質的含量。腐蝕介質含量越高,金屬越易腐蝕。
④. 土壤的腐蝕性。土壤的腐蝕性越大,金屬越易腐蝕。
⑤. 雜散電流的強弱。埋地管道的雜散電流越強,管道的腐蝕性越強。
2. 防腐途徑
①. 根據輸送介質腐蝕性的大小,正確地選用管材,腐蝕性大時,宜選用耐腐蝕的管材,如不銹鋼管、塑料管、陶瓷管等。
②. 既承受壓力、輸送介質的腐蝕性又很大時,宜選用內襯耐腐蝕襯里的復合鋼管,如襯膠復合管、襯鋁復合管、襯塑料復合管。
③. 對于主要防護管子外壁腐蝕的情況,應涂刷保護層,地下管道采用各種防腐絕緣或涂料層,地上管道采用各種耐腐蝕的涂料。
④. 對于輸送介質的腐蝕性較大的管道,可采取管道內壁涂刷涂料的防腐方法。
⑤. 對于主要防護土壤和雜散電流對埋設管道腐蝕的情況,特別是對長輸管道的腐蝕,常采用陰極保護法。