金属材料受管内输送介质和管外环境(大气或土壤)的化学作用、电化学作用和细菌作用,对金属表面所产生的破坏,称为金属腐蚀。
管道工程中大量的腐蚀是碳钢的腐蚀,无论是敷设在地上还是地下,都要受到管内外输送介质,外界水、空气或其他腐蚀因素的作用,如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢等气体的腐蚀,地下杂散电流的腐蚀等。
由于管材、输送介质、接触环境等因素不一样,腐蚀机理不同,会有不同的腐蚀外观,主要有以下几种:
①. 均匀腐蚀 整个表面腐蚀深度基本一致。
②. 局部腐蚀 表面腐蚀深度不一致,呈斑点状态。
③. 点腐蚀 腐蚀集中在较小范围,而且腐蚀深度较大。
④. 选择性腐蚀 合金材料中某一成分首先遭到破坏而腐蚀。
⑤. 晶间腐蚀 在金属表面沿各晶体表面产生腐蚀。
在金属腐蚀中,最常见的腐蚀是电化学腐蚀,电化学腐蚀是由于金属和电解质溶液间的电位差,使金属转入到溶液中或产生相反的过程而产生的腐蚀,在腐蚀过程中有电子移动,是电化学反应的结果。负电性越强的金属,越易腐蚀;正电性越强的金属,越耐腐蚀。化学腐蚀是金属在干燥的气体、蒸汽或非电解质溶液中的腐蚀,是化学反应的结果。物理腐蚀是金属表面产生物理溶解现象的结果。
为避免和减少金属腐蚀,就要采取相应的防腐措施。在实际施工中,对与空气接触的管道外部可涂刷涂料,对埋地管道可设置绝热层或进行电化学保护。
1. 影响腐蚀的因素
①. 管道的材质。有色金属较黑色金属耐蚀,不锈钢较有色金属耐蚀,非金属管较金属管耐蚀。
②. 空气湿度。空气中存在水蒸气是在金属表面形成电解质溶液的主要条件,干燥的空气不易腐蚀金属。
③. 环境腐蚀介质的含量。腐蚀介质含量越高,金属越易腐蚀。
④. 土壤的腐蚀性。土壤的腐蚀性越大,金属越易腐蚀。
⑤. 杂散电流的强弱。埋地管道的杂散电流越强,管道的腐蚀性越强。
2. 防腐途径
①. 根据输送介质腐蚀性的大小,正确地选用管材,腐蚀性大时,宜选用耐腐蚀的管材,如不锈钢管、塑料管、陶瓷管等。
②. 既承受压力、输送介质的腐蚀性又很大时,宜选用内衬耐腐蚀衬里的复合钢管,如衬胶复合管、衬铝复合管、衬塑料复合管。
③. 对于主要防护管子外壁腐蚀的情况,应涂刷保护层,地下管道采用各种防腐绝缘或涂料层,地上管道采用各种耐腐蚀的涂料。
④. 对于输送介质的腐蚀性较大的管道,可采取管道内壁涂刷涂料的防腐方法。
⑤. 对于主要防护土壤和杂散电流对埋设管道腐蚀的情况,特别是对长输管道的腐蚀,常采用阴极保护法。