埋地金属管道腐蚀原因分析与对策

朱国丰

摘要：埋地金属管道在运行的过程是长期被埋在地下环境中的，而地下复杂的环境会对金属管道的腐蚀造成很大的影响，造成管道的穿孔，最终导致埋地金属管道失效。一旦埋地金属管道出现失效的情况会导致运输介质的泄漏，为企业带来巨大的經济损失，同时也能造成环境的严重污染。因此，这对埋地金属管道的腐蚀穿孔原因，并结合实际情况采取相应的防护措施，对埋地金属管道的正常运行有非常重要的意义。

关键词：埋地;金属管道;腐蚀穿孔;控制;措施

金属埋地管道长期在地下深埋的环境下运行，因此，埋地管道的腐蚀情况的影响因素也比较多。本文从埋地管道的外表面腐蚀以及内壁腐蚀两个角度对金属管道的腐蚀穿孔的原因展开了分析，并针对具体的腐蚀原因提出了合理的防腐蚀策略，对埋地金属管道的防腐蚀的起到一定的帮助作用。

1.埋地金属管道腐蚀穿孔的原因

金属的腐蚀主要是指金属在于周边环境接触的时候，环境介质与金属之间发生了化学反应或者电化学反应使得金属的结构以及性质发生了改变，导致金属性能下降的现象。埋地金属管道的腐蚀主要有外腐蚀以及内腐蚀两部分，而大部分埋地金属管道的腐蚀都是外腐蚀。

1.1外腐蚀穿孔原因分析

造成埋地金属管道外腐蚀的原因比较复杂，因此，需要针对具体的环境进行各种因素的综合分析。造成埋地金属管道腐蚀穿孔的主要环境因素有土壤和非土壤因素两种，土壤因素造成的腐蚀跟土壤自身的性质有很大的关系，而且土壤因素通常导致金属发生电化学腐蚀，而非土壤因素导致的金属管道腐蚀主要是因为电性等因素造成的强迫性溶解。

1.1.1土壤因素

（1）土壤电阻率的影响。根据有关的资料显示，埋地金属管道的腐蚀速度会随着土壤电阻率的增加而减少;

（2）土壤含水率的影响。土壤因素中含水率对金属管道腐蚀的影响是最大的，有关的研究显示，土壤含水率对金属管道腐蚀造成的影响存在一个极限值。在土壤含水率较小的时候，金属管道的腐蚀速度会随着土壤含水的增加而升高，而当土壤含水率达到极限值的时候，金属管道的腐蚀速度不会再升高，反而出现下降的现象。土壤含水率动态变化的现象会导致土壤腐蚀性能逐步增强;

（3）土壤酸性的影响。土壤中的微生物在代谢过程中会产生一些酸性物质，而人们在生产活动中产生的一些酸性污染物也会排放到的土壤中，这些酸性物质会对埋地金属管道的产生严重的腐蚀，因为，埋地金属管道酸性环境下，到加速金属的去氢极化过程，从而直接导致的金属管道腐蚀情况的加重;

（4）土壤含盐量的影响。土壤中含有大量的钾、钠、钙、镁等阳离子电解质，而多数的阳离子电解质是以酸根粒子的形态存在，通过室内试验的形式可以发现，土壤中含盐量的增加会导致土壤腐蚀性的增强，而一些阴离子的含量对土壤的腐蚀性影响更大。此外土壤的温度、氧气、微生物等物质的含量的也会对金属管道的腐蚀形成较大的影响。

1.1.2非土壤因素

非土壤腐蚀因素主要是在土壤中产生的各种电流对管道外腐蚀的影响。引起埋地管线腐蚀的非土壤因素主要产生于杂散的直流电流和高压输电线在土壤中感应产生的交流电流，这些均会导致管线的电腐蚀。交流干扰引起的腐蚀要比直流干扰引起的腐蚀强度小得多。大约为直流干扰的1%或更小。非土壤因素里还有电偶腐蚀，缝隙腐蚀和磨损腐蚀等。它们都会对管道腐蚀的寿命产生重要影响。另外，电偶腐蚀、缝隙腐蚀和磨损腐蚀等也会对金属外管道产生腐蚀，从而影响管道的使用寿命。

1.2内腐蚀穿孔因素分析

埋地金属管道内部介质的长期运行会导致结构现象的出现。为了缓解金属管道的结垢通常会对使用一些化学药剂进行清洁。而盐酸类的清洁药品的应用比较广泛，虽然盐酸药剂的使用能够有效的清除内壁的结垢，但是盐酸长期在管道内部的运行会导致管道腐蚀甚至出现穿孔的现象。

2.埋地管道腐蚀穿孔的防护

2.1外腐蚀的防腐

目前埋地金属管道的外防腐中使用的比较广泛的方法有涂刷防腐涂层、阴极保护以及杂乱电流漂流等几种。

2.1.1外涂层法

外涂层法的主要作用的就是将金属表面与土壤的环境进行隔绝，目前应用效果较好的外涂层法有溶结环氧粉末涂层。该方法在大多数的土壤环境中能够很好的适用，但是在水位较高、沼泽等区域内不适用。双层环氧粉末涂层也是一种高效的外涂层防腐技术，在任何土壤环境中都能很好的应用，但是该方法的施工成本比较高。但是方法在大管径的管道施工中应用的经验比较少。此外，三层3PE涂层也能很好的适用于任何土壤环境，该涂层的机械强度比较高，在一些石方、碎石地段也能很好的起到防腐蚀效果。

2.1.2阴极保护

埋地金属管道的外防腐如果使用的外涂层的方法，不可避免的会出现管道防腐涂层在施工以及运输的过程中出现损坏的现象，甚至出现缺陷，导致外涂层的防腐蚀性能下降。阴极保护就是针对这种情况进行的补充防护作用，其主要就是在被破坏涂层出现电流形成阴极保护作用，从而起到防止金属方式的效果。目前，阴极保护的主要的方法有牺牲阳极保护法以及外加直流电保护等两种，埋地金属管道在建立阴极保护系统后，要有专人进行的定期的检查和维护，并对阴极保护系统的运行参数进行详细的统计记录，这样才能及时的发现的异常情况并采取相关措施。

2.2内腐蚀防护

如果金属管道的内壁出现腐蚀穿孔的现象，通常情况下采取内涂层以及衬里等保护方式就能有效的缓解腐蚀情况的出现。另外，向金属管道中添加一些缓蚀剂等化学药剂也能起到很好的防腐效果，而且使用成本比较低。缓蚀剂的主要作用是能杀死金属管道介质中大部分的细菌，从而缓解管道的腐蚀。管道内壁的涂层以及衬里可以将金属离子与电解质有效的隔离，这样就能起到很好的缓解管道腐蚀的效果，涂层法的施工工艺简单，而且对环境的适应性强，性价比高，在金属管道内防腐中得到广泛的应用。

3.结束语

埋地金属管道一旦出现腐蚀、穿孔、裂纹等情况会对工业生产造成严重的影响，因此，在埋地管道的施工过程中要结合管道运行环境采取合理的防腐技术，这样才能提升管道的抗腐蚀性能。

参考文献

[1]马福明;石仁委;东黄管道腐蚀泄漏事故剖析[J];石油化工腐蚀与防护;2018年06期

[2]王和波;油气管道腐蚀有效防护策略的探讨[J];石化技术;2017年10期