土壤腐蝕原理分析和埋地管道防腐應(yīng)對(duì)

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1、土壤腐蝕原理分析和埋地管道防腐應(yīng)對(duì)土壤是由氣相、液相和固相所構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，其中還生存著很多土壤微生物。影響土壤腐蝕的因素很多，如孔隙度、電阻率、含氧率、鹽分、水分、pH值、溫度、微生物和雜散電流等，各種因素又會(huì)相互作用所以土壤腐蝕是一個(gè)十分復(fù)雜的腐蝕問(wèn)題。1.孔隙度土壤的透氣性好壞直接與土壤的孔隙度、松緊度、土質(zhì)結(jié)構(gòu)有著密切關(guān)系。緊密的土壤中氧氣的傳遞速率較慢，疏松的土壤中氧氣的傳遞速率較快。在含氧量不同的土壤中很容易形成氧濃差電池而引起腐蝕。2.鹽分土壤中的鹽分除了對(duì)土壤腐蝕介質(zhì)的導(dǎo)電過(guò)程起作用外，還參與電化學(xué)反應(yīng)，從而影響土壤的腐蝕性。它是電解

2、液的主要成分含鹽量越高，電阻率越低，腐蝕性就越強(qiáng)。氯離子對(duì)土壤腐蝕有促進(jìn)作用，聽(tīng)以在海邊潮汐區(qū)或接近鹽場(chǎng)的土壤，腐蝕更為嚴(yán)重。但堿土金屬鈣、鎂等的離子在非酸性土壤中能形成難溶的氧化物和碳酸鹽，在金屬表面上形成保護(hù)層，能減輕腐蝕。富含鈣、鎂離子的石灰質(zhì)土壤，就是一個(gè)典型例子。3.電阻率電阻率是土壤腐蝕的綜合性因素土壤的含水量、含鹽量、土質(zhì)、溫度等都會(huì)影響土壤的電阻率。土壤含水量未飽和時(shí)，土壤電阻率隨含水量的增加而減小，當(dāng)達(dá)到飽和時(shí)，由于土壤孔隙中的空氣被水所填滿，含水量增加時(shí)，電阻率也增大。4.水分水分使土壤成為電解質(zhì)溶液，是造成電化學(xué)腐蝕的先決條件。土壤

3、中的含水量對(duì)金屬材料的腐蝕速率存在著一個(gè)最大值。當(dāng)含水量低時(shí)，腐蝕速率隨著含水量的增加而增加。達(dá)到某一含水量時(shí)腐蝕速率最大，再增加含水量，其腐蝕率反而下降。5.酸堿度土壤的酸堿性強(qiáng)弱指標(biāo)pH值，是土壤中所含鹽分的綜合反映。金屬材料在酸性較強(qiáng)的土壤中腐蝕最厲害，這是因?yàn)樵趶?qiáng)酸條件下，氫的陰極化過(guò)程得以順利進(jìn)行，強(qiáng)化了整個(gè)腐蝕過(guò)程。中性和堿性土壤中，腐蝕較小。6溫度土壤溫度通過(guò)影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)來(lái)影響土壤的腐蝕性。它可以影響土壤的含水量、電阻率、微生物等。溫度低，電阻率增大，溫度高，電阻率降低。溫度的升高使微生物活躍起來(lái)，從而增大對(duì)金屬材料的腐蝕。7.微

4、生物土壤中的微生物會(huì)促進(jìn)金屬材料的腐蝕過(guò)程，還能降低非金屬材料的穩(wěn)定性能。好氧菌如硫氧化細(xì)菌的生長(zhǎng)，能氧化厭氧菌的代謝產(chǎn)物，產(chǎn)生硫酸，破壞金屬材料的保護(hù)膜，使之發(fā)生腐蝕。在金屬表面形成的菌落在代謝過(guò)程中消耗周圍的氧，會(huì)形成一個(gè)局部缺氧區(qū)，與氧濃度高的周圍或陰極區(qū)形成氧濃差電池，提高腐蝕速率。厭氧的硫酸鹽還原菌(SRB)趨向于在鋼鐵附近聚集，有著陰極去極化作用，導(dǎo)致鋼鐵的腐蝕。與碳鋼的土壤腐蝕有關(guān)的細(xì)菌的特征見(jiàn)表與土壤腐蝕有關(guān)的細(xì)菌的特征8.雜散電流雜散電流是指在規(guī)定的電路之外流動(dòng)的電流。它是一種土壤介質(zhì)中存在的一種大小、方向都不固定的電流，大部分是直流電

5、。雜散電流它來(lái)源于電氣化鐵路、電車、地下電纜的漏電、電焊機(jī)等。直流干腐蝕的機(jī)理是由于電解作用，處于腐蝕電池陽(yáng)極區(qū)的金屬體被腐蝕。對(duì)于埋地管道，電流從土壤進(jìn)入金屬管路的地方帶有負(fù)電，從而成為陰極區(qū)，由管路流出的部位帶正電，該區(qū)域?yàn)殛?yáng)極區(qū)，鐵離子會(huì)溶人土壤中而使陽(yáng)極區(qū)受到嚴(yán)重的局部腐蝕。而陰極區(qū)很容易發(fā)生析氫，造成表面防護(hù)涂層的脫落。了解了埋地管道腐蝕的原因，應(yīng)該怎么解決這些問(wèn)題。小編采訪了我國(guó)防腐行業(yè)的領(lǐng)頭羊——北京澤馬新技術(shù)有限公司的李工。澤馬涂料依托中科院、清華大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、總裝備部等單位共同研發(fā)6年，研制成功ZM99-01系列無(wú)機(jī)多功能防腐涂料

6、，于99年裝備海軍陸戰(zhàn)隊(duì)兩棲坦克，于2001年7-8月在山東半島歷時(shí)一個(gè)月的實(shí)踐演習(xí)，兩棲坦克防腐涂層無(wú)銹蝕、無(wú)脫落、光澤如初。其中在ZM99-01系列無(wú)機(jī)多功能防腐涂料的基礎(chǔ)上研制的ZM99-01A03高固體份柔性陶瓷涂料，就是專門為地下輸油、輸水、輸氣管道而研制的重防腐涂料。ZM99-01A03高固體份柔性陶瓷涂料是澤馬公司用含硅無(wú)機(jī)聚合物對(duì)有機(jī)聚合物改性得到交替排列組成的多嵌段共聚物作為成膜物，加入納米微粉、碳化硅、氧化硼，細(xì)晶氧化鋁、超細(xì)氧化鋅以及功能性填料，通過(guò)涂料中各組分相互作用和協(xié)同效應(yīng)，成產(chǎn)出多種復(fù)合功能高固體份、厚漿型的功能性陶瓷涂料。

7、具有以下特點(diǎn)涂層具有優(yōu)良的抗?jié)B透屏蔽性能。施工方便，大大提高管道的使用壽命。涂層具有防腐、耐磨、抗沖擊和良好柔韌性等復(fù)合功能。不同類型的高聚物相互協(xié)同，使涂層抗溫變性能最佳。涂料的耐酸堿性能優(yōu)異，在5%的硫酸、鹽酸、硝酸、氫氧化鈉等溶液中浸泡4000小時(shí)不脫落、不起皮，經(jīng)久耐用。涂料通過(guò)本身的酸堿濃度，抑制生物、細(xì)菌生長(zhǎng)，防止生物附著。涂料一次成膜厚，通常作為中間涂層使用，亦可做到底面合一?？偨Y(jié):埋地管道防腐最好是在地面上涂裝兩遍ZM99-01A03高固體份柔性陶瓷涂料之后，再放入土壤中。在一些特殊工況，比喻海邊、鹽堿地、沼澤地、沙漠等，可以和北京澤馬涂

8、料廠家聯(lián)系，可以在ZM99-01A03高固體份柔性陶瓷涂料基礎(chǔ)上做一些改進(jìn)，提高