城镇燃气钢制管道埋地敷设时都有哪些腐蚀因素?

输送燃气的钢管按其腐蚀部位的不同, 分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。

(1)内壁腐蚀

由于燃气中含有少量的水分,因此,在输送过程中,水在管道内壁生成一层亲水膜,形

成了原电池腐蚀的条件,产生电化学腐蚀。还由于输送的燃气中可能含有硫化氢、二氧化碳、氧、硫化物或其他腐蚀性化合物直接和金属起作用,引起化学腐蚀。因此,在钢管内壁一般同时存在化学腐蚀及电化学腐蚀。内壁防腐的根本措施首先应是将燃气净化,使其杂质含量达到规范要求的允许值以下。还可以在管道内用合成树脂或环氧树脂等作内涂层,可防止管道内壁的腐蚀,并能降低管壁的粗糙度,相应地提高了管道的输气能力。

(2)外壁腐蚀

钢管外壁腐蚀在架空或埋地情况下发生。对于架空钢管的外壁防腐一般用油漆覆盖层防护。而埋地钢管外壁腐蚀的原因比较复杂。其中化学腐蚀是全面性的腐蚀,在化学腐蚀的作用下,管壁厚度的减薄是均匀的,所以从钢管受到穿孔破坏的观点看,化学腐蚀的危害性不大,一般也可采取外壁覆盖层保护。除全面性的化学腐蚀外, 一般还有如下三类腐蚀:

1)电化学腐蚀由于土壤各处物理化学性质不同、管道本身各部分的金相组织结构不同,如晶格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力,特别是钢管表面粗糙度不同等原因,使一部分金属容易电离,带正电的金属离子离开金属,而转移到土壤里,在这部分管段上电子越来越过剩,电位越来越负;而另一部分金属不容易电离,相对来说电位较正。因此电子沿管道由容易电离的部分向不易电离的部分流动,在这两部分金属之间的电子有失有得,发生氧化还原反应。失去电子的金属管段成为阳极区,得到电子的这段管段成为阴极区。腐蚀电流沿金属管段从阴极区流向阳极区,然后从阳极区流离管道,经土壤又回到阴级区,形成回路,土壤中发生离子迁移,带正电的阳离子(如H+) 趋向阴极,带负电的阴离子(如 OH⁻) 趋向阳极。使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀,使钢管表面出现凹穴,以至穿孔,而阴极则保持完好。

2)杂散电流对钢管的腐蚀由于外界各种电气设备的漏电与接地,在土壤中形成杂散电流。其中对钢管危害最大的是直流电,泄漏直流电的设备有电气化铁路和有轨电车的钢轨、 直流电焊机、整流器外壳接地和阴极保护站的接地阳极等,在电流离开钢管流入土壤处,管壁产生腐蚀。

3)细菌作用引起的腐蚀根据对微生物参与腐蚀过程的研究发现,不同种类细菌的腐蚀行为,其条件各不相同。例如,在缺氧土壤中存在厌氧的硫酸盐还原菌,它能将可溶的硫酸盐转化为硫化氢,使土壤中氢离子浓度增加,加速了埋地钢管的腐蚀过程。硫酸盐还原菌的活动与土壤的 pH 值有关。 pH 值在4 .5~9 .0时细菌生长最为适宜, pH 值在3 . 5以下或

11.0以上时,细菌的活动完全受到抑制。

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