钢制管道与储罐的腐蚀与防护

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1、第一章埋地钢质管道的腐蚀第一节防腐工作的重要意义在诸多灾难中(水灾、火灾、风灾、地震、车祸等)腐蚀给人类带来的危害遥居领先。统计资料表明：美国每年腐蚀损失3千亿美元，人均1千1百美元。我国每年腐蚀损失1500多亿元，平均每天损失3亿元。腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4%左右，其中包括上百万吨钢材和各种灾难事故造成的损失，世界钢产量的1/3因腐蚀而报废，造成的直接和间接经济损失是巨大的。此外，腐蚀造成资源和能源的损失也是严重的，管道因腐蚀、结垢造成管径变小，摩阻增大，泵功率增加、跑、冒、滴、漏不仅浪费了资源还严重的污染环境，甚至造成人身的伤亡事故。火灾、爆炸、窒息事

2、件不断发生,直接威胁人民生命财产的安全，其中埋地钢质管道的腐蚀损失占有相当大的比例，腐蚀的严重性不单是经济问题也是一个严重的社会问题。做好防腐工作有着重要意义，它可以控制腐蚀灾难的发展，消除腐蚀事故和环境污染，增产节约，只要我们采取有效的防腐措施，就可以夺回1/3的经济损失。这直接关系到创造节约型社会的实现。第二节金属腐蚀简述一、金属为什么会腐蚀腐蚀就是金属由元素状态返回自然界存在的化合物—矿石的过程,它是一个自发的,不可避免的渐变过程。以铁为例：在自然界常年稳定存在的形式是铁矿石，而铁被腐蚀后的产物铁锈的成分也正如同矿石成分，从能量观点看，化合物经冶炼还原出金属是吸热

3、过程，需要提供大量热能才能完成，46即金属状态的铁比矿石中的铁具有较高能量，这种高能态在自然环境中是不稳定的，它要不断放出能量，重返自然界稳定存在的低能态矿石。所以说，腐蚀过程乃是冶炼过程的逆过程，冶炼时消耗能量越大的金属就越易腐蚀，如铁就容易腐蚀，而金则难腐蚀。腐蚀过程(释放能量)腐蚀与冶炼关系：铁铁的化合物冶炼过程(高能态)(吸收能量)(低能态)腐蚀的原理是电化学腐蚀，其造成腐蚀的原因有内因和外因，内因是通过外因起作用。内因：成份不同，如碳钢内含有主要成分铁(Fe)，少量碳化铁(FG3C)，和碳(C)及其它合金元素，由于铁和碳具有不同的电位，碳的电位高(惰性)是阴极

4、，铁的电位低(活泼)是阳极，铁和碳之间存在电位差,在腐蚀介质中就产生腐蚀电流，造成电位低的铁腐蚀。即由铁转变成铁离子。外因:空气、水、土壤中含有氧(O2)二氧化碳(CO2)二氧化硫(SO2)，各种盐，不同PH值，灰尘、烟粒，细菌、杂散电流、温度、流速……等环境具有导电性，金属在内，外因共同作用下，电化学腐蚀就发生了。二、金属腐蚀的分类按金属腐蚀破坏形式分类：（一）全面腐蚀、腐蚀分布在整个金属表面上，如钢板上的薄锈。（二）局部腐蚀:腐蚀集中在金属表面的一定区域，而其它区域则几乎不受腐蚀。如点腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、选择性腐蚀、间接46腐蚀、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳、磨损腐

5、蚀。氢脆……等。三、腐蚀程度的评定（一）全面腐蚀的评定表1—1全面腐蚀三级标准耐蚀性评定耐蚀性等级腐蚀深度毫米/年1、耐蚀1<0.12、可用20.1～1.03、不可用3〉1.0（二）局部腐蚀的评定以点蚀腐蚀评定介绍如下：1、点蚀系数表示法：最深的腐蚀孔深度d和全面腐蚀深度D之比，d／D越大，点蚀程度越严重。图1—1点蚀系数表示法2、平均点蚀深度表示法：取10个最深的腐蚀孔深度取平均值来表示。3、综合表示法：单位时间内最大腐蚀深度(毫米/年)与单位面积上的点蚀数，几个数据合并起来表示。表1—2管道壁厚腐蚀程度判定指标等级腐蚀深度完好表面无锈斑轻腐蚀腐蚀最大深度小于1rnr

6、n重腐蚀腐蚀最大深度大于1mm小于2mm极重腐蚀腐蚀最大深度大于2mm～1/2管壁厚危险腐蚀腐蚀最大深度大于1/2管壁厚穿孔腐蚀管壁己穿孔46第三节埋地钢质管道的腐蚀一、管道的外腐蚀一土壤腐蚀因为土壤是多相物质组成的复杂混合物，颗粒间充满空气，水和各种盐类，使土壤具有电解质特征,因此，地下管道在土壤中构成了腐蚀电池。（一）因材质的成分不同及表面状态不同所形成的腐蚀电池：由于制管时的缺陷，可能夹杂有不均匀物质，如熔渣、焊缝及其热影响区，钢管表面的氧化膜(锈、轧屑)，涂层，它们与本体金属之间存在着较大性质差异，产生电位差而构成腐蚀电池。如钢管的焊缝和本体金属间的电位差可高达

7、0.27伏，又如钢管或设备的接地极(铜极)之间电位差可达0.4伏之多。见表1-3。常见金属及合金的自然电位。表1—3常见金属及合金的自然电位金属或合金自然电位①伏工业纯镁—1.75镁合金—1.6铝合金—118锌合金—1.05工业纯铝—0.8低碳钢(纯净和光亮)—0.5～—0.8低碳钢(有锈)—0.2～—0.5铸铁—0.5铅—0.5混凝土中的低碳钢—0.2高硅铸铁(硅14%)—0.2钢上的轧皮(氧化皮)—0.2铜、黄铜、青铜—0.2碳、焦碳、石墨+0.3①相对于硫酸铜参比电极测定值根据表1-3给出的电位值就可分析下图由于钢管表面不均匀性(内