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我国埋地管线土壤腐蚀特点及类型
2015-05-13 11:29:35 作者:贾静焕来源:

  油气管道铺设到地下以后,管体外表面会遭受到土壤和地下水等不同程度的腐蚀,两者相比较而言,土壤腐蚀量更大,腐蚀面积更广,由土壤腐蚀引起的管道破坏事故时有发生。土壤是个复杂的固、液、气三相体系,土壤腐蚀除了受金属因素影响外,更多的是受到土壤性质的影响。归纳起来主要有以下几点:

  (1) 土壤的多样性

  土壤是一个固态、液态、气态三相物质组成的多相体系。其中固相主要由含有多种无机矿物质以及有机物的土壤颗粒组成;液相主要指土壤中的水分,包括地下水和雨水;气相即为空气。土壤腐蚀的多样性还在于不同时间、不同地点各相的组成与含量也是不同的,土壤的这种多样性决定了土壤腐蚀的复杂性。

  (2)土壤的不均一性

  土壤结构和性质的不均匀性是土壤电解质的最显著特征。这种不均一性使土壤的各种理化性质,尤其与腐蚀有关的电化学性质也随之不同,导致了土壤腐蚀性的差异。钢铁在理化性质较一致的土壤中的平均腐蚀速率是很小的。

  (3)土壤的多孔性

  土壤颗粒之间存在着许多微小孔隙,这些毛细管孔隙成为土壤中气、液两相的载体。其中水分可以直接填满孔隙或在孔壁上形成水膜,也可以溶解和吸附一些固体成分形成一种带电胶体。正是水的这种胶体形成作用,使土壤成为一种由各种有机物、无机物胶凝物质颗粒组成的聚集体。土壤的孔隙度和含水量又影响着土壤的透气性和电导率的大小。

  (4)土壤的相对稳定性

  土壤的固体部分对于埋在土壤中的管道,可以认为是固定不动的,仅有土壤中的气相和液相作有限的运动。例如,土壤孔隙中气体的扩散以及地下水移动等。

  影响土壤腐蚀性的因素很多,主要有透气性、含水率、土壤电导率、pH值和含盐量等。良好的透气性是土壤腐蚀初始发生的促进因素。土壤中的含水量很高时,氧的扩散渗透受到阻碍,腐蚀减小,随着含水量的降低,氧的去极化变得容易,腐蚀速度增加;一般认为土壤的电阻率越小,其腐蚀性越强;土壤酸度的增加使腐蚀性增强;土壤中存在的离子增加了土壤的电导率,但钙、镁离子在非酸性土壤中能形成难溶氧化物和碳酸盐保护层,减缓了对材料的腐蚀。


中国土壤分类图

  我国幅员辽阔、土壤类型多样,土壤的腐蚀性随地域的改变、土壤理化性质的不同而存在差异,并随气候的变化而变化。酸性土壤主要分布于我国经济发达地区东南沿海一带,如鹰潭站、广州站等,腐蚀性较强,易引起管线钢的SCC.我国西北地区主要是盐渍土壤,在青海、新疆有大片内陆盐湖,有广泛分布的盐渍土,如新疆库尔勒和青海格尔木地区当土中氯盐含量超过4%,硫酸盐含量超过1%时,对钢铁构件以及其它建筑材料均有不同程度的腐蚀作用。西北地区主要是盐渍土壤,盐渍土由于有高的含盐量,是各种土壤类型中腐蚀性最高的一种。

  分布于我国经济发达地区东南沿海一带的酸性土壤,如鹰潭站、广州站等,对材料有很强的腐蚀性。而且这些地区温度较高,雨水充沛,植物繁茂,土壤中的腐质酸和CO2含量较高,更容易引起高强钢发生应力腐蚀开裂。
 

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