埋地钢质管道的腐蚀控制

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b、极化过程：
腐蚀电流的产生将导致金属表面原来的起始状态 下的电极电位产生了偏移，这就是极化。也就是 说，在腐蚀电池中的两种导体—金属和电介质， 通过其接触面的电极反应（氧化和还原反应）， 构成了一个闭合的电流回路。很显然，在这一回 路中电子的迂移速度，要远大于电极反应的速度。 因此，腐蚀原电池的阳极和阴极表面的电荷分布 状况，肯定会发生变化。这都会偏离原来起始状 态下的平衡值，即极化是必然要产生的。极化的 结果，使腐蚀原电池阳极的电位向正的方向偏移， 而阴极的电位向负的方向偏移，从而使腐蚀原电 池的起始电位差变小，腐蚀电流降低。
6）有良好的抗阴极剥离性能。
7）应有良好的耐化学性和抗老化性。
8）防腐层损伤后易于修补。
9）应易于修复。
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◆ 防腐管下沟前必须对防腐层进行外观检查; ◆ 下沟时必须进行防护，发现缺陷后应进行修复
； ◆ 修复和补口应使用与原材料相容的材料。 ◆ 防腐管下沟后的回填应符合标准《城镇燃气输
配工程施工及验收规范》。
材料在环境作用下引起的破坏与变质。
金属与周围介质发生化学或电化学反应而导致 的无谓消耗或破坏。
从本质上讲：“冶金的逆过程”。
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2、腐蚀的分类
a、按腐蚀形貌分类 腐蚀：全面腐蚀（均匀腐蚀）和局部腐蚀。
局部腐蚀又可分为：点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、 选择性腐蚀等。
点蚀：发生在金属表面极为局部的区域内，造成洞 穴或坑点，并向内部扩展甚至穿孔。若坑口直径小 于点穴深度时称点蚀，反之称为坑蚀。
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2）、阴极保护原理 a、腐蚀的过程
腐蚀电池：阳极区在原电池电动势驱动下发生了 金属的氧化反应，金属原子转变为金属离子进入环 境土壤溶液中，阴极区则发生了氧化剂的还原反应 ：
Fe→ Fe2+ +2e 2H+ +2e→H2（酸性溶液中） O2+ 4H++4e→2H2O（酸性溶液中） O2+2H2O+4e→4OHˉ（中、碱性溶液中） 当阳极与阴极实现了电荷平衡，金属就达到了某 种稳定状态，表现为有一个稳定的电极电位和金属 氧化反应速度，即腐蚀速度。
管道防腐层应符合国家现行标准的规定，应具备下列性能：
1）有效的电绝缘性能：新建埋地管道防腐层的绝缘电阻率 一般不应小于10000Ω·㎡ 。
2）有良好的防潮、防水性。
3）有较强的机械强度：有一定的抗冲击强度和硬度；有良 好的耐弯曲性；有较好的耐磨性。
4）防腐层对钢铁表面有良好的粘结性。
5）防腐层的材料和施工工艺对母材的性能不应产生不利影 响。
埋地钢质管道的腐蚀控制
河南省防腐工程有限公司 2012年8月23日
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前言
埋地钢质管道在土壤中的腐蚀过程是典型的电化学
腐蚀机制。由于金属材料、介质和环境条件差异，在
管道金属表面不同部位形成了高低不同的电位、据此
在金属表面产生了由分离的阳极区和阴极区组成的电
化学原典电池。每一种腐蚀控制措施都有其适用范围
保护技术是十分有效和成功的。
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管道的腐蚀情况：过桥管
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管道的腐蚀情况：机械损伤
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管道的腐蚀情况：三通
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管道的腐蚀情况：拐点
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管道的腐蚀情况：入户立管
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管道的腐蚀情况：异径管
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一、什么是腐蚀
1、腐蚀的定义
金属与环境介质间的物理-化学相互作用，其结 果使金属的性能发生变化，并常可导致金属、环 境或由它们组成的作为部分技术体系的功能受到 的损伤。
过程：阳极反应 Me﹦Me2++2e 阴极反应 O2+2H2O+4e=4(OH)次生反应 Me2++2(OH)-=Me(OH)2
特点：阴极反应和阳极反应不直接起反应，地点不同 。
阴、阳极反应通过电子传递建立物质平衡、电平
衡。
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4、金属腐蚀速度的表示方法
通常用失重法表示
Vˉ= (W0 –W1 )/S0·t —g/㎡·h Vˉ—失重时的腐蚀速度，g/㎡·h W0—金属的初始重量，g W1—除去腐蚀产物后金属的重量，g S0 —金属的表面积, ㎡ t—腐蚀的时间，h
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全面腐蚀（均匀腐蚀）
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局部腐蚀：坑蚀
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局部腐蚀：点蚀
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2、腐蚀的分类
b、按腐蚀机理分类 腐蚀分为：化学腐蚀和电化学腐蚀。
电化学腐蚀又可分为：点偶腐蚀、缝隙腐蚀、浓 差腐蚀、晶间腐蚀（选择性脱成分腐蚀）、应力 腐蚀、磨损腐蚀-空泡腐蚀（氧蚀）、细菌腐蚀。 杂散电流腐蚀。
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空泡腐蚀
3.0.3 仅有防腐层保护的高压、次高压和公称直径 大于或等于150mm的中压在役管道应逐步追加阴 极保护系统。
6.1.6 新建管道的阴极保护设计、施工应与管道的
设计、施工同时进行，并同时投入使用。
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1、防腐层保护
定义：防腐层保护就是采用物理的、化学的和机械的方法在 金属表面覆盖一层致密无孔、均匀完整、与基体结合牢固的 耐蚀材料，以达到或减缓腐蚀、保护基体金属的目的。
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2、阴极保护
1)、阴极保护的含义
阴极保护：通过降低腐蚀电位，使管道腐蚀速 率显著减小而实现电化学保护的一种方法 。
满足条件：阴极保护技术是通过改变体系中电 化学电池的组成结构、调整氧化反应和还原反应 在阴极和阳极上的分布，来实现对被保护金属（ 阴极）实施阴极保护目的。因此，就要求腐蚀介 质必须是电介质体系，以便建立起一个完整的电 流回路；要求被保护金属表层尽可能施涂优质、 绝缘的防腐层，以最大程度地降低阴极保护需要 量；要求采用电绝缘装置，以使被保护结构物与 非保护结构物严格电绝缘，防止有效保护电流的 流失；还要求被保护结构物，尤其是管道，具有 良好的整体电连续性。
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二、钢质管道的腐蚀控制措施
CJJ95-2019《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制 技术规程》中规定：
3.0.1 城镇燃气埋地钢质管道必须采用防腐层进行 外保护。
3.0.2 新建的高压、次高压、公称直径大于或等于 100mm的中压管道和公称直径大于或等于 200mm的低压管道必须采用防腐层辅以阴极保护 的腐蚀控制系统。管道运行期间阴极保护不应间断 。
和条件，对某一种腐蚀体系有效的措施，对另一种体
系就不一定有效；在某一种条件下有效的措施，在另
一种条件下可能是无效的，有时甚至可能是有害的。
一般情况下，同时采用两种或多种服饰控制措施进行
联合保护，其防腐蚀效果远比采用单一措施为佳。现
在埋地钢质管道采用的腐蚀控制措施，一般就是采用
防腐层和阴极保护的联合技术。实践证明，这种联合
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空泡腐蚀
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杂散电流引起的腐蚀
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A：不同土壤引起的腐蚀
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B：地形起伏
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C：新旧钢管连接，新钢管腐蚀
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D-1：浓差腐蚀（穿越公路）
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D-2：浓差腐蚀（管道底部）
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D-3：浓差腐蚀（穿越河流）
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D-4：浓差件： 1、存在不同电极电位的阳极区和阴极区。 2、处在同一种电解质中。 3、阳极、阴极区是电连接的。