土壤腐蚀原理分析和埋地管道防腐应对

土壤腐蚀原理分析和埋地管道防腐应对

土壤是由气相、液相和固相所构成的一个复杂系统，其中还生存着很多土壤微生物。影响土壤腐蚀的因素很多，如孔隙度、电阻率、含氧率、盐分、水分、pH值、温度、微生物和杂散电流等，各种因素又会相互作用所以土壤腐蚀是一个十分复杂的腐蚀问题。

1.孔隙度

土壤的透气性好坏直接与土壤的孔隙度、松紧度、土质结构有着密切关系。紧密的土壤中氧气的传递速率较慢，疏松的土壤中氧气的传递速率较快。在含氧量不同的土壤中很容易形成氧浓差电池而引起腐蚀。

2.盐分

土壤中的盐分除了对土壤腐蚀介质的导电过程起作用外，还参与电化学反应，从而影响土壤的腐蚀性。它是电解液的主要成分含盐量越高，电阻率越低，腐蚀性就越强。氯离子对土壤腐蚀有促进作用，听以在海边潮汐区或接近盐场的土壤，腐蚀更为严重。但碱土金属钙、镁等的离子在非酸性土壤中能形成难溶的氧化物和碳酸盐，在金属表面上形成保护层，能减轻腐蚀。富含钙、镁离子的石灰质土壤，就是一个典型例子。

3.电阻率

电阻率是土壤腐蚀的综合性因素土壤的含水量、含盐量、土质、温度等都会影响土壤的电阻率。土壤含水量未饱和时，土壤电阻率随含水量的增加而减小，当达到饱和时，由于土壤孔隙中的空气被水所

填满，含水量增加时，电阻率也增大。

4.水分

水分使土壤成为电解质溶液，是造成电化学腐蚀的先决条件。土壤中的含水量对金属材料的腐蚀速率存在着一个最大值。当含水量低时，腐蚀速率随着含水量的增加而增加。达到某一含水量时腐蚀速率最大，再增加含水量，其腐蚀率反而下降。

5.酸碱度

土壤的酸碱性强弱指标pH值，是土壤中所含盐分的综合反映。金属材料在酸性较强的土壤中腐蚀最厉害，这是因为在强酸条件下，氢的阴极化过程得以顺利进行，强化了整个腐蚀过程。中性和碱性土壤中，腐蚀较小。

6温度

土壤温度通过影响土壤的物理化学性质来影响土壤的腐蚀性。它可以影响土壤的含水量、电阻率、微生物等。温度低，电阻率增大，温度高，电阻率降低。温度的升高使微生物活跃起来，从而增大对金属材料的腐蚀。

7.微生物

土壤中的微生物会促进金属材料的腐蚀过程，还能降低非金属材料的稳定性能。好氧菌如硫氧化细菌的生长，能氧化厌氧菌的代谢产物，产生硫酸，破坏金属材料的保护膜，使之发生腐蚀。在金属表面形成的菌落在代谢过程中消耗周围的氧，会形成一个局部缺氧区，与氧浓度高的周围或阴极区形成氧浓差电池，提高腐蚀速率。厌氧的硫

酸盐还原菌(SRB)趋向于在钢铁附近聚集，有着阴极去极化作用，导致钢铁的腐蚀。与碳钢的土壤腐蚀有关的细菌的特征见表

与土壤腐蚀有关的细菌的特征

8.杂散电流

杂散电流是指在规定的电路之外流动的电流。它是一种土壤介质中存在的一种大小、方向都不固定的电流，大部分是直流电。杂散电流它来源于电气化铁路、电车、地下电缆的漏电、电焊机等。直流干腐蚀的机理是由于电解作用，处于腐蚀电池阳极区的金属体被腐蚀。

对于埋地管道，电流从土壤进入金属管路的地方带有负电，从而成为阴极区，由管路流出的部位带正电，该区域为阳极区，铁离子会溶人土壤中而使阳极区受到严重的局部腐蚀。而阴极区很容易发生析氢，造成表面防护涂层的脱落。

了解了埋地管道腐蚀的原因，应该怎么解决这些问题。小编采访了我国防腐行业的领头羊——北京泽马新技术有限公司的李工。泽马涂料依托中科院、清华大学、中国科技大学、总装备部等单位共同研发6年，研制成功ZM99-01系列无机多功能防腐涂料，于99年装备海军陆战队两栖坦克，于2001年7-8月在山东半岛历时一个月的实践演习，两栖坦克防腐涂层无锈蚀、无脱落、光泽如初。其中在

ZM99-01系列无机多功能防腐涂料的基础上研制的ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料，就是专门为地下输油、输水、输气管道而研制的重防腐涂料。ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料是泽马公司用含硅无机聚合物对有机聚合物改性得到交替排列组成的多嵌段共聚物作为成膜物，加入纳米微粉、碳化硅、氧化硼，细晶氧化铝、超细氧化锌以及功能性填料，通过涂料中各组分相互作用和协同效应，成产出多种复合功能高固体份、厚浆型的功能性陶瓷涂料。

具有以下特点

涂层具有优良的抗渗透屏蔽性能。

施工方便，大大提高管道的使用寿命。

涂层具有防腐、耐磨、抗冲击和良好柔韧性等复合功能。

不同类型的高聚物相互协同，使涂层抗温变性能最佳。

涂料的耐酸碱性能优异，在5%的硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠等溶液中浸泡4000小时不脱落、不起皮，经久耐用。

涂料通过本身的酸碱浓度，抑制生物、细菌生长，防止生物附着。

涂料一次成膜厚，通常作为中间涂层使用，亦可做到底面合一。总结:埋地管道防腐最好是在地面上涂装两遍ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料之后，再放入土壤中。在一些特殊工况，比喻海边、盐碱地、沼泽地、沙漠等，可以和北京泽马涂料厂家联系，可以在ZM99-01A03 高固体份柔性陶瓷涂料基础上做一些改进，提高防腐时间。