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9月

地下管道的腐蚀介绍及腐蚀类型

最长的管道是地下管道。它们运输不同的石油产品,例如原油和天然气,废水,饮用水和其他液体,这极大地影响了发达国家和发展中国家的经济。管道内外表面的腐蚀是地下管道故障的主要原因。除了由于资产损坏造成的巨额财务损失外,腐蚀还会导致灾难性故障,事故和宝贵生命的损失。如果是饮用水系统,腐蚀会导致水质的破坏,浪费和供水。

土壤状况

由于与土壤接触,埋入的管道面临的环境可能会由于气候和其他因素而突然发生变化。铺设管道的方法有时会损坏外表面上提供的涂层。(有关更多信息,请参见管道腐蚀和涂层简介。)即使涂层受到最轻微的损坏,也会导致局部腐蚀的发生。

在以下情况下,土壤的低电阻率有助于其充当电解质:

  • 当管线的一部分直接铺设在未受干扰的当地土壤上,而另一部分铺设在回填的异种土壤上,而未压实的土壤则含有过量的氧气。
  • 完全不同的土壤内部铺设了长管道。
  • 土壤中存在硫酸盐,氯化物和其他酸性物质。
  • 具有粘土含量和水分的土壤。

含沙量高的土壤具有较高的电阻,因此腐蚀性较小。土壤的移位会加剧腐蚀管道的损坏。土壤中的腐蚀性氯化物是由潮汐流或洋流携带的咸水滴在距海边几英里处产生的。土壤中燃料燃烧生成的含硫化合物和氮的燃烧产物会降低电阻率并提高腐蚀电位。

甚至钠,镁和钙等碱性元素也会导致更高的腐蚀潜能,而颗粒状土壤会降低腐蚀潜能。

土壤的水分含量取决于气候以及地下水位。地下水位变化会导致更高的腐蚀。甚至潮湿空气的温度也会影响腐蚀反应。在低于冰点的较低温度下,土壤电阻率高而腐蚀电位低。通常,土壤特性(例如电阻率,有机物含量,硫酸盐,氯化物和pH值)决定了土壤的腐蚀潜力。

扰动的土壤(填充土壤)含有更多的氧气。阴极区域的氧气会加剧腐蚀。原状土壤的氧含量较低。土壤曝气会影响导致金属管道表面腐蚀的电化学反应所需的水分和氧气的可用性。

地下管道腐蚀

地下管道中发现的腐蚀类型

  • 在整个管道长度的大部分表面上,均匀腐蚀以均匀的速率发生。
  • 由于恶劣的局部环境,点蚀是腐蚀反应极端局限的情况。
  • 侵蚀和空化腐蚀主要发生内表面上,由于污染物以及蒸气气泡在管壁上崩溃,由于在液体流和湍流条件的压力变化,这可以通过重新设计流参数被减小。
  • 金属管道中的金属晶粒边界周围发生晶间腐蚀。
  • 管道的应力腐蚀开裂是由恶劣的环境以及残余应力,负载应力和气候条件引起的。
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