埋地钢管的腐蚀因素

一、土壤因素

钢管埋于土壤之中，而土壤是气相、液相和固相所构成的一个十分复杂的系统。影响土壤腐蚀的因素很多，

1、土壤的导电性

对于宏观腐蚀电池起主导作用的土壤腐蚀，特别是阴极与阳极相距较远时，为电阻(欧姆)控制，导电性的好坏直接关系到腐蚀速度。土壤的导电性与土壤的含水量、孔隙度等因素有关。通常认为，导电性强，腐蚀速度大，导电性差，腐蚀速度低。但土壤导电性对微电池腐蚀影响不大。

2、透气性(孔隙度)

较大的孔隙度有利于氧渗透和水分的保存，而氧和水分都是促进腐蚀发生的因素。在干燥的沙土中，由于气体容易渗透，所以含氧量多;在潮湿而紧密的土壤中，气体传输比较困难，含氧量很少。在不同的土壤中，含氧量相差可达几百倍。

3、含水量

土壤腐蚀的电解液是由水分和可溶性盐组成的，当含水量很低时，阳极极化和土壤比电阻加大，腐蚀速度很小。随着含水量的增加，土壤中盐分的溶解量增大，导电性增强，因此腐蚀速度加大。但含水量过多时，因土壤胶粘膨胀堵塞了土壤的孔隙，氧的扩散渗透受阻，腐蚀速度反而减小。

4、含盐量

土壤中的盐分除了对影响土壤腐蚀介质的导电性外，还参与电化学反应，从而对土壤腐蚀性产生影响。土壤中可溶性盐的含量一般在2%以内。土壤含盐量愈高，土壤导电性愈强，土壤腐蚀性愈强。但含盐量高，氧的溶解度下降，减弱了腐蚀的阴极过程。

土壤中的阴离子对金属的腐蚀影响很大，因为阴离子对土壤腐蚀电化学过程有直接的影响，Cl-对金属材料的钝性破坏很大，促进土壤腐蚀的阳极过程，并能穿透金属钝化层，与钢铁反应生成可溶性腐蚀产物。所以，土壤中Cl—含量愈高，土壤腐蚀性愈强。

5、土壤中的细菌

土壤中缺氧时，一般难以进行金属腐蚀，因为氧是阴极过程的去极化剂。但当土壤中有细菌，特别是有硫酸盐还原菌存在时，会促进腐蚀。其原因是在这些还原菌的生活过程中，能利用氢或者某些还原物质将硫酸盐还原成硫化物时所放出的能量而繁殖起来。

埋在土壤中的钢铁构件表面，在腐蚀过程中阴极区有氢原子产生，若它附在金属表面不以气泡形式逸出，将造成很大的阴极极化，而使腐蚀减缓或停止。如果有硫酸盐还原细菌活动，则消耗金属表面的氢，促使阴极反应的进行，在铁表面生成黑色的硫化亚铁，结果使金属腐蚀加速。这种细菌在中性土壤中最易繁殖，但在pH大于9的土壤中，就不容易繁殖了。

还有些细菌能有效放出H2S、CO2等侵蚀性气体，也加速金属的腐蚀过程。

6、杂散电流

直流杂散电流对金属的腐蚀，同电解原理是一致的，电流从土壤进入金属管道的地方带有负电，这一地区为阴极区，阴极区容易析出氢气，造成金属构件表面防腐涂层剥落。由管道流出的部位带正电，该区域称为阳极区，阳极溶解使铁离子溶入土壤中而受到严重腐蚀。杂散电流造成的集中腐蚀破坏是非常严重的，一个壁厚8～9 mm的钢管，快则几个月就会穿孔、交流杂散电流对地下金属材料具有一定的腐蚀作用。

二、材质因素

埋地钢管由普通Q235碳素钢制成。其中铁是主要的元素，约占化学成分的98%或更高，含碳量一般为0.25%。钢铁中若含碳量增加，同时含有硫等杂质时，将明显加速其腐蚀速度，因此，普通碳素钢在土壤中本身的耐腐蚀性较差。Q235系热轧钢材，表面有氧化皮覆盖。氧化皮的主要成分为Fe3O4，在含微量盐的水中，它与钢铁的电极电位差达到0.20V，作为阳极的钢铁就会发生腐蚀;同样在涂装作业中，如不彻底清除氧化皮，也会引起钢管锈蚀。钢管表面状态与缺陷，如凹坑、气泡、裂纹、加上钢材内夹杂的不均匀物质，与土壤接触时形成的电位差，加速了钢管的腐蚀。

三、钢管制造工艺中的腐蚀因素

埋地螺旋钢管的制作与安装，均离不开电焊。焊缝附近的钢材受到热、焊接应力的作用，特别容易锈蚀;电焊时，落在钢材表面的“飞溅焊渣”会造成缝隙腐蚀;由于成分不同，焊缝材料与钢铁形成电隅腐蚀;这就是电焊缝周围特别容易锈蚀的原因。另外，不规范的涂装工艺，运输及安装时漆膜破损均会引起钢管锈蚀。