一文讀懂埋地金屬管道的防腐處理

埋地金屬管道，由于受到土壤中酸、堿、鹽以及地下水的作用，可發(fā)生化學腐蝕；在地下電位差的作用下，也將受到電化學腐蝕。一般情況下，水中含氧越多，腐蝕越嚴重；pH值越低，腐蝕越快；含鹽量越高，腐蝕會加劇。因此，腐蝕實際上是氧化反應和電解反應的結果。

地埋金屬管道腐蝕的特點

金屬的化學腐蝕：金屬的化學腐蝕是指金屬表面與非電解質直接發(fā)生純化學作用而引起的破壞。在化學腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接進行的，因而沒有電生。

金屬的電化學腐蝕：金屬與電解質溶液作用所發(fā)生的腐蝕，是由于金屬表面發(fā)生原電池作用而引起的，這一類腐蝕叫做電化學腐蝕。

腐蝕百科-壓力容器應力腐蝕選材要點

應力腐蝕開裂

某種金屬材料只有在特定的腐蝕環(huán)境中，才發(fā)生應力腐蝕開裂。下表是容易引起應力腐蝕開裂的壓力容器用鋼和腐蝕環(huán)境的組合?？梢?，幾乎每一種材料都有可能發(fā)生應力腐蝕開裂。

根據(jù)上述應力腐蝕開裂特征，得出共同的防止途徑是：

① 盡量消除拉應力，或施加以壓應力。設備機加工或焊接后好進行消除應力退火，或進行噴丸處理等操作，造成表面壓應力。

拉應力的來源有三個：一是設備的壓力載荷或非壓力載荷應力（如熱應力）；二是加工制造和安裝過程中產(chǎn)生的殘余應力；三是腐蝕產(chǎn)物膨脹造成的應力，即由于腐蝕產(chǎn)物體積比被腐蝕掉的金屬的體積大，所造成的“楔入作用”。

② 改變介質的腐蝕性，使其完全不腐蝕（包括使其進入穩(wěn)定鈍態(tài)），或者使其轉為腐蝕，均可以防止應力腐蝕開裂。前者如使用緩蝕劑；后者如對于可經(jīng)常更換的零部件改變介質成分造成腐蝕。

金屬防腐技術

1 合理選擇與使用材料

純金屬的耐蝕性決定于電極電位，電極電位越高（越正）， 耐蝕性越好，因此有與賤金屬之分。合金耐蝕性與化學成分及組織結構有關，也與介質種類及條件等因素有關系。提高金屬材料耐腐蝕程度，應從熱力學和動力學考慮，腐蝕的控制因素可用腐蝕電流（I ） 大小予以判斷。

從上式可以看出，材料的耐蝕性可采用以下控制措施。

1. 在其他條件一定時，圖片值越小，I 也越小，材料耐蝕性越好。因此用合金化方法提高材料的圖片降低圖片值。例如Cu 中加入Au、Ni中加入Cu 可使合金耐蝕性顯著提高。這種方法消耗，一般情況下不易實現(xiàn)。

2. 增大Pc值減少腐蝕電流。

控制陰極過程可用減小陰極面積及提高陰極析氫電位等方法。合金中第二相或夾雜物大多數(shù)是陰極相，通過提高材料純凈度，進行固溶處理等可以提高材料耐蝕性。例如單相硬鋁合金比退火態(tài)耐蝕性提高。但是體系中陽極相可鈍化時，減少陰極面積反而不利于提高材料耐蝕性。

在非氧化性或氧化性不強的酸中，析氫電位可控制材料的腐蝕，析氫電位越低（越負）腐蝕速度增大，合金中加入析氫電位高的元素可以降低腐蝕程度。例如Mg 中加入質量分數(shù)為0.5%~1.0%的Mn時，使Mg-Mn合金在含有氧化物的水溶液中的腐蝕速度大大降低。

3. 增大Pa值減少腐蝕電流。

采用降低材料陽極活性，阻礙陽極過程，提高耐蝕性。如果合金中的第二相是陽極相，基體是陰極相，采用提高材料純凈度或固溶處理，減少陽極面積，提高材料耐蝕性。如果合金中陽極第二相數(shù)量多時，在腐蝕過程中將逐漸降低腐蝕速度。例如Al-Mg 系合金中強化相（Al2Mg3 ） 是陽極性，在腐蝕過程中將逐漸被腐蝕掉，合金表面微陽極相總面積逐漸減小，材料腐蝕速度降低，所以Al-Mg合金耐蝕性比 Al-Cu 合金好。

海上壓力容器腐蝕行為的風險與檢驗研究

基于API 581標準，結合壓力容器現(xiàn)場所處環(huán)境和對應腐蝕機理，采用定量分析方法對壓力容器各類損傷系數(shù)、失效概率和失效后果進行分析與計算。同時結合制定的風險可接受準則，對壓力容器風險等級進行高低劃分，針對風險高的設備及組件，結合其各類損傷系數(shù)和失效后果，制定針對性的未來檢驗周期、檢驗計劃、檢驗措施和相關后果監(jiān)控措施。研究結果能實現(xiàn)對壓力容器及組件的風險準確定量評估，并針對風險制定相應檢驗周期和檢驗計劃。此方法對合理分配現(xiàn)場檢驗人力、財力和控制平臺安全生產(chǎn)具有重要意義。且該方法已成功應用于中國海域FPSO，可供其他工程借鑒參考。

關鍵詞： API 581標準； 壓力容器； 風險； 檢驗

在能源交通、陸上石油化工、海上油氣生產(chǎn)等重要領域中，壓力容器被廣泛地使用。尤其在海上油氣生產(chǎn)領域，壓力容器是常見且的設備，控制壓力容器的風險對控制平臺安全生產(chǎn)具有重要作用，因此對壓力容器進行定量風險評估具有重要意義。