輸油管道基本上都采用碳素鋼無縫鋼管、直縫電阻焊鋼管和螺旋焊縫鋼管。輸油管道的敷設(shè)一般采用地上架空或埋地兩種方式。但無論采用哪種方式，當(dāng)金屬管道和周圍介質(zhì)接觸時(shí)，由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起其表面銹蝕。金屬管道遭到腐蝕后，在外形、色澤以及機(jī)械性能方面都將發(fā)生變化，影響所輸油品的質(zhì)量，縮短輸油管道的使用壽命，嚴(yán)重可能造成泄露，污染環(huán)境，甚至不能使用。根據(jù)金屬腐蝕過程的不同點(diǎn)，可以分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種。
1、化學(xué)腐蝕
單純由化學(xué)作用而引起的腐蝕叫化學(xué)腐蝕。例如，金屬裸露在空氣中，與空氣中中的O2、H2S、SO2、Cl2等接觸時(shí)，在金屬表面上生成相應(yīng)的化合物（如氧化物、硫化物、氯化物等）。通常金屬在常溫和干燥的空氣里并不腐蝕，單在高溫下就容易被氧化，生成一層氧化皮（由FeO、Fe2O3、Fe3O4組成），同時(shí)還會(huì)發(fā)生脫碳現(xiàn)象。此外，在油品中含有多種形式的有機(jī)硫化物，環(huán)烷酸，它們對(duì)金屬輸油管道也會(huì)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。
2、電化學(xué)腐蝕
當(dāng)金屬和電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，由電化學(xué)作用而引起的腐蝕叫電化學(xué)腐蝕。它和化學(xué)腐蝕不同，是由于形成了原電池而引起的。金屬管道與含有水分的大氣，土壤、湖泊、海洋接觸。這些介質(zhì)中含有CO2、SO2、HCl、NaCl及灰塵都是不同濃度的電解質(zhì)溶液，金屬本身由于含有雜質(zhì)，由于鐵元素和雜質(zhì)元素的電位不同，所以當(dāng)鋼鐵暴露于潮濕空氣中時(shí)，由于表面的吸附作用，就使鐵表面上覆蓋一層極薄的水膜。水的電離度雖小，但仍能電離成H+
離子和OH-離子，在酸性介質(zhì)的大氣環(huán)境中H+的數(shù)量由于水中溶解了CO2、SO2等氣體而增加。因此，鐵和雜質(zhì)就好象放在含有H+、OH-、HCO32-、HSO3-等離子的溶液中一樣，形成了原電池。鐵為陽極，雜質(zhì)為陰極。由于鐵和雜質(zhì)緊密的接觸，電化學(xué)腐蝕作用得以不斷進(jìn)行。鐵變成鐵離子進(jìn)入水膜，同時(shí)多余的電子移向雜質(zhì)。水膜中的Fe2+離子和OH-離子結(jié)合，生成Fe（OH）2附著在鐵表面，這樣鐵便很快遭受腐蝕。其反應(yīng)如下：
陽極（鐵）Fe=Fe2++2e-
Fe2++2OH-=Fe（OH）2陰極（雜質(zhì)）2H++2e-=H2↑
然后，Fe（OH）2被氧氣氧化為Fe（OH）3,Fe（OH）3及其脫水產(chǎn)物Fe2O3是紅褐色鐵銹的主要成分。該腐蝕實(shí)際上是在酸性較強(qiáng)的情況下進(jìn)行的。在一般情況下，如果鐵表面吸附的水膜酸性很弱或是中性溶液，則在陽極也好是鐵氧化成Fe2+離子，在陰極主要是溶解在水膜中的氧得到電子：
陽極2Fe=2Fe2++4e-
陰極O2+2H2O+4e-=4OH-
所以介質(zhì)中不僅H+離子能引起金屬腐蝕，含有氧時(shí)也能腐蝕。影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和外界介質(zhì)兩個(gè)方面。就金屬本身來說，金屬越活潑就越容易失去電子而被腐蝕。外界介質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響也很大，如果金屬在潮濕的空氣中，接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液，都易于腐蝕。 |
