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金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕(特別是非電化學(xué)腐蝕)和電化學(xué)腐蝕。其中，后者占多數(shù)。電化學(xué)反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的一個(gè)分支。電化學(xué)反應(yīng)必須以金屬為電極，電解液為反應(yīng)環(huán)境和導(dǎo)電回路。埋地管道的腐蝕主要是電化學(xué)反應(yīng)引起的。
埋地管道的腐蝕有很多種，包括電偶腐蝕、濃差池腐蝕、點(diǎn)蝕、點(diǎn)蝕等。在本文中，我們重點(diǎn)研究了三種類型的電池腐蝕，即電池腐蝕。、濃差腐蝕和一次電池腐蝕。
1. 原電池腐蝕
原電池是電化學(xué)反應(yīng)最基本的形式，常用于介紹電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)合。
當(dāng)兩極通過(guò)導(dǎo)線連接時(shí)，由于兩種金屬的性質(zhì)不同，鋅比銅更活躍，從而產(chǎn)生電位差。作為一次電池的正極，鋅會(huì)失去電子，而負(fù)極的銅會(huì)得到電子。從而使鋅電極的腐蝕加劇，而銅電極的腐蝕減緩甚至停止。
在電位序列中，兩種金屬距離越遠(yuǎn)，電位差越大，腐蝕越強(qiáng)。因此，在電位序列中相距很遠(yuǎn)的兩種金屬不應(yīng)該連接在一起。實(shí)際上，雙刃鋼管的原理是常用來(lái)減緩腐蝕的。
在實(shí)踐中，有幾點(diǎn)需要注意。一是當(dāng)某段管道因腐蝕損壞而更換時(shí)，如果不加以重視，新的管段很快就會(huì)失效。因?yàn)樾碌墓芏问顷?yáng)極，所以它通常比較短，而舊的管段是陰極，它通常比較長(zhǎng)。一小段新管道需要為老管道供電，老管道比老管道大幾倍，老管道的腐蝕速率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于埋地腐蝕速率。二是管道的焊縫。鋼管的本體金屬和焊縫金屬成分不同，兩者之間的電位差可達(dá)0.275v。因此，低電位焊接接頭的鄰近部位埋于地下后容易腐蝕。因此，在上述情況下，要認(rèn)真做好防腐工作。
2. 濃差電池腐蝕
在埋地管道腐蝕中，濃差電池是很常見(jiàn)的，包括金屬離子濃差電池和氧差電池。
濃度池本質(zhì)上是由兩極金屬電勢(shì)差引起的。金屬離子濃度電池是由于兩極所處電解液中金屬離子濃度的不同，而氧濃度電池顧名思義是由于兩極所處電解液中氧濃度的不同而造成的。
其中，氧濃度池是埋地管道中最常見(jiàn)的腐蝕形式。這與不同的土壤屬性有很大關(guān)系。管道不同部分的氧氣濃度不同。管道在貧氧部分的自然電位很低，這是原電池的陽(yáng)極。管道的陽(yáng)極溶解速率明顯高于其他表面，因此會(huì)受到腐蝕。在不同土壤性質(zhì)的接縫處，黏土段氧含量較低，容易腐蝕，特別是兩種土壤的接縫處或開(kāi)挖端附近的埋地管道處。
在實(shí)際運(yùn)行中，埋地管道往往處于不同的壓實(shí)層中，因此土壤的孔隙不同，氧容量自然也不同，這為氧濃度差電池的形成提供了條件。
3.微生物腐蝕
微生物腐蝕基本上是細(xì)菌腐蝕，本質(zhì)上也是電化學(xué)腐蝕。不同的是，腐蝕微生物的傳播和代謝改變了與介質(zhì)接觸的材料界面的一些物理和化學(xué)性質(zhì)。
細(xì)菌腐蝕涉及的細(xì)菌種類很多，其中硫酸鹽還原菌的危害最大。硫酸鹽還原菌(SRB)是一種在厭氧條件下將硫酸鹽還原為硫化物的細(xì)菌。SRB屬于厭氧菌，需要在厭氧條件下生長(zhǎng)。事實(shí)上，SRB在局部厭氧環(huán)境中可以快速繁殖。 |
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