金屬腐蝕是金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用成為金屬化合物而遭受破壞的一種現(xiàn)象。在國民各部門中，每年都有大量的金屬構(gòu)件和設(shè)備因腐蝕而報廢。據(jù)發(fā)達國家調(diào)查，每年由于腐蝕造成的損失約占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的2%—4%。，在腐蝕作用下，世界上每年生產(chǎn)的鋼鐵中有10%被腐蝕消耗。
腐蝕是影響管道系統(tǒng)可靠性及使用壽命的關(guān)鍵因素。據(jù)美國國家輸送安全局統(tǒng)計，美國45%管道損壞是由外壁腐蝕引起的。而在美國輸氣干線和集氣管線的泄漏事故中，有74%是腐蝕造成的。1981—1987年前蘇聯(lián)輸氣管道事故統(tǒng)計表明，總長約24萬km的管線上曾發(fā)生事故1210次，其中外腐蝕517次，占事故的42.7%；內(nèi)腐蝕29次，占2.4%；因施工質(zhì)量問題造成的事故280次，占23.2%。我國的地下油氣管道投產(chǎn)1—2a后即發(fā)生腐蝕穿孔的情況已屢見不鮮。它不僅造成因穿孔而引起的油、氣、水泄漏損失，以及由于維修所帶來的材料和人力上的浪費，停工停產(chǎn)所造成的損失，而且還可能因腐蝕引起火災(zāi)。特別是天然氣管道因腐蝕引起的爆炸，威脅人身安全，污染環(huán)境，后果極其嚴重。
油氣管道問世已有百余年的歷史，管道工作者為做好管道的防腐工作，從20年代埋設(shè)裸管到30年代裸管加陰極保護，40年代開始采用覆蓋層加陰極保護，迄今仍在進行管道腐蝕技術(shù)的不懈探索。作為裸露的金屬表面，單用陰極保護可以達到防蝕作用，但因耗電巨大而不經(jīng)濟，甚至不可行。那么單用覆蓋層保護不用陰極保護是否可行呢？回答也是否定的。因為理想狀態(tài)的覆蓋層永遠實現(xiàn)不了，一旦覆蓋層上有針孔或破損，就會形成大陰極（覆蓋）、小陽極（針孔或破損部分）的腐蝕電池，由于這一電池的作用，使腐蝕集中在破損或針孔的局部，這一作用的結(jié)果比不用覆蓋層還可怕，加速了管道的點蝕速率。由于覆蓋層的使用，大大減少了金屬裸露的表面，使得陰極保護的電流密度急劇地降低，極大地擴大了保護范圍。使陰極保護變得經(jīng)濟和可行，所以當今世界上公認的埋地管道防腐技術(shù)是覆蓋層和陰極保護相結(jié)合。
埋地管道是埋在地下的最大的鋼鐵構(gòu)件，可長大幾千里公里，穿越各種不同類型的土壤和河流湖泊。土壤冬、夏季的凍結(jié)與融化，地下水位變化，以及雜散電流等復(fù)雜的埋設(shè)條件是造成外腐蝕的環(huán)境。管道內(nèi)輸送介質(zhì)的腐蝕性差異也很大。例如輸送天然氣時含有害物質(zhì)H2S和CO2輸送原油時含S和H2O，成品油中含有O2和H2O，這些都將造成管內(nèi)腐蝕的環(huán)境。由于管道埋于地下，很難直觀地對其進行腐蝕狀態(tài)的檢查，構(gòu)成管道防腐蝕的難度。
鑒于埋地管道腐蝕問題的復(fù)雜性和嚴重性，國內(nèi)外對防腐蝕工作都很重視，廣泛采用涂層、襯里、電法保護和緩蝕劑等措施。近年來不斷推出新型防腐層材料、管道防腐層的復(fù)合結(jié)構(gòu)及涂敷新工藝。特別是計算機應(yīng)用于腐蝕科學(xué)和防腐蝕工程，如在線測量技術(shù)、腐蝕數(shù)據(jù)庫及專家系統(tǒng)等計算機輔助管理決策系統(tǒng)，對防腐蝕設(shè)施的科學(xué)管理和監(jiān)控，都城起著重要的作用。從安全和環(huán)保要求出發(fā)，各國政府和管道企業(yè)都制定了有關(guān)及技術(shù)，作為企業(yè)必須遵循的準則。
由于對能源市場的需求急增，管輸事業(yè)發(fā)展迅猛。全世界目前長距離輸送的管道約200萬km以上，全世界形成了許多洲際的、國際性的或全國性的、地區(qū)性的大型供氣系統(tǒng)和輸油管網(wǎng)。管道的防腐蝕工作顯示出愈來愈多的重要性。隨著油田開發(fā)向沙漠、海洋、極地的延伸，以及管道向長運距、大口徑、高壓力、高度自動化遙控發(fā)展的趨勢，對防腐蝕技術(shù)也提出了更高的要求。
為了適應(yīng)迅速發(fā)展的經(jīng)濟，對原有管道和儲罐進行修復(fù)、修理及更換，延長其使用壽命，已成為一個突出而繁重的任務(wù)。美國管道總長居世界第一位（約70萬公里），據(jù)美運輸部（DOT）1986年公布的報告，美1960年前建設(shè)的油氣管道中輸氣管占51%，舊管道修復(fù)量每年為8000—19300km。西方國家每年舊管道的修復(fù)量為新建管道的25%—50%。前蘇聯(lián)輸氣干線約21萬km，其中運行15a以上的約占68%（石油瀝青防腐），現(xiàn)有2萬km的管道因腐蝕而被迫降壓運行，每年修復(fù)量也很大。我國長距離油氣管道大多已投產(chǎn)20a左右，防腐層主要采用石油瀝青，大部分已出現(xiàn)老化、龜裂的現(xiàn)象。根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，投產(chǎn)15—20a的管道逐步進入事故高發(fā)期。為此，有計劃地開展管道防腐層的修復(fù)工作，加強防腐蝕工程的綜合治理已刻不容緩。
