钢管腐蚀的原因有哪些_钢管腐蚀的原因有哪些方面

文章来源：https://www.dhgcn.com 发布时间：2024-04-19 08:09:52 浏览次数：1

钢管腐蚀的原因有哪些_钢管腐蚀的原因有哪些方面

很高兴有机会和大家一起谈论钢管腐蚀的原因有哪些的话题。这个问题包含了一些常见和深入的问题，我将详细回答每一个问题，并分享我的见解和观点。

文章目录列表:

1.钢筋混凝土管，塑料管等腐蚀的影响有哪些
2.燃气管道防腐的措施有哪些
3.钢材有哪些类型的腐蚀 如何防范
4.不锈钢管腐蚀现象产生原因和防治措施有哪些？
5.不锈钢被腐蚀生锈的主要原因是什么

钢筋混凝土管，塑料管等腐蚀的影响有哪些

钢筋混凝土管等腐蚀的影响如下：

一、水的pH值：

管道中的铁细菌和盐还原菌适宜生活在中性和偏酸性介质中，当pH在8.0时，它们的生长就受到抑制，pH在8.4时基本不生长。试验表明pH在5.96～7.89范围内铁细菌生长，pH在5.96～8.35范围内盐还原菌生长。再者，由于腐蚀的生成物主要是Fe（OH）。能溶于酸性介质中，不易溶于碱性介质中，pH值偏低的酸性水能促进腐蚀作用，pH值偏高能阻止或完全停止腐蚀作用。

二、侵蚀性二氧化碳的存在：

如无侵蚀性二氧化碳的存在，反应生成氢氧化亚铁，然后被水中溶解氧氧化生成氢氧化铁，形成钝化保护膜，使管壁腐蚀速度减缓。否则，在生成氢氧化亚铁后，与二氧化碳作用生成重碳酸亚铁，它具有可溶性而流失于水中，被水中溶解氧氧化生成氢氧化铁，出现红水，其中部分脱水形成铁锈。侵蚀性二氧化碳的存在将加剧管道的腐蚀。

三、水的流速：

水的流速增大，氧的补给容易，促进管道的锈蚀。当流速再加快，氧的补给量增多，铁管表面由于氧气过剩，趋于钝态化，反而使腐蚀减小。

燃气管道防腐的措施有哪些

金属腐蚀

金属腐蚀的现象十分复杂,金属腐蚀的机理不同,一般来说可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类.

1 化学腐蚀

金属材料与干燥气体或非电解质直接发生化学反应而引起的破坏称化学腐蚀.钢铁材料在高温气体环境中发生的腐蚀,一般来说属化学腐蚀,在生产实际中常遇到类型的化学腐蚀.

a.钢铁的高温氧化

钢铁材料在空气中加热时,铁与空气中的02发生化学反应,在570℃反应如下:

3Fe + 202 Fe304

生成的Fe304是一层蓝黑色或棕褐色的致密薄膜,阻止了O2与Fe的继续反应,起了保护膜的作用.在570℃t22_k生成以FeO为主要成分的氧化皮渣,反应如下:2Fe + O2 2FeO

生成的FeO是一种既疏松又极易龟裂的物质,在高温下O2可以继续与Fe反应,而使腐蚀向深层发展.

不仅空气中的氧气会造成钢铁的高温氧化,高温环境中的CO2,水蒸气也会造成钢铁的高温氧化,反应如下:

Fe + CO2 FeO + CO;Fe + H2O FeO + H2

温度对钢铁高温氧化影响极大,温度升高,腐蚀速率显著增加,,钢铁材料在高温氧化性介质(O2,C02,H20等)中加热时,会造成严重的氧化腐蚀.

b.钢的脱碳

钢中含碳量的多少与钢的性能密切相关.钢在高温氧化性介质中加热时,表面的C或Fe3C极易与介质中O2,C02,水蒸气,H2等发生反应:

Fe3C(C) + 1/2O2 3Fe + CO; Fe3C(C) + C02 3Fe + 2CO;

Fe3C(C) + H20 3Fe + CO + H2; Fe3C(C) + 2H2 3Fe + CH4

上述反应使钢铁工件表面含碳量降底,这种现象称为"钢的脱碳".钢铁工件表面脱碳后硬度和强度显著下降,直接影响零件的使用寿命,情况严重时,零件报废,给生产造成很大的损失.

c.氢脆

含氢化合物在钢材表面发生化学反应,例如:

酸洗反应: FeO + 2HCl = FeCl2 + H20

Fe + 2HCl = FeCl2 + 2H

硫化氢反应: Fe + H2S = FeS+ 2H

高温水蒸气氧化: Fe + H20 = FeO + 2H

这些反应中产生的氢,初期以原子态存在,原子氢体积小,极易沿晶界向钢材的内部扩散,使钢的晶格变形,产生强大的应力,降低了韧性,引起钢材的脆性.这种破坏过程称为"氢脆".合成氨,合成甲醇,石油加氢等含氢化合物参与的工艺中,钢铁设备都存在着氢脆的危害,特别对高强度钢铁构件的危害更应引起注意.

d.高温硫化

钢铁材料在高温下与含硫介质(硫,硫化氢等)作用,生成硫化物而损坏的过程称"高温硫化",反应如下:

Fe + S = FeS ; Fe + H2S = FeS + H2

高温硫化反应一般在钢铁材料表面的晶界发生,逐步沿晶界向内部扩展,高温硫化后的构件,机械强度显著下降,以至整个构件报废.在采油,炼油以以及高温化工生产中,常会发生高温硫化腐蚀,应该引起注意.

e.铸铁的肿胀

腐蚀性气体沿铸铁的晶界,石墨夹杂物和细微裂缝渗入到铸铁内部并发生化学作用,由于所生成的化合物体积较大,,不仅引起铸铁构件机械强度大大降低,而且构件的尺寸也显著增大,这种破坏过程称为"铸铁的肿胀".实践证明,加热的温度超过铸铁的相变温度时,肿胀现象会大大加强.

阳极反应:Fe - 2e = Fe2+

阴极反应:2H+ + 2e = H2

水膜中H+在阴极得电子后放出H2,H20不断电离,OH-浓度升高并向整个水膜扩散,使Fe2+与OH-相互结合形成Fe(OH)2沉淀.Fe(OH)2还可继续氧化成Fe(OH)3:

4Fe(OH)2 + 2H20 + O2 = 4Fe(OH)3

Fe(OH)3可脱水形成nFe203·mH20,nFe203·mH20是铁锈的主要成分.由于这种腐蚀有H2析出,故称为"析氢腐蚀".

水溶液中一般来说溶有O2,它比H+离子更容易得到电子,在阴极上进行反应.

阴极反应: 02 + 2H20 + 4e = 40H-

阳极反应: Fe - 2e = Fe2+

阴极产生的OH-以以及阳极产生的Fe2+向溶液中扩散,生成Fe(OH)2,进一步氧化生成Fe(OH)3,并转化为铁锈.这种腐蚀称为吸氧腐蚀.

在较强酸性介质中,由于H+浓度大,钢铁以析氢腐蚀为主;在弱酸性或中性介质中,发生的腐蚀是吸氧腐蚀.

影响金属电化学腐蚀的很多,是金属的性质,金属越活泼,其标准电极电势越低,就越易腐蚀.有些金属,例如Al,Cr等,虽然电极电势很低,但可生成一层氧化物薄膜,紧密地覆盖在金属表面上,阻止了腐蚀继续进行.氧化膜被破坏,则很快被腐蚀.其次,金属所含的杂质比金属活泼,则形成的微电池,以金属为阴极便不易被腐蚀.杂质比金属不活泼,则金属成为微电池的阳极而被腐蚀.

b.土壤腐蚀

土壤是一类具有毛细管的多孔性物质,空隙中充满了空气和水,土壤中含有的盐类溶解在水中,成为电解质溶液,,埋设在土壤中的油,气,水管道以以及金属设备,具备了形成电化学腐蚀的条件而发生腐蚀损坏,以致管道穿孔,漏水,漏油,漏气,电讯发生故障,造成严重危害.而且这些管线埋设在地下,检修十分困难,给国民经济造成严重损失.

土壤腐蚀是一种情况比较复杂的腐蚀过程.土壤中各部分含氧量不同,不同区域土壤的不均匀性,金属零件或管材在土壤中埋没的深度不同,土壤的温度,酸度,含盐量,透气性,温度等情况的差异,均影响腐蚀电池的工作特性,甚至土壤中的微生物对金属腐蚀也有影响.,埋设在地下的设备以以及管道必须采取严格的防腐蚀措施,以尽量减少损失.

c.海水腐蚀

海水是含盐浓度极高的天然电解质溶液,金属结构部件在海水中的腐蚀情况,除一般电化学腐蚀外,还有其特殊性.

(1)氯离子是具有极强腐蚀活性的离子,以致使碳钢,铸铁,合金钢等材料的表面钝化失去作用,甚至对高镍铬不锈钢的表面钝化状态,也会造成严重腐蚀破坏.

(2)海浪的冲击作用,对构件表面电解质溶液起了搅拌和更新作用,同时海浪的冲涮使已锈蚀的锈层脱落,加速了腐蚀的进度.

(3)金属结构部件表面海生生物的生长(如船舷的水下部分)能严重破坏原物体的保护层 (如油漆)使构件受到腐蚀破坏,同时海生生物的代谢产物(含有硫化物)使金属构件的腐蚀环境进一步恶化,导致了腐蚀作用的加剧.

由于一般电化学腐蚀以以及上述情况的影响,浸人海水中的金属结构部件最严重的腐蚀区域分布在较水线略高的水的毛细管上升区域,在这个区域多种加速腐蚀同时作用着,造成了十分严重的腐蚀后果.

不仅是浸人海水中的金属结构部件受到严重的腐蚀,在沿海地区安置的金属结构部件受大气中的潮湿盐雾的影响,也会受到十分严重的腐蚀.

钛,锆,铌,钽是一类很好的耐海水腐蚀材料,但价格昂贵,使用受到的限制.

d.常见的局部腐蚀

材料以以及设备是一个协作运作的整体,某一区域的局部破坏将导致整个设备的运行故障,甚至造成整个设备的报废,特别是飞机,海轮,海上钻井平台机械等,由于局部破坏会造成不堪设想的后果,,局部腐蚀是最危险的一类腐蚀,务必引起工程技术人员的密切关注.常见的局部腐蚀有几种:

(1)电偶腐蚀 异种金属在同一电解质中接触,由于金属各自的电势不等构成腐蚀电池,使电势较低的金属被腐蚀破坏的过程,称接触腐蚀或双金属腐蚀.例如,某一铁制容器以镀锡保护,表层的锡被擦伤后造成Sn-Fe原电池的破坏,其中(Fe2+/Fe3+)较低,铁为阳极,受到损坏,以致穿孔,使整个设备损坏.,在这种条件下表面一旦损坏必须立即采取措施 (修补涂层)以防造成严重后果.

(2)小孔腐蚀 在金属表面的局部区域,出现向深处发展的腐蚀小孔,其余地区不腐蚀或腐蚀很轻微,这种腐蚀形态称为小孔腐蚀,简称孔蚀或点蚀.在空气中能发生钝化的金属(合金),如不锈钢,铝和铝合金等在含氯离子的介质中,经常发生孔蚀.碳钢在含氯离子的水中亦会出现孔蚀的情况.

(3)缝隙腐蚀 金属部件在介质中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙(宽度在0.025~0.1 mm之间),使缝隙内介质处于滞流状态,引起缝内金属的腐蚀,称为缝隙腐蚀.

开始时,吸氧腐蚀在缝隙内外均进行.因滞流,缝内消耗的氧难以得到补充,缝内,外构成了宏观氧浓差电池,缝内缺氧为阳极,缝外富氧为阴极.随着蚀坑的深化,扩展,腐蚀力口速进行.

(4)挑选性腐蚀 合金在腐蚀过程中,腐蚀介质不是按合金的比例侵蚀,而是发生了其中某成分(一般为电势较低的成分)的挑选性溶解,使合金的组织和性能恶化,这种腐蚀称为挑选性腐蚀.如黄铜(30%Zn和70%Cu组成)的脱锌腐蚀等.

(5)应力腐蚀 当金属中存在内应力或在固定外应力的作用下,都能促使腐蚀过程的进行.这种由于内,外应力的作用引起的腐蚀称应力腐蚀.例如长期处于拉应力作用下的紧固钢丝绳索,就比较容易受到腐蚀.机械零件的机械加工也能产生较大的内应力,这些应力集中区域极易发生腐蚀损坏.应力的存在使晶格发生畸变,原子处于不稳定状态,能量升高,电极电势下降,在腐蚀电池中成为阳极而受到破坏.,在金属材料和设备的加工和使用中,要以以及时采取措施,消除应力,防止产生应力腐蚀而引起的破坏.

若金属材料在固定方向拉应力的连续作用下,应力腐蚀的结果造成材料的开裂,称应力腐蚀开裂,这是一种破坏性十分严重的腐蚀后果,必须引起注意.

2,电化学腐蚀 电化学腐蚀是金属与周围的电解质溶液相接触时,由于电流作用而产生的腐蚀.电化学腐蚀是很普遍的,为人们所常见,其腐蚀原理与原电池一样.电化学腐蚀的表面形式很多,又可分为：空气腐蚀、导电介质中的腐蚀和其它条件下的腐蚀.空气腐蚀,是金属在潮湿的空气中的腐蚀.导电介质中的腐蚀,是金属在受到雨水浇淋,或在各种酸、碱、盐类的水溶液中的腐蚀.其它条件下的腐蚀,是指地下铺设的金属管道、构件等,长期受到潮湿土壤中的多种腐蚀介质的侵蚀而遭到的腐蚀破坏

钢材有哪些类型的腐蚀 如何防范

随着城市化和现代化不断提高，埋设在地下的燃气管道越来越多，它们长期与土壤或水接触，会产生化学腐蚀，久而久之就会腐蚀管道的内壁和外壁。管道腐蚀可能的原因有除锈不彻底、底漆质量不过关、防腐处理不到位等。燃气管道防腐多采用绝缘层防腐法和电化学防腐法两种，其中电化学防腐法包括排流法和阴极保。下面和小编一起来了解一下燃气管道防腐吧！一、城镇燃气管道腐蚀的类型

1、内壁腐蚀

内壁腐蚀问题的主要原因是输送管道在输送天然气过程中，因为天然气中含有水分，会形成一层亲水膜，容易产生电化学腐蚀情况；燃气中有硫化氢、氧、二氧化碳等一些化学物质，对燃气管道的内壁产生腐蚀作用。其与管道金属接触后会发生化学反应形成化学原电池，进而腐蚀管道内壁。再加上天然气本身含有腐蚀性化学物质，会加剧管道内壁腐蚀速度。

2、外壁腐蚀

外壁腐蚀一般发生在管道架空或者埋地，由于埋地管道地下环境复杂，容易产生化学腐蚀和电化学腐蚀。当钢管埋入地下后，会发生化学腐蚀，使管壁均匀变薄，这对燃气管道的穿孔影响并不大，然而电化学腐蚀产生的局部腐蚀造成管道表面凹凸不平以致穿孔带，来严重的危害。

二、城镇燃气管道腐蚀的原因有哪些

1、管道下沟时沟壁上的石块等没有清除，胶带易被吊具擦破。下管过程中对回填的建筑垃圾没有清除大的石块、砼弃块等将胶带砸破。胶带破损处容易发生电化学腐蚀穿孔。

2、底漆的品种和生产厂家不同，质量差异比较大，而且施工现场的环境、条件、工具、天气、操作程序和等都会影响底漆的质量。

3、除锈不彻底，焊口、法兰、三通等现场安装处没有达到国家标准；钢管表面的浮锈没擦净，导致底漆与管道壁粘结力达不到要求，甚至形成两层皮；在阴雨季节，除锈后没有以以及时刷底漆，管道表层已再生一层薄锈。

4、大多数管道都是用的是冷缠胶带的防腐材料，相比之前的三油两布，具有工艺更加简单，现场不用加湿作业，施止速度快等优点，但是带基材料非常硬，并且胶层比较薄，容易卷边，遇有腐蚀性地下水浸泡时，水份沿层间缝隙渗入到钢管表面，从而产生腐蚀现象。

5、国内还没有专门针对燃气地下管道的防腐标准，一般参考石油部的标准进行防腐设计，这些标准不能完全满足城市地下管道防腐的需要；影响管道防腐质量控制主要表现在缺乏必要的防腐检测手段和仪器设备，执行防腐规范不够严格，质量管理不到位；缺乏必要的日常维护工作和专业化防腐技术队伍也是容易造成管道腐蚀的原因。

三、燃气管道防腐措施有哪些

1、绝缘层防腐法

绝缘层可以将管道与作为电解质的土壤隔开，并增大管道与土壤间的电阻，从而减小腐蚀电流，达到防腐的目的；可土壤的腐蚀性能决定防腐绝缘层等级，选用石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油磁漆、聚乙烯防腐层、熔结环氧粉末涂层等防腐绝缘材料。

2、排流法

当金属管道遭受来自杂散电流的电化学腐蚀时，埋设的管道发生腐蚀处是阳极电位。在该处管道和电铁回归线（如变电站的负极或钢轨）之间，用低电阻导线（排流线）连接起来，使杂散电流不经过土壤而直接回到变电站去，就可以防止发生腐蚀，这就是排流法。

这种效率高、费用低，是一种普遍的电化学防腐蚀法。

3、阴极保

阴极保是从管道的外部给量的直流电流，由于输水管道上电流的作用，金属管道表面上的不均匀电位被消除，使其不能产生腐蚀电流，从而达到保护金属不受腐蚀的目的。主要采用外加电流法和牺牲阳极法两种。

4、其他

净化需要输送的天然气，保证使用天然气的质量；挑选恰当的结构设计、使用缓蚀剂、进行腐蚀监控等也是管道防腐措施中常见的办法。

不锈钢管腐蚀现象产生原因和防治措施有哪些？

钢材腐蚀的主要类型包括三种： （1）大气腐蚀。主要是由空气中的水和氧气等的化学以以及电化学作用所引起。大气中的水汽形成金属表层的电解液层，而空气中的氧溶于其中作为阴极去极剂，二者与钢构件形成了一个基本的腐蚀原电池。当大气腐蚀在钢构件表面形成锈层后，腐蚀产物会影响大气腐蚀的电极反应。 （2）局部腐蚀。这是钢结构腐蚀破坏最常见的形态，包括电偶腐蚀和缝隙腐蚀。电偶腐蚀主要发生在钢结构不同金属组合或连接处，两种金属构成了腐蚀原电池。缝隙腐蚀主要发生在钢结构不同结构件之间、钢构件与非金属之间存在的表面缝隙处，当缝隙宽度窄到可以使得液体在缝隙内停滞时发生。 （3）应力腐蚀。即在的介质中，钢结构不受应力作用时腐蚀甚微，但受到拉伸应力后，经一段时间后构件会发生突然断裂。此种腐蚀断裂事先无明显征兆，故往往造成灾难性后果，如桥梁坍塌、建筑物倒塌、管道泄漏等，并带来巨大的经济损失和人员伤亡。 涂料被涂装至钢结构表面，形成厚度的涂层，直接将钢铁与腐蚀环境隔离开来，使金属产生一道防腐蚀保护屏障，推迟腐蚀介质与钢铁相接触的时间，即只有等漆膜在所处腐蚀环境中失效损坏后，钢铁被曝露于外界环境时才于腐蚀性介质相接触产生腐蚀，涂料的涂装层从而实现了钢铁的防腐蚀保护作用。

涂料一般来说由膜物质、颜料、溶剂和助剂等组成。钢结构常用的防腐蚀涂料主要有：油脂涂料、醇酸涂料、氯化橡胶涂料、环氧涂料、丙烯酸树脂涂料以以及聚氨酯涂料等。

钢结构的防腐蚀涂装工艺包括表面清理、除油、除锈和涂料涂装等步骤。

（1）钢结构表面会由于各种原因导致存在焊口不平、焊渣现象，这些会严重影响涂装层表面质量，故在涂装前应对钢结构表面进行清理、打磨整平，以保障涂装的钢结构表面全部曝露。表面主要污染物包括尘土、锈蚀物、氧化皮、旧漆等，一般可用机械进行清除。

（2）钢结构表面的油污来源于机械加工过程中的润滑以以及冷却，以以以及在搬运、存储与安装过程中的油污。油污的存在将严重影响漆膜的附着力和使用寿命，故在涂装前应彻底清洗干净，一般可用有机溶剂或化学法等进行除油。

（3）钢材表面一般都会存在氧化皮和铁锈，导致漆膜被锈层隔离而不能牢固地附着于钢铁表面，从而影响实际防护效果。疏松的铁锈含有大量水分，对周围的钢铁会产生进一步腐蚀，造成新的漆膜起泡、龟裂、脱落。在钢结构表面进行涂装前，除锈是极其重要的工序，一般采用机械动力除锈。

（4）涂料涂装是将涂料薄而均匀地涂布在钢铁表面的工艺过程，其涂装的挑选将直接影响涂膜的质量和涂装效率。常用涂装包括刷涂、滚涂、空气喷涂和高压无气喷涂等。不同类型涂料的涂装有其自己的适应性。

不锈钢被腐蚀生锈的主要原因是什么

腐蚀发生在不锈钢管与介质环境相接触的整个界面上并沿截面均匀减薄为特征，多出现在酸和热碱介质环境中。

不锈钢无缝管极好的耐腐蚀性能是由于在钢的表面形成看不见的氧化膜，使其成为是钝态的。该钝化膜的形成是由于钢暴露在大气中时与氧反应，或者是由于与其他含氧的环境接触的结果。钝化膜被破坏，不锈钢无缝管就将继续腐蚀下去。在很多情况下，钝化膜仅仅在金属表面和局部地方被破坏，腐蚀的作用在于形成细小的孔或凹坑，在材料表面产生无规律分布的小坑状腐蚀。

出现点蚀很可能是存在与去极剂化合的氯化物离子，不锈钢无缝管等钝态金属的点蚀常起因于某些侵蚀性阴离子对钝化膜的局部破坏，保护有高耐腐蚀性能的钝态一般来说需要氧化环境，但正好这也是出现点蚀的条件。产生点蚀的介质是在C1-、Br-、I-、Cl04-溶液中存在FE3+、Cu2+、Hg2+等重金属离子或者含有H2O2、O2等的Na+、Ca2+碱和碱土金属离子的氯化物溶液。点蚀速率随温度升高而增加。例如在浓度为4%-10%氯化钠的溶液中，在90℃时达到点蚀造成的重量损失；更稀的溶液，值出现在较高的温度。

一、

不锈钢具有耐蚀性，且不易生锈，是因为其中的铬元素成分，在空气中，与氧气结合成不氧化状态的坚固表面，以防止各种腐蚀的腐蚀。此种皮膜若因某种腐蚀原因而受到损伤，如这时锈钢管就会开始生锈。只能说不锈钢不易生锈的，但非不生锈。

二、

使不锈钢生锈的原因有很多种： 1、.受温泉地带产生腐蚀性气体污染。2、受海岸海风所含盐分附着污染。3、.受清扫药液附着污染。受手纹手垢污染。

三、

在生锈的初期状态，做清除简单（如细砂纸打磨）即可恢复原来的状态，因为不锈钢的生锈，只是表面而已，而并非材质本身的腐蚀。这点与钢铁生锈是根本上不同的。但经长期放置不做清除，会造成较深的点蚀，这时就不好办了。

不锈钢具有耐蚀性且不易生锈，是因为其中的铬元素成分，在空气中与氧气结合成不氧化状态的坚固表面膜，以防止各种腐蚀的腐蚀。此种皮膜若因某种腐蚀原因而受到损伤，如这时锈钢管就会开始生锈。只能说不锈钢不易生锈的,不过生锈这点与钢铁生锈是根本上不同的,：不锈钢的生锈，只是表面而已，而并非材质本身的腐蚀。在不锈钢生锈的初期状态，做清除简单（如细砂纸打磨）即可恢复原来的状态，但经长期放置不做清除，会造成较深的点蚀，这时就不好办了。

好了，关于“钢管腐蚀的原因有哪些”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的讲解对“钢管腐蚀的原因有哪些”有更全面、深入的了解，并且能够在今后的工作中更好地运用所学知识。