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地下管道土壤腐蚀性分析

[ 时间:2022-12-24 点击:125 ]


影响土壤腐蚀的因素
影响土壤腐蚀的因素很多,其中主要有土壤的导电性、酸碱性、溶解盐的类型及土壤微生物、杂散电流、气候条件等。下面简单介绍对土壤腐蚀的影响较大的几个因素。
1)土壤的导电性
一般来说,对于宏观腐蚀电池起主导作用的地下腐蚀,特别是阴极与阳极相距较远时,为电阻(欧姆)控制,导电性的好坏直接关系到腐蚀速度。此时,导电性强,腐蚀速度大,导电性差,腐蚀速度低。但土壤导电性对微电池腐蚀影响不大。
土壤的导电性主要与土壤含盐量、土壤组成、温度、含水量等因素有关。含盐量增加、细黏粒土、高水含量及温度升高等使土壤的导电性提高。
2)土壤含气量
通常金属在土壤中的腐蚀,阴极主要是氧去极化反应:
O₂+2H₂O+4e->4OHT-
氧的来源主要是空气的渗透,因此,土壤的透气性好坏直接与土壤的空隙度、松紧度、土粒结构有密切的关系,特别是大小空隙比例显著地影响土壤的透气性能。在干燥的沙土中,由于气体容易渗透,所以含氧量多;在潮湿而致密的土壤中,气体传输比较困难,含氧量很少。在不同的土壤中,含氧量相差可达几百倍。
土壤中的含气量是通过改变电化学过程进度,从而影响土壤腐蚀速度的。
3)土壤pH值
大部分土壤水的抽取液,其 pH 值为6.5~7.5,即呈中性。但也有pH 值为7.5~9.5 的盐碱土,例如新疆、内蒙古有的土壤 pH 值高达 9~10,还有 pH值为3~6的酸性土,如广东南部有的土壤pH值低到3.6~3.8。就全国而言,pH值为中性土壤的面积还不到全国面积的 1/3。
金属在酸性较强的土壤中,腐蚀性比较强。中性、碱性土壤对金属的腐蚀影响不大。由于土壤具有较强的缓冲能力,即使在pH 值为中性的土壤中,有的土壤腐蚀也较强,这可能与土壤中的总酸度有关。总酸度是指单位质量的土壤中吸附氢离子的总量,它反映土壤中无机酸性物质及有机酸性物质的综合效应。
4)土壤盐分
土壤中的盐分对材料腐蚀的影响,从电化学角度来讲,除了对土壤腐蚀介质的导电过程起作用外,还参与电化学反应,从而对土壤腐蚀性产生影响。土壤中可溶性盐的含量一般在2%以内。土壤含盐量愈高,土壤导电性愈强,土壤腐蚀性愈强。含盐量高,氧的溶解度下降,减弱了腐蚀的阴极过程。
5)土壤含水量
水分是使土壤成为电解质,造成电化学腐蚀的先决条件。如果土壤含水量极低,土壤腐蚀受化学反应控制。随着含水量的增加,回路电阻减小,腐蚀性增加,直到某一临界值,土壤中可溶性盐全部溶解,回路电阻达到最小;进一步提高含水量,土壤胶粒膨胀,孔隙度缩小,透气能力下降,氧的去极化作用减慢,土壤腐蚀性降低。
土壤的含水量不仅依赖于降水量,而且还取决于土壤保持水分的能力,例如蒸发和渗漏等。土壤含水量不是固定不变的,它是一个时间函数,并受季节的影响。一般来说,含水量交替变化也会使土壤腐蚀性增强。可见土壤含水量对土壤腐蚀性的影响是很复杂的,也很重要。

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