油氣管道大多為鋼管,如果不進行保護,埋在地下會很快發(fā)生腐蝕,即使在干燥的沙漠中也不例外。這是為什么呢?
我們知道鐵在自然界中以鐵礦石的形式存在,通過冶煉才能成鋼材,而冶煉過程使金屬的能量增加,吸收了能量的金屬是不穩(wěn)定的。自然條件下,金屬總是存在著自發(fā)回歸低能穩(wěn)定態(tài)的傾向—也就是與周圍介質(zhì)(通常為氧)反應(yīng)形成低能態(tài)的化合物。在這個過程中,金屬失去電子被氧化,也就是發(fā)生了腐蝕。因此可以將金屬腐蝕理解為冶金的逆過程,這個過程將會破壞金屬的組織,導(dǎo)致金屬材料的強度降低。
既然自然條件下,金屬材料都存在腐蝕(失去電子被氧化)的傾向,那么只要周圍環(huán)境中存在氧化性物質(zhì)比如氧,就必然會誘發(fā)金屬的腐蝕。空氣中含有氧,所以放在大氣中的鋼鐵會
發(fā)生腐蝕(生銹);水中溶解有氧,土壤具有透氣性而且含水,所以水和土壤都是腐蝕性介質(zhì)。
事實上由于土壤中含有水,具有導(dǎo)電性,對金屬的腐蝕過程經(jīng)常以腐蝕速度較快的電化學(xué)方式進行,導(dǎo)電性越好的土壤腐蝕性也就越強。此外大多數(shù)土壤中生存著各種微生物,土壤微生物的新陳代謝會參與或影響著腐蝕的進行;而電氣化鐵路、電解/電鍍車間以及電焊機等在土壤中產(chǎn)生的雜散電流對地下金屬結(jié)構(gòu)更是具有較強的破壞性。
由于土壤具有腐蝕性,所以如果不加保護,埋地鋼質(zhì)管道會發(fā)生腐蝕,隨著腐蝕的進行,鋼管的金相組織不斷遭到破壞,強度逐漸降低直至穿孔、破裂,導(dǎo)致完全失效。
在干旱的沙漠地區(qū),盡管土壤中含水量非常低,但是由于沙漠土壤的透氣性非常好(砂質(zhì)土壤),且含鹽量很高,所以也具有極強的腐蝕性。土壤潮濕或少量降雨都會在短時間內(nèi)造成鋼質(zhì)管道的腐蝕破壞。
(來源:石油知識)