材料腐蝕與防護第八講土壤腐蝕-PPT課件

1、1,土壤腐蝕,2,土壤腐蝕的定義和特點 定義 ： 埋在土壤中的金屬及其構(gòu)件的腐蝕。 特點： 不易發(fā)現(xiàn)，維修困難， 導致爆炸、火災、環(huán)境污染,3,低碳鋼材料在中國不同地區(qū)土壤的腐蝕數(shù)據(jù),4,土壤電解質(zhì)的特性,多相性： 土壤由土粒、水、空氣組成，土粒中又包含著多種無機礦物質(zhì)以及有機物質(zhì)； 多孔性： 在土壤的顆粒間形成大量毛細管微孔或孔隙，孔隙中充滿了空氣和水； 不均勻性： 土粒、氣孔、水分、結(jié)構(gòu)緊密程度差異，不同性質(zhì)的土壤交替更換等； 相對固定性：土壤的固體部分不動，氣相和液相有限運動。,5,土壤腐蝕的電極過程,陽極過程 在潮濕土壤中的陽極過程類似于在溶液中陽極過程腐蝕； 在干燥且透氣性良好的土壤

2、中，陽極過程接近于大氣腐蝕的陽極過程。,6,土壤腐蝕的電極過程,陰極過程： 吸氧反應(yīng)，氧的傳輸特點為： 氧由氣相和液相兩條途徑輸送，隨土壤中氣相或液相的定向流動而傳輸，也可以在土壤的氣相和液相中進行擴散。,7,土壤腐蝕的電極過程,土壤腐蝕的控制特征,大多數(shù)土壤為潮濕土壤，腐蝕的特點： 腐蝕控制特征為 陰極控制 （陰極極化為電化學極化控制）,疏松干燥土壤，表現(xiàn)為陽極控制，類似于大氣腐蝕,長距離宏觀腐蝕電池作用下，土壤的電阻成為腐蝕控制因素，腐蝕控制特征為： 陰極電阻混合控制,8,土壤中的腐蝕電池,長距離腐蝕宏電池： 通過組成、結(jié)構(gòu)不同的土壤 : 氧的滲透性不同而造成氧濃差電池 其中一種土壤含有硫

3、化物、有機酸或工業(yè)污水 腐蝕電流（長線電流）可達5A 流動的范圍可超過1.5Km,9,管道在不同結(jié)構(gòu)的土壤中形成的氧濃差電池,10,局部不均勻性所引起的腐蝕宏電池 與土壤中石塊等夾雜物接觸處，石塊等阻止氧的傳輸，該部位金屬為陽極； 與土壤本體接觸處，氧可通過土壤本體傳輸，該處的金屬為陰極 埋設(shè)深度不同及邊緣效應(yīng) 較深的部位 陽極 較淺的部位 陰極 金屬所處狀態(tài)的差異 異金屬接觸、溫差、應(yīng)力,11,1 舊管道（陰極），2 新管道（陽極）,12,土壤腐蝕的影響因素,材料因素的影響： 鑄鐵、碳鋼，低合金鋼的腐蝕速度，無明顯差別。 土壤性質(zhì)的影響 孔隙度（透氣性）、含水量、電阻率、氧化還原電位、pH值

4、和含鹽量。,13,土壤的電阻率與腐蝕性的關(guān)系,14,土壤腐蝕的影響因素,雜散電流 由原定的正常電路漏失而流入它處的電流，主要來源是應(yīng)用直流電大功率電氣裝置，如電氣化鐵道、電解及電鍍槽、電焊機電化學保護裝置等。,15,雜散電流腐蝕（Stray Current Corrosion）: 當雜散電流流過埋在土壤中的管道、電纜等，進入大地處的陽極端出現(xiàn)的腐蝕。,交流電也會引起雜散電流腐蝕，但破壞要弱得多。頻率為60Hz交流電的作用約為直流電的1。,I： 路軌（陽極）土壤管線（陰極）； II： 管線（陽極）土壤路軌（陰極）。,16,微生物的影響 在缺氧的土壤條件下，有利于某些微生物的生長。細菌生命活動間接地對金屬腐蝕的電化學過程產(chǎn)生影響。,17,土壤腐蝕性的估計 確定土壤的腐蝕性： 電阻率法 測定極化特征的極化曲線法 測定土壤腐蝕速度的極化阻力法 氧化還原電位法,18,防止土壤腐蝕的措施,覆蓋層保護： 焦油瀝青、環(huán)氧煤瀝