• •由于水中溶有各种盐类，土壤是一种腐蚀由于水中溶有各种盐类，土壤是一种腐蚀 性电解质，金属在土壤中的腐蚀属于性电解质，金属在土壤中的腐蚀属于电化电化学腐蚀学腐蚀; ; • •土壤中含有多种无机物质和有机物质，这土壤中含有多种无机物质和有机物质，这些物质的种类和含量些物质的种类和含量影响土壤的酸碱性影响土壤的酸碱性和和 导电性导电性; ;• •土壤是土壤是不均匀的不均匀的• •土壤中还有大量土壤中还有大量微生物微生物，对金属腐蚀能起，对金属腐蚀能起加速作用加速作用 土壤腐蚀与地下金属管道保护土壤腐蚀与地下金属管道保护 影响土壤腐蚀性的因素影响土壤腐蚀性的因素 主要因素有：含水量、含盐量、主要因素有：含水量、含盐量、pHpH值、电值、电阻率 • •土壤土壤含水量含水量既影响土壤导电性又影响含氧既影响土壤导电性又影响含氧 量量; ;• •氧的含量氧的含量对金属的土壤腐蚀有很大影响对金属的土壤腐蚀有很大影响; ; • •土壤愈干燥，土壤愈干燥，含盐量含盐量愈少，土壤电阻率愈愈少，土壤电阻率愈大，随电阻率的增大，土壤腐蚀性减小大，随电阻率的增大，土壤腐蚀性减小; ;• •pHpH值值愈低，土壤腐蚀性愈强。
愈低，土壤腐蚀性愈强土壤腐蚀性划分标准土壤腐蚀性划分标准极 强极 强 强强 中中 弱弱 极弱 极弱土壤电阻率土壤电阻率( (m)m) 100 >100土壤含盐量％土壤含盐量％(%)(%) >0.75 >0.75 0.75-0.1 0.75-0.1 0.1-0.05 0.1-0.05 0.05- 0.05- 0.010.0140 >406 >64.5-5.5 4.5-5.56-3 6-35.5-7 5.5-73-2 3-27-8.5 7-8.52-1 2-1>8.5 >8.550>50 20-50 20-50 35>35 20-30 20-30 50>50 20-50 20-50 10-20 10-20 7-10 7-10 100>100 20-100 20-100 10-20 10-20 5-10 5-10 60>60 45-60 45-60 20-45 20-45 100>100 50-100 50-100 20-50 20-50 <20 <20土壤腐蚀的特点土壤腐蚀的特点 • •阴极过程阴极过程 土壤的土壤的结构和湿度结构和湿度( (透气性透气性) )决定了氧的输决定了氧的输送速度，从而决定了阴极反应速度送速度，从而决定了阴极反应速度; ;• •阳极过程阳极过程 在中性和碱性土壤中，腐蚀产物与土壤粘在中性和碱性土壤中，腐蚀产物与土壤粘结在一起，形成一种紧密层，使阳极过结在一起，形成一种紧密层，使阳极过程受到阻碍，对金属起到保护作用。
程受到阻碍，对金属起到保护作用 ; ; • •腐蚀的控制特征腐蚀的控制特征: :各种土壤腐蚀控制特征各种土壤腐蚀控制特征（I）大多数土壤（阴极控制） （II）疏松干燥土壤（阳极控制） （III）长距离大电池腐蚀（阴极和欧姆电 阻控制）(I)I EI E(II)(III)I E土壤腐蚀的几种常见形式土壤腐蚀的几种常见形式 • •对于小的金属制品，全面腐蚀是主要的腐对于小的金属制品，全面腐蚀是主要的腐蚀形态对于大型设备，长距离管道，以蚀形态对于大型设备，长距离管道，以大电池造成的局部腐蚀为主大电池造成的局部腐蚀为主; ;• •氧浓差电池腐蚀氧浓差电池腐蚀( (图图) )• •杂散电流腐蚀杂散电流腐蚀 是指直流电源设备漏电进是指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流，对地下管道、贮入土壤产生的电流，对地下管道、贮罐、电缆等金属设施，造成严重的腐蚀罐、电缆等金属设施，造成严重的腐蚀破坏腐蚀掉的金属量和流过的杂散电破坏腐蚀掉的金属量和流过的杂散电流的电量成正比流的电量成正比 ，可以按法拉第电解定，可以按法拉第电解定律进行估算律进行估算 土壤腐蚀土壤腐蚀钢铁发生氧浓差 电池腐蚀极化图富氧区阳极极化曲线 较陡，Pa较大，因而 贫区腐蚀电流较大粘土 (贫氧区)砂土 (富氧区)阴极阳极 埋地 钢管地面构成氧浓差电池的一种情况土壤腐蚀土壤腐蚀从电车轨道漏出的杂散从电车轨道漏出的杂散 电流对土壤中钢铁管道电流对土壤中钢铁管道 的腐蚀作用图解的腐蚀作用图解电车电流流出 电流流出轨道阳极区域（严重腐蚀）阳极区域（严重腐蚀） 阴极区域 阴极区域 架空线 ＋电流流入 电流流入细菌腐蚀或微生物腐蚀细菌腐蚀或微生物腐蚀(MIC)(MIC)• •生命活动的代谢产物具有很强的腐蚀性生命活动的代谢产物具有很强的腐蚀性; ;• •影响电极反应动力学过程影响电极反应动力学过程; ;• •改变金属周围的环境条件，如氧浓度，改变金属周围的环境条件，如氧浓度，盐浓度，盐浓度，pHpH值，增加土壤的不均匀性值，增加土壤的不均匀性; ; • •破坏金属表面保护性覆盖层的稳定性，破坏金属表面保护性覆盖层的稳定性，或使缓蚀剂分解失效。
或使缓蚀剂分解失效 土壤腐蚀的几种常见形式土壤腐蚀的几种常见形式 固氮氨化作用硝化作用硝酸盐还原和反硝化作用微生物在氮素循环中的作用微生物在氮素循环中的作用• •生物固氮生物固氮: :全球生物圈每年生物固氮全球生物圈每年生物固氮8.58.5××10108 8吨，其中草原吨，其中草原3.5 3.5 ×× 10 107 7吨，林吨，林地地4.0 4.0 ×× 10 108 8吨，其它土壤吨，其它土壤0.6 0.6 ×× 10 108 8吨吨，，海洋海洋3.6 3.6 ×× 10 108 8吨固氮根瘤菌固氮根瘤菌 细菌腐蚀或微生物腐蚀细菌腐蚀或微生物腐蚀(MIC)(MIC)• •硝化作用硝化作用: :土壤或水体中的氨态氮经化能土壤或水体中的氨态氮经化能自养菌的氧化而成为自养菌的氧化而成为硝酸态氮硝酸态氮的过程• •过程：两阶段过程：两阶段————（（1 1）由亚硝化细菌参）由亚硝化细菌参与，与，铵铵→→亚硝酸亚硝酸；（；（2 2）由硝化细菌参）由硝化细菌参与，与，亚硝酸亚硝酸→→硝酸硝酸微生物在氮素循环中的作用微生物在氮素循环中的作用细菌腐蚀或微生物腐蚀细菌腐蚀或微生物腐蚀( MIC )( MIC )• •氨化作用氨化作用: :含氮有机物含氮有机物( ( 蛋白质、尿素、蛋白质、尿素、 尿酸、尿酸、几丁质几丁质 ) )经微生物的分解产生氨的作用。
经微生物的分解产生氨的作用意义：含氮有机物必须经过微生物降解才能被植意义：含氮有机物必须经过微生物降解才能被植物利用• •反硝化作用反硝化作用: :由硝酸盐还原成由硝酸盐还原成NO2–NO2–并进一步还并进一步还原成原成N2N2的过程 意义：意义：1 1、、土壤中氮元素流失的重要原因之一土壤中氮元素流失的重要原因之一；；2 2、、可以利用水生性反硝化细菌去除污水可以利用水生性反硝化细菌去除污水 中的硝酸盐中的硝酸盐微生物在氮素循环中的作用微生物在氮素循环中的作用生物体有机酸生物体有机酸NONO3 3- -NHNH4 4+ +NO2-NONON N2 2OO大气大气N N2 2同化作用同化作用氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用硝化作用硝化作用反硝化作用反硝化作用生物固氮生物固氮同化作用同化作用还原作用还原作用自然界中 氮的循环生物体生物体 有机硫有机硫SOSO4 42-2-HH2 2S S元素元素S S硫酸盐还原硫酸盐还原脱硫作用脱硫作用硫氧化作用硫氧化作用硫氧化作用硫氧化作用同化作用同化作用异化性硫酸盐还原异化性硫酸盐还原自然界中 硫的循环• •嗜酸硫杆菌嗜酸硫杆菌• •硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌• •（（1 1））减小土壤的腐蚀性减小土壤的腐蚀性 加强排水，降低地下水位，保持土加强排水，降低地下水位，保持土壤干燥。
在酸性土壤地段，可以在钢管壤干燥在酸性土壤地段，可以在钢管周围填充石灰石碎块周围填充石灰石碎块，，在埋置管道时用在埋置管道时用腐蚀性较小的土壤回填腐蚀性较小的土壤回填; ;• •（（2 2）覆盖层保护）覆盖层保护 氧煤焦氧煤焦沥青沥青涂层耐蚀性很好，但毒涂层耐蚀性很好，但毒性大性大 塑料粘结带塑料粘结带的防护性能优于石油的防护性能优于石油沥青，且适宜长距离管道的现场机械化沥青，且适宜长距离管道的现场机械化 施工，但费用较高施工，但费用较高 埋地钢铁管道的保护埋地钢铁管道的保护 （（3 3））重点区域保护；重点区域保护； （（4 4）阴极保护和涂料联合）阴极保护和涂料联合 • •地下管道的阴极保护可采用牺牲阳极保地下管道的阴极保护可采用牺牲阳极保护法，也可以采用外加电流保护法；护法，也可以采用外加电流保护法； • •外加电流法阴极保护系统对其他地下管外加电流法阴极保护系统对其他地下管道道( (以及其他设施以及其他设施) )的的干扰干扰————杂散电流杂散电流腐蚀腐蚀埋地钢铁管道的保护埋地钢铁管道的保护 (c)电流通过绝缘法兰外的土壤 或管道内的电解液流通(a)未保护管道近阳极 并与被保护管道交叉阴极保护系统产生的 杂散电流对其他设备 的干拢腐蚀。
b)两条交叉的管道分别 靠近阳极和被保护设备＋电源－阳极未保护管道 被保护管道绝缘法兰 未保护管段 被保护管段＋电源－ 被保护贮罐阳极 未保护管道• •直流电源要加强绝缘或者采取排流措直流电源要加强绝缘或者采取排流措施施 ，不使电流流入土壤，不使电流流入土壤; ;• •改善管道绝缘质量；改善管道绝缘质量；• •将受干扰的管道与被保护管道连接起将受干扰的管道与被保护管道连接起来，共同保护；来，共同保护；• •在多管道地区，最好采用多个阳极站，在多管道地区，最好采用多个阳极站，每个站的保护电流较小；每个站的保护电流较小；• •采用深井阳极可减小对其他地下设施的采用深井阳极可减小对其他地下设施的杂散电流干扰杂散电流干扰控制杂散电流的方法控制杂散电流的方法土壤腐土壤腐 蚀蚀铁轨防止杂散电流腐蚀的 排流保护法A排流点保险丝R(A)简单排流铁轨A排流点(B)极化排流保险丝整流元件秩轨轨接地阳极（C）接地式排流。