論述土壤腐蝕的防護措施

1、 論述土壤腐蝕的防護措施 XXX¹ 1.過程裝備與控制工程112班，學號XXXXXX摘要：本文論述了土壤理化性質對土壤腐蝕的影響、土壤腐蝕的類型及其防護措施。關鍵詞：土壤；腐蝕；防護措施Abstract:This article discusses the effect of the physical and chemical properties of the soilon soil corrosion, types of soil corrosion and its protective measures.Keyword：Soil；corrosion; protective me

2、asures1.土壤腐蝕 土壤腐蝕是一種電化學腐蝕，土壤中含有水分、鹽類和氧等。大多數土壤是中性的，但有些堿性的砂質粘土和鹽堿土，PH值為7.59.5。也有的土壤是酸性腐殖土和沼澤土，PH為36.。土壤含有固體顆粒沙子灰泥渣和植物腐爛后的腐殖土。土壤的結構和性質是不均勻的、多變的，土壤的固體部分對埋設在土壤中的物體表面來說，是固定不動的，而土壤中的氣、液相特點、土壤組成和性質的復雜多變性，使不同的土壤腐蝕性相差很大，也使土壤腐蝕的防護存在更多的多變性。2.土壤理化性質對土壤腐蝕的影響2.1 孔隙度孔隙度大有利于保存水分和氧的滲透。通透性好可加速腐蝕過程，但透氣性太大可阻礙金屬的陽極溶解，易生成

3、具有保護能力的腐蝕產物層。 2.2 含水量土壤中的水分可以多種方式存在，有些緊密粘附在固體顆粒的周圍，有些在微孔中流動或與土壤組分結合在一起。當土壤中可溶性鹽溶解在其中時，就組成了電解液。土壤中含水量對金屬材料的腐蝕存在著一個最大值。當含水量低時，腐蝕率隨著含水量的增加而增加。達到某一含水量時，腐蝕率達到最大值再增加含水量，其腐蝕性反而下降。 2.3 含氧量土壤的透氣性好壞直接與土壤的孔隙度極緊度，土質結構有密切關系。緊密的土壤中氧氣的傳遞速度較慢，疏松的土壤中氧氣的傳遞速度較快。在含氧量不同的土壤中，很容易形成氧濃度電池而引起腐蝕。 2.4 鹽分土壤中的鹽分除了對土壤腐蝕介質的導電過程起作用

4、外，還參與電化學反應，從而影響土壤的腐蝕性。它是電解液的主要成分，含鹽量越高，電阻率越低，腐蝕性就越強。 2.5 含水量 水分使土壤成為電解質，是造成電化學腐蝕的先決條件。PH值：即土壤的酸堿性強弱指標。它是土壤中含鹽分的綜合反映。金屬材料在酸性較強的土壤中腐蝕最強。中性、堿性土壤中腐蝕較小。2.6 微生物在缺氧的土壤中，如密實、潮濕的粘土處，這種條件下很有利于微生物的生長，這些微生物很有可能引起土壤物理化學性質的不均勻性，從而造成氧濃差電池腐蝕，這會促進金屬材料的腐蝕過程，還能降低非金屬材料的穩(wěn)定性能。2.7 電阻率電阻率是土壤腐蝕的綜合性因素。土壤的含水量、含鹽量、土質、溫度等都會影響土壤

5、的電阻率。土壤含水率未飽和時，土壤電阻率隨含水量的增加而減小，當達到飽和時，由于土壤孫隙中的空氣被水所填滿，含水量增加時，電阻率也增大鹽量：土壤中一般含有硫酸鹽、硝酸鹽和氯化鈉等無機鹽類。土壤中的含鹽量大，土壤的電導率增高，腐蝕性也增強。 2.8溫度 土壤溫度通過影響土壤的物理化學性質本來影響土壤的腐蝕性。它可以影響土壤的含水量、電阻率、微生物等。溫度低、電阻率增大；溫度高，電阻率降低。且溫度的升高使微生物活躍起來，從而增大對金屬材料的腐蝕。3.土壤中金屬腐蝕的主要類型 3.1微電池和宏觀電池引起的土壤腐蝕 微電池腐蝕，是指由相距僅為幾毫米甚至幾微米的陽極和陰極所組成的微電池作用所引起的管道腐

6、蝕。其外形特征十分均勻，故又稱均勻腐蝕。由于微陽極與微陰極相距非常近，故微電池腐蝕的速度不依賴于土壤電阻率，僅決定于微陽極和微陰極的電極過程。微電池腐蝕對埋地鋼管的危害性較小。對于短小的金屬構件來說，可以認為周圍土壤結構、水分、鹽分、氧量等是均勻的，這時發(fā)生和金屬組織部均勻性有關的微電池腐蝕。 宏觀腐蝕電池，是指在土壤腐蝕的情況下，由于土壤的透氣性不同，使氧的滲透速度不同，從而使金屬各個部位的電位發(fā)生變化，這種因土壤的介質的不均勻性引起的土壤腐蝕稱為宏觀腐蝕電池。對于長的金屬構件和管道，因各部分氧滲透率不同、粘土和沙土等結構不同、埋設深度不同，引起氧濃差電池和鹽分濃差電池。這類是屬宏觀電池造成

7、的局部腐蝕。 3.2雜散電流引起的土壤腐蝕 雜散電流是指由原定的正常電路漏失而流入他處的電流。地下埋設的金屬構筑物、管道、貯槽、電纜等都容易因這種雜散電流引起腐蝕。如圖11所示，為土壤中因雜散電流而引起1的管道腐蝕示意圖。正常情況下電流自電源的正極經架空線電力機車再沿鐵軌回到電源的負極。但當軌道與土壤間絕緣不良時，就會把一部分電流從路軌漏到地下，進入地下管道某處，然后再從管道的另一處流出，回到路軌。電流離開管線進入大地處成為腐蝕電池的陽極區(qū)，該金屬就遭到腐蝕破壞。腐蝕破壞程度與雜散電流的電流強度成正比，電流強度越大，腐蝕就愈嚴重。 圖1-1 土壤中雜散電流腐蝕示意圖4.防止土壤腐蝕的措施 4.

8、1 正確選用金屬材料和加工工藝 在設計和制造產品或構件時，首先應選擇具備良好機械性能和對環(huán)境介質具有耐蝕性的材料，這是防止金屬腐蝕失效的積極措施。材料選擇不當常常是造成金屬腐蝕破壞的根本原因。因此我們必須掌握各類金屬的及合金在各種環(huán)境下的耐蝕性能。 4.2 改變土壤環(huán)境成分，降低腐蝕性 處理土壤，減少其侵蝕性，如用石灰處理酸性土壤，或在地下構件周圍填充石灰石碎塊，移入侵蝕性小的土壤，加強排水，以改善土壤環(huán)境，降低腐蝕性。 4.3 覆蓋層保護 采用石油瀝青和煤焦油瀝青的覆蓋層或使用性能較好的圖層，如環(huán)氧煤瀝青圖層、環(huán)氧粉末圖層、泡沫塑料防護層可以較好的將管道纏繞加固絕緣起來，涂在金屬表面的覆蓋層

9、可以有效的隔絕氧氣，可以減少或防止細菌生物造成的縫隙腐蝕。 4.4 電化學防護 對于土壤來說，可以用附加陰極保護措施。陰極保護是基于電化學腐蝕原理的一種防腐蝕手段。通過施加外加的電動勢把電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位而使腐蝕速率降低。陰極保護是一種控制鋼質儲罐和管道腐蝕的有效方法，它有效彌補了涂層缺陷而引起的腐蝕，能大大延長儲罐和管道的使用壽命。5.結語 在土壤環(huán)境中，金屬材料因腐蝕而造成破壞，給國民經濟帶來了重大損失。因此研究土壤腐蝕的影響因素、土壤腐蝕的類型及規(guī)律對延緩金屬腐蝕具有重要意義。希望通過已知土壤的理化環(huán)境因素，對土壤腐蝕做出評估，最終通過多種方法掌握防護金屬腐蝕的有效措施及利用綜合手段盡力縮小因土壤腐蝕而造成對金屬材料的影響。參考文獻1張承中.金屬的腐蝕與防護.北京：冶金工業(yè)出版社，19852田永奎.金屬腐蝕與防護.北京：機械工業(yè)出版社，19953胡茂圃.腐蝕