論述土壤腐蝕的防護(hù)措施

1、 論述土壤腐蝕的防護(hù)措施 XXX¹ 1.過(guò)程裝備與控制工程112班，學(xué)號(hào)XXXXXX摘要：本文論述了土壤理化性質(zhì)對(duì)土壤腐蝕的影響、土壤腐蝕的類型及其防護(hù)措施。關(guān)鍵詞：土壤；腐蝕；防護(hù)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(xué)腐蝕，土壤中含有水分、鹽類和氧等。大多數(shù)土壤是中性的，但有些堿性的砂質(zhì)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(jié)構(gòu)和性質(zhì)是不均勻的、多變的，土壤的固體部分對(duì)埋設(shè)在土壤中的物體表面來(lái)說(shuō)，是固定不動(dòng)的，而土壤中的氣、液相特點(diǎn)、土壤組成和性質(zhì)的復(fù)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(hù)存在更多的多變性。2.土壤理化性質(zhì)對(duì)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(guò)程，但透氣性太大可阻礙金屬的陽(yáng)極溶解，易生成

3、具有保護(hù)能力的腐蝕產(chǎn)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(dòng)或與土壤組分結(jié)合在一起。當(dāng)土壤中可溶性鹽溶解在其中時(shí)，就組成了電解液。土壤中含水量對(duì)金屬材料的腐蝕存在著一個(gè)最大值。當(dāng)含水量低時(shí)，腐蝕率隨著含水量的增加而增加。達(dá)到某一含水量時(shí)，腐蝕率達(dá)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(zhì)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)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(duì)土壤腐蝕介質(zhì)的導(dǎo)電過(guò)程起作用

4、外，還參與電化學(xué)反應(yīng)，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(qiáng)。 2.5 含水量 水分使土壤成為電解質(zhì)，是造成電化學(xué)腐蝕的先決條件。PH值：即土壤的酸堿性強(qiáng)弱指標(biāo)。它是土壤中含鹽分的綜合反映。金屬材料在酸性較強(qiáng)的土壤中腐蝕最強(qiáng)。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(shí)、潮濕的粘土處，這種條件下很有利于微生物的生長(zhǎng)，這些微生物很有可能引起土壤物理化學(xué)性質(zhì)的不均勻性，從而造成氧濃差電池腐蝕，這會(huì)促進(jìn)金屬材料的腐蝕過(guò)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(zhì)、溫度等都會(huì)影響土壤

5、的電阻率。土壤含水率未飽和時(shí)，土壤電阻率隨含水量的增加而減小，當(dāng)達(dá)到飽和時(shí)，由于土壤孫隙中的空氣被水所填滿，含水量增加時(shí)，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(wú)機(jī)鹽類。土壤中的含鹽量大，土壤的電導(dǎo)率增高，腐蝕性也增強(qiáng)。 2.8溫度 土壤溫度通過(guò)影響土壤的物理化學(xué)性質(zhì)本來(lái)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(lái)，從而增大對(duì)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(yáng)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(yáng)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(yáng)極和微陰極的電極過(guò)程。微電池腐蝕對(duì)埋地鋼管的危害性較小。對(duì)于短小的金屬構(gòu)件來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為周圍土壤結(jié)構(gòu)、水分、鹽分、氧量等是均勻的，這時(shí)發(fā)生和金屬組織部均勻性有關(guān)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(gè)部位的電位發(fā)生變化，這種因土壤的介質(zhì)的不均勻性引起的土壤腐蝕稱為宏觀腐蝕電池。對(duì)于長(zhǎng)的金屬構(gòu)件和管道，因各部分氧滲透率不同、粘土和沙土等結(jié)構(gòu)不同、埋設(shè)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(shè)的金屬構(gòu)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(jīng)架空線電力機(jī)車再沿鐵軌回到電源的負(fù)極。但當(dāng)軌道與土壤間絕緣不良時(shí)，就會(huì)把一部分電流從路軌漏到地下，進(jìn)入地下管道某處，然后再?gòu)墓艿赖牧硪惶幜鞒?，回到路軌。電流離開管線進(jìn)入大地處成為腐蝕電池的陽(yáng)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(qiáng)度成正比，電流強(qiáng)度越大，腐蝕就愈嚴(yán)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(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品或構(gòu)件時(shí)，首先應(yīng)選擇具備良好機(jī)械性能和對(duì)環(huán)境介質(zhì)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(dāng)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(gòu)件周圍填充石灰石碎塊，移入侵蝕性小的土壤，加強(qiáng)排水，以改善土壤環(huán)境，降低腐蝕性。 4.3 覆蓋層保護(hù) 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(hù)層可以較好的將管道纏繞加固絕緣起來(lái)，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(xì)菌生物造成的縫隙腐蝕。 4.4 電化學(xué)防護(hù) 對(duì)于土壤來(lái)說(shuō)，可以用附加陰極保護(hù)措施。陰極保護(hù)是基于電化學(xué)腐蝕原理的一種防腐蝕手段。通過(guò)施加外加的電動(dòng)勢(shì)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(hù)是一種控制鋼質(zhì)儲(chǔ)罐和管道腐蝕的有效方法，它有效彌補(bǔ)了涂層缺陷而引起的腐蝕，能大大延長(zhǎng)儲(chǔ)罐和管道的使用壽命。5.結(jié)語(yǔ) 在土壤環(huán)境中，金屬材料因腐蝕而造成破壞，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)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(duì)延緩金屬腐蝕具有重要意義。希望通過(guò)已知土壤的理化環(huán)境因素，對(duì)土壤腐蝕做出評(píng)估，最終通過(guò)多種方法掌握防護(hù)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(duì)金屬材料的影響。參考文獻(xiàn)1張承中.金屬的腐蝕與防護(hù).北京：冶金工業(yè)出版社，19852田永奎.金屬腐蝕與防護(hù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19953胡茂圃.腐蝕