文 | 李可 大慶油田天然氣分公司

一、腐蝕的化學原理

當金屬與電解質溶液接觸時形成與原電池原理相同的腐蝕電池，自發發生電化學反應而使金屬變質損壞受到腐蝕，這種腐蝕即稱為電化學腐蝕。地下金屬管道的電化學腐蝕可分為析氫腐蝕與吸氧腐蝕兩種情況。

1.析氫腐蝕

當金屬管道的地下周邊環境酸性較強時，易發生析氫腐蝕，其反應如下：

陽極：Fe ＝ Fe 2+ +2e陰極：2H + +2e=H 2由于 H + 被還原成 H 2 析出，使陰極 附 近 有 多 余 的 OH - 離 子 存 在， 而Fe 2+ +2OH - ＝ Fe（OH） 2 ，Fe（OH） 2 被空氣氧化為 Fe（OH） 3 ，然后部分脫水后變成Fe 2 O 3 （鐵銹），在這類腐蝕過程中，有H 2 析出，故稱析氫腐蝕。

2.吸氧腐蝕

若金屬管道的地下周邊環境酸性不強，在近中性的環境中，一般發生吸氧腐蝕，其反應如下：

陽極：Fe ＝ Fe 2+ +2e陰極：O 2 +2H 2 O+4e ＝ 4OH -總反應：2Fe+O 2 +2H 2 O ＝ 2Fe（OH） 2Fe（OH） 2 進 一 步 被 空 氣 氧 化 為Fe（OH） 3 ，部分脫水后變成Fe 2 O 3 （鐵銹），在這類腐蝕過程中有 O 2 參與，需從空氣中吸入氧氣，故稱吸氧腐蝕。

還有一種腐蝕稱為濃差腐蝕，它是吸氧腐蝕的一種。當金屬管道埋地不深時，鋼鐵表面 O 2 分布不均勻，埋得較深的部位 O 2 濃度小（O 2 分壓低），電極電位較低，作為腐蝕陽極，Fe 發生陽極溶解而被腐蝕；而靠近空氣的暴露部位，O 2 濃度較大，O 2 被還原成 OH - 后發生 2Fe+O 2 +2H 2 O ＝ 2Fe（OH） 2 反應，其后的腐蝕原理與吸氧腐蝕相同。需要強調的是，就這類腐蝕而言，其被腐蝕的部位是在深埋土中的非暴露空氣部位，而鐵銹則是在暴露空氣的部位堆積成的。

常溫下，金屬管道的腐蝕是以電化學為主，而且通常是以吸氧腐蝕為主。

二、金屬管道的防護

1.犧牲陽極法

在管道施工過程中，通過將外加陽極（較活潑金屬如 Zn、Mg 等）與金屬管道連接，人為組成腐蝕電池，讓外加陽極在電化學腐蝕中被腐蝕掉，用以保是保證陽極質量的重要指標。

2.外加電流陰極保護法

將金屬管道與外加直流電源的負極相連，不斷外加很小的直流電，而另用一些廢鋼鐵、石墨等作為輔助陽極。輔助陽極的作用是將直流電流由介質傳遞到金屬管道上，發生電化學腐蝕時，被腐蝕的總是陽極，而作為陰極的金屬管道卻得到了保護。

三、結語

金屬管道的防護措施固然可以降低或減緩管道的腐蝕程度，不過這種措施總是被動的。為了保證管道的合理使用年限，應當在金屬管道的防腐預制及施工過程中，嚴格把好工程質量關，盡量避免管道防腐層被破壞；管道埋地前對補口及補傷情況嚴格按照驗收規范進行檢查驗收。只有采取積極的質量控制措施才是防止金屬管道腐蝕的根本保證。