【正文】 。 　　　　　　2016年7月20日，湖北恩施川氣東輸管道斷裂爆燃事故，導(dǎo)致2死9傷（其中3人重傷）；事故導(dǎo)致半徑1公里范圍內(nèi)59戶居民受到?jīng)_擊?！　《x（廣義）：對(duì)金屬而言，是指其受到環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)作用或電化學(xué)作用而引起的變質(zhì)和破壞；材料在環(huán)境作用下引起的破壞或變質(zhì)；除了單純機(jī)械破壞以外的材料的一切破壞：冶金的逆過程等。金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬原子失去電子被氧化。腐蝕也會(huì)造成危害性極大的裂紋，造成管道的裂穿泄漏、嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成突然破裂或爆炸?！　≡诿绹硎窘饘俑g的深度指標(biāo)的單位時(shí)，喜歡用密耳/年（代號(hào)mpy—mils per year），或用吋/年（代號(hào)ipy—inchs per year），尤其是mpy應(yīng)用最為廣泛，因?yàn)橐话愕牟牧细g的深度指標(biāo)大約在1～200mpy之間?！　　锝饘匐娀瘜W(xué)腐蝕機(jī)理　　原電池：借助氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行而得到電流的裝置?！　〗饘倥c電解質(zhì)溶液作用所發(fā)生的腐蝕，是由于金屬表面發(fā)生原電池作用而引起的，這一類腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。當(dāng)外電路接通構(gòu)成回路時(shí)，即可產(chǎn)生電流?！　。?）原電池示意圖　　【陽極】失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)的電極 ，電位較低的電極稱為陽極；　　【陰極】得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)的電極?！　　　≡趫D中的銅鋅電池中，電流從銅板流向鋅板，電子從鋅板流向銅板，鋅作為陽極，不斷地失去電子并成為鋅離子進(jìn)入溶液，即鋅不斷地溶解；銅作為陰極，僅起傳遞電子的作用，使H+放電成為H2，從它的表面逸出，而銅本身無變化。這樣的電池叫做腐蝕原電池。這是因?yàn)樵诮饘俦砻嫔戏植贾芏嚯s質(zhì)，當(dāng)它與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，每一顆雜質(zhì)對(duì)于金屬本身來說都會(huì)成為陰極或陽極，所以在整個(gè)表面就必然會(huì)有很多微小的陰極和陽極同時(shí)存在，形成很多微小的原電池，稱為微電池。 　　電化學(xué)腐蝕過程三個(gè)環(huán)節(jié)　　1）在陽極，金屬溶解，變成金屬離子進(jìn)入溶液中：Me－ne→Men+（陽極過程）　　2）電子從陽極流向陰極；　　3）在陰極，電子被溶液中吸收電子的物質(zhì)（D）接受：e+D→ [D　　從上面的討論可知，金屬電化學(xué)腐蝕的產(chǎn)生，是由于金屬與電解質(zhì)溶液接觸時(shí)形成了腐蝕原電池所致。發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)稱為還原劑，該極稱為陽極；　　氧化反應(yīng)的特點(diǎn)：還原劑→失去電子→化合價(jià)升高→發(fā)生氧化反應(yīng)→被氧化　　【還原反應(yīng)】：得到電子或化合價(jià)降低的反應(yīng)?！　∵€原反應(yīng)的特點(diǎn)：氧化劑→得到電子→化合價(jià)降低→發(fā)生還原反應(yīng)→被還原　　【注意】在氧化還原反應(yīng)中，電子的失去與得到是完全相同的。　　例如，金屬鋅與生成的金屬離子鋅，電子導(dǎo)體是金屬鋅、離子導(dǎo)體是鋅離子，二者就構(gòu)成了一個(gè)電極系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中發(fā)生了氧化反應(yīng)?！　≡趦蓚€(gè)電極中，一個(gè)電極的電位較負(fù)，另一個(gè)電位較正時(shí)，如果有導(dǎo)線或電解質(zhì)溶液時(shí)，就會(huì)有電流產(chǎn)生——即形成了一個(gè)電池?！　￡枠O：發(fā)生氧化反應(yīng)的系統(tǒng)；　　陰極：發(fā)生還原反應(yīng)的系統(tǒng)?！　。?）金屬腐蝕的基本過程：　?、訇枠O過程：金屬被氧化—溶解，并以離子的形式進(jìn)入到溶液中，把等電量的電子留在金屬表面上；　?、陔娮愚D(zhuǎn)移過程：留在陽極金屬上的電子，通過電路轉(zhuǎn)移到陰極上；　?、坳帢O過程：溶液中的氧化劑與電路上轉(zhuǎn)移過來的電子發(fā)生還原反應(yīng)。　　宏電池：肉眼可觀察到的電極所組成的腐蝕原電池。　　★產(chǎn)生宏電池的原因　?、俨煌饘倥c同一電解質(zhì)相接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生肉眼能識(shí)別的腐蝕?！　　锂a(chǎn)生微電池的原因　?、俳饘倩瘜W(xué)成分不均勻：在工業(yè)純的金屬內(nèi)部都含有一定雜質(zhì)，如碳化物以及他物質(zhì)；　?、诮饘俳M織不均勻；　?、劢饘傥锢頎顟B(tài)不均勻；　?、芙饘俦砻婺げ煌暾?；　?、萃寥牢⒔Y(jié)構(gòu)的差異?！　∽饔眯再|(zhì)：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕　　腐蝕過程的環(huán)境和條件：高溫腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕、工業(yè)腐蝕等等　　腐蝕形態(tài)：全面腐蝕、局部腐蝕　　腐蝕速率表示方法　?。?）均勻腐蝕： 失重量、腐蝕深度、腐蝕電流；　?。?）局部腐蝕 ：點(diǎn)蝕系數(shù)?！　　緱l件】：反應(yīng)是在干燥或高溫的氣體、非電解質(zhì)溶液中進(jìn)行。在化學(xué)腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬和氧化劑之間進(jìn)行的，因而腐蝕時(shí)無電流產(chǎn)生。 　　這是一種金屬和電解質(zhì)溶液（大多數(shù)是水溶液）發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，其過程中有電流產(chǎn)生的一種腐蝕。同時(shí)在電化學(xué)腐蝕過程中還要進(jìn)行陰極反應(yīng)?！　”?化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的對(duì)比 比較項(xiàng)目腐蝕類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕介質(zhì)干燥氣體或非電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液腐蝕過程的動(dòng)力化學(xué)位的不同電位不同的導(dǎo)體間的電位差腐蝕規(guī)律化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)電極過程動(dòng)力學(xué)能量轉(zhuǎn)換化學(xué)能與機(jī)械能和熱能化學(xué)能與電能電子傳遞反應(yīng)物直接傳遞，測(cè)量不出電流電子在導(dǎo)體、陰極、陽極流動(dòng)，可測(cè)量出電流反應(yīng)區(qū)在反應(yīng)物的碰撞點(diǎn)上，瞬時(shí)完成在相互獨(dú)立的陽極、陰極區(qū)域里獨(dú)立完成產(chǎn)物在碰撞點(diǎn)上直接生成產(chǎn)物一次產(chǎn)物在電極表面、二次產(chǎn)物在一次產(chǎn)物相遇處溫度大多是在高溫條件產(chǎn)生在低溫下產(chǎn)生　　（3）均勻腐蝕　　【定義】：化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)在全部暴露的金屬表面或大部分面積上均勻地腐蝕。　　以上這些方法可單獨(dú)使用或聯(lián)合使用。但是從技術(shù)觀點(diǎn)來看，這類腐蝕并不重要，因?yàn)楦鶕?jù)比較簡(jiǎn)單的試驗(yàn)，就可以準(zhǔn)確估計(jì)設(shè)備的壽命。而且它們又都是局部性的，腐蝕局限在結(jié)構(gòu)的特定區(qū)域或部位上，其結(jié)果就引起設(shè)備、機(jī)器、工具的意外或過早的損壞。一般地講，鋼材在大氣條件下，遭受大氣腐蝕有三種類型：干燥的大氣腐蝕、潮濕的大氣腐蝕和可見液膜下的大氣腐蝕。　　腐蝕性氣體的分類　　　4 埋地管道腐蝕防護(hù)　　　?。?）鋼的腐蝕性比其它濃度更強(qiáng)烈?！　√间摵偷秃辖痄撛谌l件下的腐蝕形式主要表現(xiàn)鋼鐵表面產(chǎn)生腐蝕麻點(diǎn)、蝕斑、蝕坑，甚至出現(xiàn)單個(gè)較深較大的腐蝕潰瘍坑?！　?）灘涂區(qū)是指在潮汐影響下，干濕交變的海邊土壤區(qū)（包括沼澤）?！　?）海洋大氣區(qū)　　海洋大氣夾帶著海鹽粒子沉積在金屬表面后，在金屬表面形成一層導(dǎo)電性良好的薄薄的液膜，導(dǎo)致了電化學(xué)腐蝕。掛片試驗(yàn)表明，／a?！　?）灘海的腐蝕環(huán)境分類飛濺區(qū)　　飛濺區(qū)是指由于潮汐、風(fēng)和波浪的影響，結(jié)構(gòu)干濕交替的部分。另外，飛濺區(qū)涂層在風(fēng)浪作用下，容易剝落。不少資料都指出，／a。　　4）灘海的腐蝕環(huán)境分類全浸區(qū)　　全浸區(qū)是指在飛濺區(qū)以下海水和海泥中的部分。　　海底泥下區(qū)，由于氧氣缺乏、電阻率較大等原因。但是對(duì)于有污染物質(zhì)和大量有機(jī)物沉積的軟泥區(qū)，由于微生物存在、硫酸鹽還原菌繁殖等原因，其腐蝕量也可能達(dá)到海水的2～3倍。電偶腐蝕中，電流流出的部位叫陽極，電流流進(jìn)的部位叫陰極。　?。?）金屬電極不同引起的腐蝕　　當(dāng)兩種不同金屬相接觸時(shí)，如兩者在電動(dòng)序中相距很遠(yuǎn)時(shí)，它們之間產(chǎn)生相當(dāng)大的電位差，腐蝕也相當(dāng)快。作為一條準(zhǔn)則，電動(dòng)序中相距甚遠(yuǎn)的兩種金屬不宜連接在一起。管子埋地后，表面的傷痕或刮痕很快成為活潑的陽極區(qū)而被腐蝕。　　　　軋制氧化皮引起的點(diǎn)蝕　　發(fā)生在新管表面加工期間嵌入管子表面上的軋制氧化皮起著不同于管材的異金屬的作用， 鐵對(duì)氧化皮來說為陽極，腐蝕電池中的電流從管子（即陽極）流出，經(jīng)由土壤中的水分到達(dá)軋制的氧化皮區(qū)，再回到管子金屬中去，在陽極區(qū)形成蝕坑?！　?）電解質(zhì)組成不同引起的腐蝕　　沿管線發(fā)生的這類電偶腐蝕通常是由土壤種類差異或土壤條件不同引起的。由于一種金屬的自然腐蝕電位是隨不同的電解質(zhì)環(huán)境而變化的，管線在土壤A中的電位與土壤B中略有不同，這導(dǎo)致了圖中所示的電位差，滿足了腐蝕電池的必要條件，導(dǎo)致處于陽極區(qū)的那部分管子被腐蝕，而處于陰極區(qū)的那部分管子被保護(hù)。當(dāng)我們開挖一根舊的裸管線時(shí)，這種現(xiàn)象有時(shí)是非常明顯的，有的部位處于很好的狀態(tài)，而一些僅僅幾英尺遠(yuǎn)的部位（陽極區(qū)）卻腐蝕得非常嚴(yán)重。如果阻礙電流從陽極經(jīng)土壤到達(dá)陰極的電阻很高，腐蝕速度就很慢。 　　一條長距離管道，其中一部分可能穿過砂壤土，而離它不遠(yuǎn)處，可能管道埋在粘土中。埋地管道回填時(shí)，舊灰渣可能倒在管道某一部位上，而附近可能是“干凈”土，這造成土壤組分濕度的差別，引起管道腐蝕。如果一個(gè)大土塊（通常是手工挖掘造成的）緊貼在管子上，與其觸及的那部分管子勢(shì)必成為原電池的陽極。若用機(jī)器開溝，管溝用良好混合土回填，構(gòu)成許許多多微小電池，它們勢(shì)必相互中和，使腐蝕速度減慢（見圖）。含氧濃度較低的那一部分為陽極區(qū)。但管子座在粘性、潮濕和未被擾動(dòng)過的堅(jiān)實(shí)溝底土層上，而管子四周與比較干燥的回填土相接觸。因此，管溝底部回填一定厚度的細(xì)土有利于減輕管道下部腐蝕。溫度較高的那部分對(duì)于溫度較低的那部分為陽極區(qū)。如圖所示，受到移動(dòng)速度較高的電解質(zhì)的影響的那部分為陽極區(qū)。前一類中電極不同，后一類中環(huán)境不同。這些事例有許多能同時(shí)起作用，加快了金屬的腐蝕；而有些在一起可能互相抵消，減緩以至避免了腐蝕。也稱雙金屬腐蝕或金屬腐蝕?！　∶娣e影響，防止大陰極小陽極?！　　　　　「g發(fā)生在縫隙處和臨近縫隙的區(qū)域.　　同材或異質(zhì)?！　》ㄌm面、搭接面、焊縫氣孔、金屬表面的銹層或沉積?！　〔讳P鋼對(duì)縫隙腐蝕特別敏感?！　挾忍t溶液不能進(jìn)入，不會(huì)造成縫內(nèi)腐蝕；寬度太大則不會(huì)造成物質(zhì)遷移困難，縫內(nèi)腐蝕和縫外腐蝕無大的差別?！　ontaneGreene——氧濃差理論，縫隙內(nèi)外氧的濃度差形成濃差電池作用。氧消耗使縫隙內(nèi)陰極反應(yīng)受抑制，生成的OH減少，Cl補(bǔ)充進(jìn)入縫隙——生成金屬鹽——水解生成鹽酸——pH值降低——腐蝕加劇?！　?）　　石化企業(yè)架空工業(yè)管道多采用桁架式敷設(shè)，管道與桁架面接觸；　　雨水進(jìn)入后容易產(chǎn)生腐蝕，造成泄漏；　　特別是沿海的石化企業(yè)每年均會(huì)有管道在管架位置發(fā)生泄漏，造成財(cái)產(chǎn)的損失?！　　　「哳l導(dǎo)波檢測(cè)結(jié)果圖　　現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證：　　缺陷點(diǎn)1位置大面積腐蝕，減薄21%；　　缺陷點(diǎn)2的位置大面積腐蝕，減薄43%。　　割管驗(yàn)證，管線腐蝕，%?！　epDia：點(diǎn)蝕；DepDia：坑蝕?！　〉湫停轰X、SST在含氯化物的水溶液中發(fā)生的腐蝕。金屬表面的大部分不腐蝕或腐蝕輕微，只在局部發(fā)生一個(gè)或一些孔?！　?）點(diǎn)蝕機(jī)理：　　Cl、Br、I使鈍化膜破損、電位差、閉塞電池、PH值下降、Cl離子進(jìn)入、HCl形成等。 　　　　不銹鋼的點(diǎn)蝕現(xiàn)象　　某輸油管線的麻點(diǎn)狀腐蝕　　　　3號(hào)跨越西，焊口1處有明顯的麻點(diǎn)狀腐蝕坑，位于管體底部。 　?。?）管體腐蝕低頻電磁技術(shù)　　檢測(cè)能力：　　單次掃描可以同時(shí)檢測(cè)出內(nèi)部和外部缺陷；　　可以區(qū)分出內(nèi)部和外部缺陷；　　可以檢測(cè)出 ”（3mm）管徑50%深度的點(diǎn)蝕；　　可以檢測(cè)出 ”（5mm）標(biāo)準(zhǔn)涂層厚度下的缺陷；　　可以檢測(cè)寬度 ”（2mm）深度50%的環(huán)向和軸向裂紋；　　　　低頻電磁技術(shù)　　1）點(diǎn)蝕數(shù)據(jù)：　　圖A顯示6 個(gè)不同深度的小直徑點(diǎn)蝕，從圖中可以看出這些點(diǎn)蝕位于通道1，2，30，31和32上?！　　　DB. 壁厚減薄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)　　　　從管外檢測(cè)位于8”（219mm）管道上的4個(gè)內(nèi)部點(diǎn)蝕　　凝析油外輸管線內(nèi)檢測(cè)案例　　　　外輸管線內(nèi)檢測(cè)，排量小單次檢測(cè)需要3個(gè)晝夜，檢測(cè)開挖驗(yàn)證圖片，內(nèi)檢測(cè)信號(hào)與缺陷一一對(duì)應(yīng)，深度和里程與結(jié)果一致?！　。?）點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕不同之處：　　點(diǎn)蝕的閉塞區(qū)是在腐蝕過程中形成的，閉塞程度較大；而縫隙腐蝕的閉塞區(qū)在開始就存在，閉塞程度較小?！　↑c(diǎn)蝕的臨界電位Eb較縫隙腐蝕臨界電位Eb高，Eb與Erp之間的差值較縫隙腐蝕?。ㄔ谙嗤囼?yàn)條件下測(cè)量），而且在Eb與Erp之間的電位范圍內(nèi)不形成新的點(diǎn)蝕，只是原有的蝕孔繼續(xù)成長，但在這個(gè)電位范圍內(nèi)縫隙腐蝕既可以發(fā)生也可以成長?！　∧撤N條件下晶界非常活潑，如晶界處有雜質(zhì)，或晶界區(qū)某些合金元素增多（富鋅黃銅晶界）或減少（貧鉻SST晶界）。指合金中某一組分由于腐蝕作用而被脫除?！　　　×鸭y是金屬材料在應(yīng)力或環(huán)境（或兩者同時(shí)）作用下產(chǎn)生的裂隙。裂紋是壓力管道最危險(xiǎn)的一種故障，是導(dǎo)致脆性破壞的主要原因?！　∶舾械慕饘?；特定的腐蝕介質(zhì)；應(yīng)力（一般指拉應(yīng)力，應(yīng)力來源主要為焊接和冷變形殘余應(yīng)力）。　　是在拉應(yīng)力和特定腐蝕介質(zhì)共同作用時(shí)引起的腐蝕破裂。　　每種合金系有其特定的產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂的環(huán)境條件，如冷作黃銅在氨中的破裂；鋼在堿液中的堿脆?！　　　?6MnR在硝酸鹽中的應(yīng)力腐蝕斷口 奧氏體不銹鋼的沿晶應(yīng)力腐蝕斷口管道金屬腐蝕性介質(zhì)碳鋼與低合金鋼NaOH溶液硝酸鹽溶液HCN溶液H2S水溶液CO+CO2+H2O系統(tǒng)煤氣液或焦?fàn)t氣液（CH4+H2+CO2+HCN+H2S+NH3+H2O）農(nóng)用液氨（NH3）奧氏體不銹鋼NaOH溶液含Cl水溶液H2S水溶液高溫水及水蒸汽海水連多硫酸（H2SXO6）二氯乙烷鐵素體鉻不銹鋼NaOH溶液海水H2S水溶液高溫水硝酸硫酸NaCl溶液　常見應(yīng)力腐蝕開裂類型：　　　　（堿脆）　　　　　　　　　　 濕硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂　　1）氫鼓泡（HB）　　2）氫致開裂（HIC）　　3）應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂（SOHIC）　　4）硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂（SSCC）　　　　1）氫鼓泡（HB）　　由于金屬表面硫化物腐蝕產(chǎn)生的氫原子擴(kuò)散進(jìn)入鋼鐵，在鋼鐵的不連續(xù)處如夾雜物或迭片結(jié)構(gòu)積聚造成的。　　　　氫鼓包：主要發(fā)生在濕硫化氫介質(zhì)中。在裂縫、空隙等處聚集成氫分子，膨脹，如果缺陷在鋼的表面附近，形成鼓包；如在深處，則形成誘發(fā)裂紋。　　氫鼓包和氫誘發(fā)裂紋一般發(fā)生在鋼板卷制的管道上。其使金屬晶鉻發(fā)生畸變，降低韌性和延性。　　材料因素：高強(qiáng)度材料，鋼的屈服強(qiáng)度越高，則氫脆敏感性越大?！　…h(huán)境因素：Temp:－100～+200℃，20～40℃ 最易；　　鋼中氫的擴(kuò)散系數(shù)越大，或溶解度越小，易脆?！　　　≡诠I(yè)制氫裝置中，高溫氫氣管道易發(fā)生脫碳損傷：　　　　反應(yīng)導(dǎo)致表面層的滲碳體減少，致使一定厚度的金屬層因缺碳變?yōu)殍F素體。　　　　鋼受到高溫高壓氫作