金属材料在土壤中的腐蚀Stress Corrosion Testing Machine
作者 Ming
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发布时间 17/09/01
金属材料在土壤中的腐蚀Stress Corrosion Testing Machine
→土壤腐蚀是指土壤的不同组分和性质对材料的腐蚀，土壤是具有毛细管多孔性的特殊固体电解质，土壤的结构和湿度对氧的流动有很大的影响，土壤微生物的新陈代谢产物也会对材料产生腐蚀。
→土壤是由气、液、固三相构成的复杂体系，既存在微腐蚀电池，也存在宏腐蚀电池。大量的工业污水及固体废物，工业污水流入河流、湖泊及水塘中，造成河流、湖泊及水塘的严重污染，水体中污染物逐渐沉积在水底土壤及侵蚀岸边的土壤，未经处理的固体废物堆放在地面，经过雨雪淋洗，侵出有害物质造成土壤污染。土壤中的盐分、含水量、含气量、酸度、微生物、有机质、气候条件等因素都对土壤有污染腐蚀。
→土壤腐蚀是金属材料在自然环境下腐蚀的一个重要方面。金属材料在污染土壤中的腐蚀因素，主要有土壤中污染成分(主要是有机洗涤剂)、微生物(主要是硫酸盐还原菌)、pH值、硫酸盐还原菌对Q235钢的土壤宏电池腐蚀的影响。
→土壤中洗涤剂对碳钢试件腐蚀作用的影响是两方面的，一是由于表面吸附作用减缓金属腐蚀，另一方面由于对污染土壤中微生物活动的影响从而加速金属的腐蚀。
→金属在大自然中经常遭到的各种电化学腐蚀、如大气腐蚀、土壤腐蚀和海水腐蚀等。这些腐蚀主要是吸氧腐蚀（电化学腐蚀中，是氧分子接受电子），由于土壤的组成及结构的复杂性，其腐蚀远比大气腐蚀复杂得多。土壤腐蚀引起地下金属构件的油、气、水的渗露，造成损失或事故，如西气东输的输气管道、北油南调的输油管道、电缆、地下水管排污管等。给冶金、电力、航海、石油及化工等行业带来极大的损失。
→常见的土壤腐蚀有：差异充气引起的腐蚀，微生物引起的腐蚀，杂散电流引起的腐蚀。
→差异充气引起的腐蚀：氧气分布不均匀而引起的金属腐蚀，称为差异充气腐蚀。土壤的固体颗粒含有砂子、灰、泥渣和植物腐烂后形成的腐植土。土壤颗粒间有许多弯曲微孔（毛细管），土壤中的水分和空气可通过这些微孔而深入到土壤内部，一部分粘附在土壤的颗粒表面，一部分在土壤微孔中流动。土壤盐类溶解在水中成为电解质溶液。结构和干湿程度不同的土壤、埋设的深度不同会引起差异充气腐蚀，其腐蚀往往发生在埋得深层的部位，那些水平放置而直径较大的金属管，受腐蚀之处亦往往是管子的下部，这也是由差异充气所引起的腐蚀。
→微生物引起的腐蚀：土壤中腐蚀性细菌因生物催化作用，造成析氢腐蚀。其腐蚀特征是造成金属构件的局部损坏，并生成黑色而带有难闻气味的硫化物。参与金属腐蚀过程的细菌不止一种。有的细菌新陈代谢能产生某些具有腐蚀性的物质（如硫酸、有机酸和硫化氢等),有的细菌能催化腐蚀产物，有的细菌分泌粘液，这些粘液与土壤中的土粒、矿物质、死亡细菌、藻类以及金属腐蚀产物等粘合并形成粘泥，覆盖在金属构件的表面，局部缺氧造成孔腐蚀。
→腐蚀性细菌广泛存在于中性的土壤、河水、海水.油井、管道、矿井、水坝、港湾、循环冷却系统及锈层中，一般分为喜氧性菌（嗜氧性菌）和厌氧性菌两大类。喜氧性氧化铁杆菌存在于中性含有有机物和可溶性铁盐的水、土壤及锈层中。喜氧性排硫杆菌，能将土壤中的污物发醇所产生的硫代硫酸盐还原为硫元素；而喜氧性氧化硫杆菌又可把元素硫氧化为硫酸，从而加快金属的腐蚀。厌氧性菌必须在缺乏游离氧的条件下才能生存，其种类繁多，硫酸盐还原菌是种常见的厌氧性菌。还有一些腐蚀性细菌不论有氧或无氧的环境中均能生存，如硝酸盐还原菌，能把土壤中的硝酸盐还原为亚硝酸盐和氨。
→杂散电流引起的腐蚀：由于某种原因，一部分电流离开了指定的导体，而在原来不该有电流的导体内流动，这一部分电流，称为杂散电流。它主要来自于电气火车、直流电焊、地下铁道及电解槽等电源的漏电。由杂散电流引起的腐蚀，如在金属制作的电解槽中进行电解时、电气火车顶上架空线等。杂散电流也能引起钢筋混凝土结构的腐蚀，尤其混凝土中氯化物(如NaCl、CaC12），其腐蚀就更为严重。
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