埋地鋼質(zhì)管道出現(xiàn)腐蝕穿孔,自然條件下,金屬總是存在著自發(fā)回歸低能穩(wěn)定態(tài)的傾向?也就是與周圍介質(zhì)(通常為氧)反應(yīng)形成低能態(tài)的化合物。在這個(gè)過(guò)程中,金屬失去電子被氧化,也就是發(fā)生了腐蝕。因此可以將金屬腐蝕理解為冶金的逆過(guò)程,這個(gè)過(guò)程將會(huì)破壞金屬的組織,導(dǎo)致金屬材料的強(qiáng)度降低。
既然自然條件下,金屬材料都存在腐蝕(失去電子被氧化)的傾向,那么只要周圍環(huán)境中存在氧化性物質(zhì)比如氧,就必然會(huì)誘發(fā)金屬的腐蝕??諝庵泻醒?,所以放在大氣中的鋼鐵會(huì)發(fā)生腐蝕(生銹);水中溶解有氧,土壤具有透氣性而且含水,所以水和土壤都是腐蝕性介質(zhì)。
事實(shí)上由于土壤中含有水,具有導(dǎo)電性,對(duì)金屬的腐蝕過(guò)程經(jīng)常以腐蝕速度較快的電化學(xué)方式進(jìn)行,導(dǎo)電性越好的土壤腐蝕性也就越強(qiáng)。此外大多數(shù)土壤中生存著各種微生物,土壤微生物的新陳代謝會(huì)參與或影響著腐蝕的進(jìn)行;而電氣化鐵路、電解/電鍍車間以及電焊機(jī)等在土壤中產(chǎn)生的雜散電流對(duì)地下金屬結(jié)構(gòu)更是具有較強(qiáng)的破壞性。
由于土壤具有腐蝕性,所以如果不加保護(hù),埋地鋼質(zhì)管道會(huì)發(fā)生腐蝕,隨著腐蝕的進(jìn)行,鋼管的金相組織不斷遭到破壞,強(qiáng)度逐漸降低直至穿孔、破裂,導(dǎo)致完全失效。
在干旱的沙漠地區(qū),盡管土壤中含水量非常低,但是由于沙漠土壤的透氣性非常好(砂質(zhì)土壤),且含鹽量很高,所以也具有極強(qiáng)的腐蝕性。土壤潮濕或少量降雨都會(huì)在短時(shí)間內(nèi)造成鋼質(zhì)管道的腐蝕破壞。