近海输气站场地上金属电偶腐蚀案例

2022-12-02

沿海输气站场地上金属腐蚀是共性问题且反复发生。某近海输气站场发生地上金属腐蚀情况比较典型，跟踪站场运行1年发生腐蚀情况，发现反复发生锈蚀的金属部件所用材质与其周围部件所用材质不同，两个发生腐蚀的螺母垫片为普通碳钢材质，其周围部件为不锈钢材质，如图 1所示。为此，开展测试分析，查找腐蚀原因。

图 1 近海某输气站场阀组螺母垫片腐蚀示例

原因分析

（1）普通碳钢相对不锈钢的金属活性高，电位更负，不锈钢相对电位偏正。由于电位不同，异种金属彼此接触造成接触部位局部发生电偶腐蚀。分别选择不锈钢、普通碳钢、镀锌材质的螺栓螺母在相同土壤环境中进行对地电位测试。相比硫酸铜参比电极，各类材质对地电位分别为不锈钢﹣0.21 V～﹣0.35 V，普通碳钢﹣0.41 V～ ﹣0.59 V，镀锌类材质﹣1.01 V～﹣1.11 V。金属活性大小依次为镀锌材质＞普通碳钢＞不锈钢。

（2）普通碳钢和不锈钢在沿海比较潮湿空气环境或金属表面存在液膜情况下会形成电解质环境，造成腐蚀电池回路，活性强的金属被腐蚀，活性弱的被保护，类似阴极保护系统牺牲阳极。图 1中普通碳钢螺母垫片是阳极，周围不锈钢材质为阴极，潮湿空气或金属表面液膜类似土壤电解质，形成腐蚀原电池持续发生腐蚀。

处理措施

实践中，即使及时更换普通碳钢螺母垫片，运行一段时间仍会发生腐蚀。而更换为与周围其他部件材质相同的不锈钢螺母垫片后，在同一环境运行1年保持完好，如图 2所示。

图 2 更换不锈钢材质螺母垫片运行1年效果对比

启示

（1）发生腐蚀部件不能单独喷涂防锈漆或更换原腐蚀组件，要查出腐蚀诱发因素，采取针对措施。

（2）保持易腐蚀部位设备设施表面的清洁，避免形成发生腐蚀的电解质环境。

（3）近海站场设计建设阶段，设备设施尽量采用同一种金属材质。非接触工艺管道的独立设施需使用不锈钢组件。