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摘要：金属的油气管道埋在地下，管道外侧接触的土壤常常有腐蚀性，出现管道腐蚀穿孔的现象时有发生，不但造成经济损失，还会危及人身安全。因此，埋地油气管道的防腐是保证管道正常运行及降低后期维护成本的先决条件。文章就埋地金属油气管道的腐蚀原因、特点及有效防腐蚀措施作了较为全面的论述，着重介绍了腐蚀的原因。
关键词：土壤；埋地；油气管道；腐蚀原因；防护措施
一、前言
腐蚀是金属表面受到周围介质的化学和电化学作用而引起的一种破坏现象。除少数的贵金属外，各种金属都有与周围介质发生作用而转变成离子的倾向，也就是说金属受腐蚀是自然趋势，因此，腐蚀现象是存在的。金属表面因机械磨损而引起的破坏通常叫做磨蚀，而生锈则称为腐蚀。埋设在土壤中的长距离金属油气管道，因其输送量大、成本较低，近年来发展很快，由于管道外侧接触的土壤也常常带有腐蚀性（无法控制），导致管腐蚀穿孔的（可进行预算理）现象时有发生，不但造成经济损失，还会危及人身安全。因此，长距离油气管道的防腐是保证管道正常运行及降低后期维护成本的先决条件，随着新防腐蚀技术的不断涌现，可大量节约国家能源，保护资源，减少污染，减少灾害隐患，提高社会经济和环境效益。
二、腐蚀的分类
金属的腐蚀一般可分为两大类，即化学腐蚀和电化学腐蚀。
（一）化学腐蚀
金属表面与介质直接发生化学作用而引起的破坏称为化学腐蚀。如金属与空气中的O2、SO2或H2S等气体的作用。一般说来，在常温下化学腐蚀速度较慢，但在高温时则速度很快。如金属罐和管线采用氧气切割或气焊施工时，金属表面上产生的氧化皮就是鐵在高温下的化学腐蚀现象。即4Fe+3O2=2Fe2O3
化学腐蚀的特点是：
1、在腐蚀过程中没有电流产生；
2、腐蚀产物直接生成于发生化学反应的表面区域。
（二）电化学腐蚀
金属在电解质溶液中，由于形成原电池而发生的腐蚀破坏称为电化学腐蚀。把化学能转变为电能的装置叫做原电池。在发生电化学腐蚀时，金属和外部介质发生了电化学反应，产生了电流，所以电化学腐蚀的特点是：
1、腐蚀过程中有电流产生。
2、腐蚀过程可以分为两个相互独立进行的反应过程，阴极过程和阳极过程，其中阳极被腐蚀。
常见的金属电化学腐蚀有以下三种情况：
1、大气腐蚀：金属在潮湿空气中的腐蚀。如裸管在空气中生锈。
2、土壤腐蚀：埋设在地下的金属构筑物的腐蚀。如钢管在含氯化物盐的土壤中腐蚀。
3、电解质溶液中的腐蚀：这是极广泛的一种腐蚀现象，例如金属在淡水、海水或酸碱、盐水溶液中的腐蚀。
三、腐蚀电池的类型
金属在电解质溶液中的腐蚀，是由于在金属表面不同部位的电极电位不同，存在着电位差，因而形成了短路腐蚀原电池。根据组成腐蚀原电池的电极大小，腐蚀电池可分为宏电池和微电池两种情况。
（一）宏电池
用肉眼能看到的电极所组成的腐蚀电池叫做宏电池。
1、不同的金属与同一种电解溶液相接触。
2、同一种金属通过不同的电解质溶液，或电解质溶液的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同。
（二）微电池
用肉眼看不到的微小电极所组成的腐蚀电池叫做微电池。微电池是由于金属表面的电化学的不均匀性所引起的，不均匀性的原因是多方面的。
1、金属的化学成分不均匀性。如一般工业的纯金属常含有杂质，碳钢中的Fe3C，铸铁中的石墨，锌中含铁等，杂质的电位高，因此就成为许多微阴极，与电解质溶液接触后形成许多短路的微电池。
2、金属组织的不均匀性。有的合金其晶粒及晶界的电位不同，如工业纯铝，其晶粒及晶界间的平均电位差为0.091伏，晶粒是阴极，晶界为阳极。
3、金属物理状态的不均匀性。金属在机械加工过程中常常造成金属各部分变形不均匀，内应力不均匀。变形大应力大的部位为阳极，受腐蚀。
4、金属表面膜不完整。金属表面膜有孔隙，则孔隙下金属表面部分的电位较低，成为微电池的阳极。如果金属管路表面形成的钝化膜不连续，也会发生这类腐蚀。
对于地下管路，两种腐蚀电池的作用是同时存在的。从腐蚀的表面形式看，微电池作用时具有腐蚀坑点且分布均匀的特征，而在宏电池作用下引起的腐蚀则具有明显的局部穿孔的特征。对于管路来讲，局部穿孔的危害性更大，我们通常见到的暴露在大气中的裸管，大片大片麻点般的锈蚀主要是微电池作用的结果，它腐蚀浓度都不如宏电池严重。
如上所述，形成腐蚀电池的条件是：
1、金属的不同部位或两种金属间存在电极电位差。
2、两极之间互相连通。
3、有可导电的电解质溶液。
腐蚀电池的工作是由阳极过程、阴极过程及电子转移这三个不可分割的环节所组成。腐蚀电池工作时，氧化还原反应同时发生在两个电极上，通常规定凡是进行氧化反应的电极叫做阳极，凡是进行还原反应的电极叫做阴极，阳极总是遭受腐蚀。
四、电化学腐蚀的速度
在生产实践中，除了了解腐蚀能否产生，更重要的问题是要知道金属的腐蚀速度，以控制腐蚀的发生和发展。
从电化学腐蚀中可以看出。作为阳极的金属离子溶解得愈多，即电子失去愈多，流出的电流数量也愈多，腐蚀愈厉害。金属腐蚀量可以根据法拉第定律来计算。
1克当量离子的带电量为96500库仑时，这个数字通称为“法位第”常数，用F表示。腐蚀电池中，每有1法拉第常数的电量通过，每个电极上必定有一克当量的物质起了反应。因此，金属的腐蚀量与电池通过的电量是成正比的，即
公式说明，由电流强度I的可以衡量腐蚀速度的大小，或者说，用电流密度I/S的大小可以衡量腐蚀速度大小。凡是能降低腐蚀电流I的因素，都能减缓腐蚀。凡是使腐蚀电流增加的因素都能加速腐蚀。 金属管路的腐蚀速度常以毫米/年为单位来表示，如钢管在中等腐蚀土壤中的腐蚀速度为0.2-0.4毫米/年，较高的为0.8-1毫米/年，也有高达3-6毫米/年的。杂散电流腐蚀则可能达10-15毫米/年。
五、管道在土壤中的腐蚀
（一）发生土壤腐蚀的原因
1、土壤是固态、液态、气态三相物质组成的复杂混合物，在土壤颗粒中充满了空气、水和不同的盐类。土壤中有水分和能进行離子导电的盐类存在，使土壤具有电解质溶液的特征。
2、由于外界漏电的影响，当土壤中有杂散电流通过地下金属构筑物时，发生电解作用，使电解电池的阳极遭受腐蚀。土壤中的杂散电流可能来自二个方面：
A、某些直流电力系统利用大地作为接地回路；
B、某些与土壤接触的导体绝缘不良而发生漏电。
C、土壤中的细菌作用而引起的腐蚀，称为生物腐蚀。
（二）土壤中腐蚀电池的形成
金属在土壤中形成腐蚀电池，不外乎是两方面的原因：
1、由于金属本身、组织应力或表面状况的不均匀性而造成的。由于制造的缺陷，管路金属内可能夹杂有不均匀的杂质、溶渣；又如焊缝及其附近的热影响区与本体金属之间、氧化膜与本体金属之间的性质差别较大。在这两部分组成差异的管路上就建立电位差而构成腐蚀电池，如钢管的焊缝熔渣和本体金属之间的电位差可高达0.275伏。另外，当金属的不同部位所受的应力有差异时，也可能产生电位差。这些情况所形成的腐蚀电池都是管路上相邻的金属的两部分之间形成的小腐蚀电池，通常用肉眼看不出来，故称为微腐蚀电池。
2、由于土壤物理化学发生的不均匀性造成的。通常在很小的范围内，土壤性质的差别是不大的，但长距离管路沿线的土壤特性可能差异甚大，故沿线的土壤中，电解液的浓度及组成差异很大，因此，在两部分组成差异的土壤与管路金属之间就会形成腐蚀电池。这种情况下所构成的腐蚀电池，其两极间的距离较远，甚至可达几公里，故称为宏腐蚀电池。在土壤的各种性质中，影响金属腐蚀的因素有：土壤的湿度、土壤的碱度PH值、含盐量、土壤的透气性和土壤的电阻率等。
A、土壤的湿度对腐蚀有很大影响，如果土壤中不含水，虽然土壤中含有电解质，却不能形成电解液，这样，电化学腐蚀就不会发生。但是在土壤中问题有水分存在的。一般情况下，当湿度很小时，金属的腐蚀速度不大，随着含水量的增加，电解液增多，电化学腐蚀过程增强，使腐蚀速度加快，但当湿度增加到某一范围后，随着湿度的增加，腐蚀速度就保持在某一范围，而很少改变。这是因为土壤中的可溶盐含量已全部溶解，随着含水量的增加不再有新的电解质溶解。当湿度继续增加到土壤完全被水饱和以后，腐蚀速度反而可能急剧降低，这是因为形成了整片连续的饱和湿土层后，阻碍了空气趋向金属表面，急剧减少了去极化所必须的氧，因而使腐蚀速度降低。
B、大部分土壤的PH值处于6-7.5的范围内，即呈中性。但是也有PH值为7.5-9.5碱性比较大的土壤，以及PH值为3-6的酸性相当高的土壤。当土壤的酸度或碱度较高时，腐蚀性均较高，但在不同的PH值范围内，土壤的腐蚀往往与土壤电解液的组成有密切关系。
C、在土壤中分布最广的盐类是含镁、钾、钠、钙的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和碳酸氢盐。土壤中的含盐量对腐蚀速度的影响与土壤的湿度有关。在一般情况下随着氯和硫酸根离子含量增大，土壤的腐蚀性愈强，这是因为含有氯和硫酸根离子的铁盐都是易溶解的，不能在钢管表面生成沉淀而形成保护膜。但是当土壤中氯化物含量很高时，腐蚀速度反而不大，可能是由于氯化物存在减少了土壤中的收缩裂缝，降低了透气性的缘故。
D、土壤中含氧量对腐蚀过程影响很大，由于土壤结构的差异，氧浓度差别很大，为形成浓差电池具备了条件。对于长距离管路因土壤透气性不同而形成的氧浓差电池。当管子通过砂土与粘土交接处时，在砂土段，氧气浓度大，则电极电位为正，是腐蚀电池的阴极区；而粘土段氧气不充足，氧气浓度小，电极电位为负，是腐蚀电池的阳极区。在阴极，由于氧的浓度大，氧容易夺取电子，在和水分子同时作用下生成OH-离子。因此，管路阴极区的电子将会从氧浓度低的阳极区流向浓度高的阴极区，即腐蚀电流从阳极区流出至阴极区。在砂土与粘土交界处由于回路电阻最小，所以腐蚀最严重。
因土壤的局部不均匀性而在金属表面上形成氧浓差腐蚀电池。在土壤中往往夹杂着一些石块及其它较坚硬的土团，当这些石块和土团紧贴于管壁表面时，由于这些石块和土团对氧的渗透能力比土壤小，所以被石块和土团挡住的管壁表面因氧气少形成危险的阳极区，而无石块、土团的管壁表面为阴极区。
因土壤厚度不同，而在金属表面上形成氧浓差腐蚀电池。埋在地下的金属管路由于管子各部位离地面的土壤厚度不同，因而氧气扩散到管子周围的土壤边缘也不同。例如，对于管子的上半部与下半部来讲，氧气扩散到管子的上半部表面比扩散到下半部表面容易，因而上半部含氧多，下半部含氧少，使得管子的上半部的电位比下半部的电位正，管子下半部为阳极。由于土壤厚度不同而形成的氧浓度的差异，使地下管路的下部比上部腐蚀严重。据某输油管线调查，绝大部分的腐蚀穿孔发生在管子下部，而且穿孔的地方集中在粘土段。
土壤电阻率是一个比较综合地反映土壤腐蚀性的技术指标。土壤电阻率的大小主要决定于土壤中可溶盐的性质和含量、土壤的湿度及其土壤颗粒的大小。同时土壤电阻率又比较容易测量，因而常用土壤电阻率来作为评价土壤腐蚀性的依据。一般来说，土壤电阻率愈小，土壤的腐蚀性愈强，土壤电阻率愈大，土壤的腐蚀性愈弱。故在地下管线的防腐设计中，常用它来表示土壤的腐蚀性，可根据土壤电阻率的大小来决定防腐等级，国内外以土壤电阻率土壤腐蚀性的分级指标。实际确定管路的防腐绝缘等级时，还要结合线路埋设方式及特定的情况，采用相应措施，加在经过河流、铁路、沼泽地带等不易检修的部位，一律采用特强绝缘；土壤腐蚀性较强的地区采用加强绝缘；土壤腐蚀性不强的地段可采用普通绝缘。 （三）土壤腐蚀的特点
土壤腐蚀不同于电解质溶液中的电化学腐蚀，其特征是：
1、土壤性质及其结构的不均匀性，造成腐蚀电池不仅在小塊土壤内形成，而且因不同土壤的交接，形成可能达数十公里远的大电池。
2、除酸性土壤外，大多数土壤以氧浓差电池为地下管路腐蚀的主要形式。
3、腐蚀速度比在溶液中慢。特别是土壤电阻的影响，有时成为腐蚀速度的主要控制因素。
土壤的固体颗粒相对地下金属是静止的，不发生机械搅动和对流，因此，氧在土壤中到达金属表面比在溶液中到达金属表面要慢得多，这样就导致土壤腐蚀速度减慢。土壤由于结构、组成等差异，使土壤电阻率的差别很大，低的只有几欧姆·米，高的达100欧姆·米以上，因此，土壤电阻的影响是不可忽略的。所以在土壤腐蚀中，除了电极反应过程的速度外，有时主要决定于土壤电阻的影响，叫做欧姆控制。
六、防腐蚀的途径
根据上述土壤腐蚀规律的分析，可以从以下途径来防腐蚀。
1、选用耐腐蚀的管材。如耐蚀的低合金钢，玻璃钢管、塑料管和水泥管等。
2、增加管路和土壤之间的过渡电阻，以减少腐蚀电流，如在金属管路的外表面涂以防腐绝缘层就是这个道理。常用的有沥青、玻璃布绝缘层，国外有用煤焦油沥青的，也可用泡沫塑料作防腐层，既绝缘又保温，国内已取得的试验效果。此外，还可以选用其他高分子化合物的塑料涂层等。
3、阴极保护，就是对被保护的管路通以直流电，使整个管路成为腐蚀电池的阴极，并进行阴极极化，使管路被保护。
4、施工前对管材进行综合化验，确保使用合格钢材。
5、搞好管线设计：在回压允许情况下，尽量避免过大的管径，使流体在管线中保持合理的流速，使流态达到紊流状态。
上述防腐的措施在实际应用中，由于现有的防腐绝缘层都不可能做到完全不透水，而阴极保护这种方法，对于完全裸露的管子需要耗费很大电流，否则就达不到保护要求，因此，对于较重要的管路，一般都是二者结合起来，采用阴极保护和防腐绝缘层联合保护。
参考文献：
[1]俞蓉蓉等 地下金属管道的腐蚀与防护 石油工业出版社 1998.11
[2]编委会 油气田腐蚀与防护手册 石油工业出版社 1999.6
关键词：土壤；埋地；油气管道；腐蚀原因；防护措施
一、前言
腐蚀是金属表面受到周围介质的化学和电化学作用而引起的一种破坏现象。除少数的贵金属外，各种金属都有与周围介质发生作用而转变成离子的倾向，也就是说金属受腐蚀是自然趋势，因此，腐蚀现象是存在的。金属表面因机械磨损而引起的破坏通常叫做磨蚀，而生锈则称为腐蚀。埋设在土壤中的长距离金属油气管道，因其输送量大、成本较低，近年来发展很快，由于管道外侧接触的土壤也常常带有腐蚀性（无法控制），导致管腐蚀穿孔的（可进行预算理）现象时有发生，不但造成经济损失，还会危及人身安全。因此，长距离油气管道的防腐是保证管道正常运行及降低后期维护成本的先决条件，随着新防腐蚀技术的不断涌现，可大量节约国家能源，保护资源，减少污染，减少灾害隐患，提高社会经济和环境效益。
二、腐蚀的分类
金属的腐蚀一般可分为两大类，即化学腐蚀和电化学腐蚀。
（一）化学腐蚀
金属表面与介质直接发生化学作用而引起的破坏称为化学腐蚀。如金属与空气中的O2、SO2或H2S等气体的作用。一般说来，在常温下化学腐蚀速度较慢，但在高温时则速度很快。如金属罐和管线采用氧气切割或气焊施工时，金属表面上产生的氧化皮就是鐵在高温下的化学腐蚀现象。即4Fe+3O2=2Fe2O3
化学腐蚀的特点是：
1、在腐蚀过程中没有电流产生；
2、腐蚀产物直接生成于发生化学反应的表面区域。
（二）电化学腐蚀
金属在电解质溶液中，由于形成原电池而发生的腐蚀破坏称为电化学腐蚀。把化学能转变为电能的装置叫做原电池。在发生电化学腐蚀时，金属和外部介质发生了电化学反应，产生了电流，所以电化学腐蚀的特点是：
1、腐蚀过程中有电流产生。
2、腐蚀过程可以分为两个相互独立进行的反应过程，阴极过程和阳极过程，其中阳极被腐蚀。
常见的金属电化学腐蚀有以下三种情况：
1、大气腐蚀：金属在潮湿空气中的腐蚀。如裸管在空气中生锈。
2、土壤腐蚀：埋设在地下的金属构筑物的腐蚀。如钢管在含氯化物盐的土壤中腐蚀。
3、电解质溶液中的腐蚀：这是极广泛的一种腐蚀现象，例如金属在淡水、海水或酸碱、盐水溶液中的腐蚀。
三、腐蚀电池的类型
金属在电解质溶液中的腐蚀，是由于在金属表面不同部位的电极电位不同，存在着电位差，因而形成了短路腐蚀原电池。根据组成腐蚀原电池的电极大小，腐蚀电池可分为宏电池和微电池两种情况。
（一）宏电池
用肉眼能看到的电极所组成的腐蚀电池叫做宏电池。
1、不同的金属与同一种电解溶液相接触。
2、同一种金属通过不同的电解质溶液，或电解质溶液的浓度、温度、气体压力、流速等条件不同。
（二）微电池
用肉眼看不到的微小电极所组成的腐蚀电池叫做微电池。微电池是由于金属表面的电化学的不均匀性所引起的，不均匀性的原因是多方面的。
1、金属的化学成分不均匀性。如一般工业的纯金属常含有杂质，碳钢中的Fe3C，铸铁中的石墨，锌中含铁等，杂质的电位高，因此就成为许多微阴极，与电解质溶液接触后形成许多短路的微电池。
2、金属组织的不均匀性。有的合金其晶粒及晶界的电位不同，如工业纯铝，其晶粒及晶界间的平均电位差为0.091伏，晶粒是阴极，晶界为阳极。
3、金属物理状态的不均匀性。金属在机械加工过程中常常造成金属各部分变形不均匀，内应力不均匀。变形大应力大的部位为阳极，受腐蚀。
4、金属表面膜不完整。金属表面膜有孔隙，则孔隙下金属表面部分的电位较低，成为微电池的阳极。如果金属管路表面形成的钝化膜不连续，也会发生这类腐蚀。
对于地下管路，两种腐蚀电池的作用是同时存在的。从腐蚀的表面形式看，微电池作用时具有腐蚀坑点且分布均匀的特征，而在宏电池作用下引起的腐蚀则具有明显的局部穿孔的特征。对于管路来讲，局部穿孔的危害性更大，我们通常见到的暴露在大气中的裸管，大片大片麻点般的锈蚀主要是微电池作用的结果，它腐蚀浓度都不如宏电池严重。
如上所述，形成腐蚀电池的条件是：
1、金属的不同部位或两种金属间存在电极电位差。
2、两极之间互相连通。
3、有可导电的电解质溶液。
腐蚀电池的工作是由阳极过程、阴极过程及电子转移这三个不可分割的环节所组成。腐蚀电池工作时，氧化还原反应同时发生在两个电极上，通常规定凡是进行氧化反应的电极叫做阳极，凡是进行还原反应的电极叫做阴极，阳极总是遭受腐蚀。
四、电化学腐蚀的速度
在生产实践中，除了了解腐蚀能否产生，更重要的问题是要知道金属的腐蚀速度，以控制腐蚀的发生和发展。
从电化学腐蚀中可以看出。作为阳极的金属离子溶解得愈多，即电子失去愈多，流出的电流数量也愈多，腐蚀愈厉害。金属腐蚀量可以根据法拉第定律来计算。
1克当量离子的带电量为96500库仑时，这个数字通称为“法位第”常数，用F表示。腐蚀电池中，每有1法拉第常数的电量通过，每个电极上必定有一克当量的物质起了反应。因此，金属的腐蚀量与电池通过的电量是成正比的，即
公式说明，由电流强度I的可以衡量腐蚀速度的大小，或者说，用电流密度I/S的大小可以衡量腐蚀速度大小。凡是能降低腐蚀电流I的因素，都能减缓腐蚀。凡是使腐蚀电流增加的因素都能加速腐蚀。 金属管路的腐蚀速度常以毫米/年为单位来表示，如钢管在中等腐蚀土壤中的腐蚀速度为0.2-0.4毫米/年，较高的为0.8-1毫米/年，也有高达3-6毫米/年的。杂散电流腐蚀则可能达10-15毫米/年。
五、管道在土壤中的腐蚀
（一）发生土壤腐蚀的原因
1、土壤是固态、液态、气态三相物质组成的复杂混合物，在土壤颗粒中充满了空气、水和不同的盐类。土壤中有水分和能进行離子导电的盐类存在，使土壤具有电解质溶液的特征。
2、由于外界漏电的影响，当土壤中有杂散电流通过地下金属构筑物时，发生电解作用，使电解电池的阳极遭受腐蚀。土壤中的杂散电流可能来自二个方面：
A、某些直流电力系统利用大地作为接地回路；
B、某些与土壤接触的导体绝缘不良而发生漏电。
C、土壤中的细菌作用而引起的腐蚀，称为生物腐蚀。
（二）土壤中腐蚀电池的形成
金属在土壤中形成腐蚀电池，不外乎是两方面的原因：
1、由于金属本身、组织应力或表面状况的不均匀性而造成的。由于制造的缺陷，管路金属内可能夹杂有不均匀的杂质、溶渣；又如焊缝及其附近的热影响区与本体金属之间、氧化膜与本体金属之间的性质差别较大。在这两部分组成差异的管路上就建立电位差而构成腐蚀电池，如钢管的焊缝熔渣和本体金属之间的电位差可高达0.275伏。另外，当金属的不同部位所受的应力有差异时，也可能产生电位差。这些情况所形成的腐蚀电池都是管路上相邻的金属的两部分之间形成的小腐蚀电池，通常用肉眼看不出来，故称为微腐蚀电池。
2、由于土壤物理化学发生的不均匀性造成的。通常在很小的范围内，土壤性质的差别是不大的，但长距离管路沿线的土壤特性可能差异甚大，故沿线的土壤中，电解液的浓度及组成差异很大，因此，在两部分组成差异的土壤与管路金属之间就会形成腐蚀电池。这种情况下所构成的腐蚀电池，其两极间的距离较远，甚至可达几公里，故称为宏腐蚀电池。在土壤的各种性质中，影响金属腐蚀的因素有：土壤的湿度、土壤的碱度PH值、含盐量、土壤的透气性和土壤的电阻率等。
A、土壤的湿度对腐蚀有很大影响，如果土壤中不含水，虽然土壤中含有电解质，却不能形成电解液，这样，电化学腐蚀就不会发生。但是在土壤中问题有水分存在的。一般情况下，当湿度很小时，金属的腐蚀速度不大，随着含水量的增加，电解液增多，电化学腐蚀过程增强，使腐蚀速度加快，但当湿度增加到某一范围后，随着湿度的增加，腐蚀速度就保持在某一范围，而很少改变。这是因为土壤中的可溶盐含量已全部溶解，随着含水量的增加不再有新的电解质溶解。当湿度继续增加到土壤完全被水饱和以后，腐蚀速度反而可能急剧降低，这是因为形成了整片连续的饱和湿土层后，阻碍了空气趋向金属表面，急剧减少了去极化所必须的氧，因而使腐蚀速度降低。
B、大部分土壤的PH值处于6-7.5的范围内，即呈中性。但是也有PH值为7.5-9.5碱性比较大的土壤，以及PH值为3-6的酸性相当高的土壤。当土壤的酸度或碱度较高时，腐蚀性均较高，但在不同的PH值范围内，土壤的腐蚀往往与土壤电解液的组成有密切关系。
C、在土壤中分布最广的盐类是含镁、钾、钠、钙的硫酸盐、氯化物、碳酸盐和碳酸氢盐。土壤中的含盐量对腐蚀速度的影响与土壤的湿度有关。在一般情况下随着氯和硫酸根离子含量增大，土壤的腐蚀性愈强，这是因为含有氯和硫酸根离子的铁盐都是易溶解的，不能在钢管表面生成沉淀而形成保护膜。但是当土壤中氯化物含量很高时，腐蚀速度反而不大，可能是由于氯化物存在减少了土壤中的收缩裂缝，降低了透气性的缘故。
D、土壤中含氧量对腐蚀过程影响很大，由于土壤结构的差异，氧浓度差别很大，为形成浓差电池具备了条件。对于长距离管路因土壤透气性不同而形成的氧浓差电池。当管子通过砂土与粘土交接处时，在砂土段，氧气浓度大，则电极电位为正，是腐蚀电池的阴极区；而粘土段氧气不充足，氧气浓度小，电极电位为负，是腐蚀电池的阳极区。在阴极，由于氧的浓度大，氧容易夺取电子，在和水分子同时作用下生成OH-离子。因此，管路阴极区的电子将会从氧浓度低的阳极区流向浓度高的阴极区，即腐蚀电流从阳极区流出至阴极区。在砂土与粘土交界处由于回路电阻最小，所以腐蚀最严重。
因土壤的局部不均匀性而在金属表面上形成氧浓差腐蚀电池。在土壤中往往夹杂着一些石块及其它较坚硬的土团，当这些石块和土团紧贴于管壁表面时，由于这些石块和土团对氧的渗透能力比土壤小，所以被石块和土团挡住的管壁表面因氧气少形成危险的阳极区，而无石块、土团的管壁表面为阴极区。
因土壤厚度不同，而在金属表面上形成氧浓差腐蚀电池。埋在地下的金属管路由于管子各部位离地面的土壤厚度不同，因而氧气扩散到管子周围的土壤边缘也不同。例如，对于管子的上半部与下半部来讲，氧气扩散到管子的上半部表面比扩散到下半部表面容易，因而上半部含氧多，下半部含氧少，使得管子的上半部的电位比下半部的电位正，管子下半部为阳极。由于土壤厚度不同而形成的氧浓度的差异，使地下管路的下部比上部腐蚀严重。据某输油管线调查，绝大部分的腐蚀穿孔发生在管子下部，而且穿孔的地方集中在粘土段。
土壤电阻率是一个比较综合地反映土壤腐蚀性的技术指标。土壤电阻率的大小主要决定于土壤中可溶盐的性质和含量、土壤的湿度及其土壤颗粒的大小。同时土壤电阻率又比较容易测量，因而常用土壤电阻率来作为评价土壤腐蚀性的依据。一般来说，土壤电阻率愈小，土壤的腐蚀性愈强，土壤电阻率愈大，土壤的腐蚀性愈弱。故在地下管线的防腐设计中，常用它来表示土壤的腐蚀性，可根据土壤电阻率的大小来决定防腐等级，国内外以土壤电阻率土壤腐蚀性的分级指标。实际确定管路的防腐绝缘等级时，还要结合线路埋设方式及特定的情况，采用相应措施，加在经过河流、铁路、沼泽地带等不易检修的部位，一律采用特强绝缘；土壤腐蚀性较强的地区采用加强绝缘；土壤腐蚀性不强的地段可采用普通绝缘。 （三）土壤腐蚀的特点
土壤腐蚀不同于电解质溶液中的电化学腐蚀，其特征是：
1、土壤性质及其结构的不均匀性，造成腐蚀电池不仅在小塊土壤内形成，而且因不同土壤的交接，形成可能达数十公里远的大电池。
2、除酸性土壤外，大多数土壤以氧浓差电池为地下管路腐蚀的主要形式。
3、腐蚀速度比在溶液中慢。特别是土壤电阻的影响，有时成为腐蚀速度的主要控制因素。
土壤的固体颗粒相对地下金属是静止的，不发生机械搅动和对流，因此，氧在土壤中到达金属表面比在溶液中到达金属表面要慢得多，这样就导致土壤腐蚀速度减慢。土壤由于结构、组成等差异，使土壤电阻率的差别很大，低的只有几欧姆·米，高的达100欧姆·米以上，因此，土壤电阻的影响是不可忽略的。所以在土壤腐蚀中，除了电极反应过程的速度外，有时主要决定于土壤电阻的影响，叫做欧姆控制。
六、防腐蚀的途径
根据上述土壤腐蚀规律的分析，可以从以下途径来防腐蚀。
1、选用耐腐蚀的管材。如耐蚀的低合金钢，玻璃钢管、塑料管和水泥管等。
2、增加管路和土壤之间的过渡电阻，以减少腐蚀电流，如在金属管路的外表面涂以防腐绝缘层就是这个道理。常用的有沥青、玻璃布绝缘层，国外有用煤焦油沥青的，也可用泡沫塑料作防腐层，既绝缘又保温，国内已取得的试验效果。此外，还可以选用其他高分子化合物的塑料涂层等。
3、阴极保护，就是对被保护的管路通以直流电，使整个管路成为腐蚀电池的阴极，并进行阴极极化，使管路被保护。
4、施工前对管材进行综合化验，确保使用合格钢材。
5、搞好管线设计：在回压允许情况下，尽量避免过大的管径，使流体在管线中保持合理的流速，使流态达到紊流状态。
上述防腐的措施在实际应用中，由于现有的防腐绝缘层都不可能做到完全不透水，而阴极保护这种方法，对于完全裸露的管子需要耗费很大电流，否则就达不到保护要求，因此，对于较重要的管路，一般都是二者结合起来，采用阴极保护和防腐绝缘层联合保护。
参考文献：
[1]俞蓉蓉等 地下金属管道的腐蚀与防护 石油工业出版社 1998.11
[2]编委会 油气田腐蚀与防护手册 石油工业出版社 1999.6