21種常見管道腐蝕類型全解

在許多情況下，同一個管道系統(tǒng)會存在許多條件的相互作用。下面，就讓我們先來來看看21種不同的腐蝕類型和失效條件中的7種。

管路損壞

管路損壞通常是第一個表明發(fā)生了腐蝕問題的跡象。然而在許多案例中，這種管路損壞的跡象會明顯存在幾個月或幾年了，只是一直被忽略而已。

這種損壞可能是很微小的（針孔泄漏的形式），也可能是災難性的；因為無論是水質(zhì)損壞還是更換管路都會帶來重大的經(jīng)濟損失。

管道維修

管道維修有各種形式，從使用臨時性的夾具到更換整個管道系統(tǒng)。

在許多案例中，不正視腐蝕問題的結(jié)果就是要面對多發(fā)性的故障或不斷地進行維修，這會浪費很多的寶貴時間；因此應該從最開始就正確地面對問題，才能將腐蝕損害最小化。

一個部位的單次失效或多發(fā)性失效往往是由于沒有深入地查明隱藏的原因。絕對的信賴是會使我們變得輕松，但這也是一種失職。由腐蝕掛片提供的腐蝕速率數(shù)據(jù)，經(jīng)常與那些明顯的物理指標截然相反，如管螺紋泄漏和高銹沉積；高腐蝕條件持續(xù)有增無減從而產(chǎn)生了更多的修復問題。

管螺紋泄漏

每個管道的螺紋處都是一個固有的薄弱點，其帶來的損失是要將大約50%的管壁切掉。通常管螺紋處泄漏是腐蝕問題的第一個跡象，這將促使我們進行進一步調(diào)查。而如果忽略了它而不采取任何解決措施，那么所有的管道間隔處就會發(fā)生與水相關(guān)的災難性的損失

對于建筑或工廠負責人來說，大型管道干線的固有條件就是最令人擔憂的，因為它都是采用的螺紋管，這通常會造成最大的損壞。即使管壁足夠厚可以防止更大的損壞，但高的點蝕條件仍會導致螺紋任意區(qū)域的失效，盡管在這種情況下水可能是還是可以繼續(xù)通過的。

管螺紋處發(fā)生的小泄漏、氧化鐵的溶解和其他沉積物的堆積等腐蝕問題起初都會反映管道的外表面上，然而，事實上這是一個內(nèi)部腐蝕的問題。

對于那些管壁不均勻且處于高腐蝕條件下的螺紋處，其情況更危險，這是因為管壁的均勻性降低了，從而無法為泄漏問題提供指示。所有形式的管螺紋泄漏，都存在潛在的螺紋失效的風險。

電誘導失效

只要是不同的金屬連接在一起，就可能發(fā)生電化學腐蝕，其腐蝕程度極大地依賴于所處腐蝕條件和所處的管道系統(tǒng)。

例如，相較之冷凍水或消防系統(tǒng)用水，這種腐蝕更常見發(fā)生于開放的冷凝水和生產(chǎn)用水系統(tǒng)。這種腐蝕常發(fā)生在碳鋼管道和銅閥門之間，其中鍍鋅碳鋼管和銅閥門連接處尤為嚴重。在閥門處的藍綠色沉積物和反面鋼管與鋼管連接沒有泄漏的地方，提供了電流連通的條件。這是非常高發(fā)的、也是最普遍的腐蝕行為，這可能會導致大規(guī)模的失效和總管道分離。

在許多情況下，在碳鋼管與黃銅閥門或銅管之間的螺紋泄露都自然而然地認為是由于電活性引起的，但事實上它是一個更大的、更具威脅性的高腐蝕問題導致的。在這種情況下，如果鋼管簡單地被更換為介電絕緣配件這將是一個昂貴的“誤操作”；它會導致長期的、持續(xù)的高腐蝕行為以及最終整個系統(tǒng)的故障。

管道內(nèi)部沉積物

管道內(nèi)部生銹形成的沉積物通常稱為腐蝕瘤，對于大多數(shù)管道系統(tǒng)來說它都意味著不可避免的死刑。它們是鋼管由于發(fā)生了腐蝕而產(chǎn)生的一種輕且密度低的產(chǎn)物。一旦確定了高、不受控制的腐蝕條件下，內(nèi)部沉積物會變成一個誘發(fā)點引起更大的深點蝕。

該類腐蝕最嚴重的情況通常發(fā)生在呈水平的、伴有低流速或死角的管線，這些地方特別容易沉積大量的沉淀物；當然垂直的管線和主立管線也會發(fā)生，只是沒那么嚴重。

雖然高腐蝕瘤出現(xiàn)的區(qū)域是隨機的，但實際上是高點狀腐蝕或電池腐蝕的直接結(jié)果，其鐵銹沉積的體積和高度正比于管壁損耗的深度和體積。

保溫層失效

這可能與制造商的聲明相違背，標準玻璃纖維保溫材料并不能為低溫管線提供一個有效的防水透氣層。

水蒸氣在管道外的二次濃縮凝結(jié)，通常是一種隱藏的管道外腐蝕條件。在冷水和雙重溫度系統(tǒng)中，外部腐蝕速率高達內(nèi)部腐蝕速率的10倍或更多。幾十年下來，那些隱藏的保溫層失效可以會摧毀整個管道系統(tǒng)。

事實上在大多數(shù)情況保溫層不是隱藏的，所以保溫層失效問題應該是很容易被識別出來。保溫材料的破碎、損壞、丟失可能應該作為一個值得研究的問題。當保溫管的外表面出現(xiàn)水質(zhì)變壞、管道滴水、水質(zhì)變色或結(jié)晶等跡象，我們就應該進一步查找是否存在潛在的腐蝕問題。

鋁和乙烯基外套這兩種保溫材料對于水分的遷移可以提供較小的阻力，但同時它們也會掩蓋一些變色的跡象。此外，乙烯基外套的表面經(jīng)常會凝結(jié)更多的水，從而產(chǎn)生更大的管道外腐蝕的威脅。

由于小直徑管道本身壁厚較小，所以與其結(jié)合使用的保溫材料就會較薄，則對于小直徑管道其保溫層的失效就成為了最大的威脅。而管內(nèi)供水的低溫進一步提升了這種威脅。

天氣條件的損壞

在管道系統(tǒng)所有的腐蝕形態(tài)中，由于雨水、降雪、大氣條件或冷卻塔過噴等天氣條件的損壞是屬于比較容易預防的。因為這種管道通常是暴露在外面的、我們比較容易靠近，同時它的腐蝕行為總是那么明顯，很容易用肉眼發(fā)現(xiàn)。

大部分由于天氣條件的損壞導致的失效需要幾十年才能發(fā)生一次，其原因也僅僅是維護不足造成的。當然，小直徑管道由于其固有的較小的壁厚依然是最脆弱的。

垢下腐蝕

垢下腐蝕是一種最具代表性和破壞性的管道系統(tǒng)腐蝕。它通常被稱為“電偶腐蝕”，具有侵略性和局部性的特征。

金屬表面僅僅較小面積發(fā)生了垢下腐蝕就可能導致很深層的滲透和引發(fā)周邊區(qū)域大面積的腐蝕。由于表面沉積、電勢不均或其他引發(fā)機制等腐蝕因素的存在，都會引發(fā)個別的某些點位被侵蝕。

大多數(shù)情況下，點蝕會在整個金屬表面進行擴展，最終造成金屬表面的不規(guī)則的或非常粗糙的輪廓。當然也有一些個別的情況，坑洼會都集中在某個特定的區(qū)域，而設(shè)備的大多數(shù)金屬表面看起來還是很新。

鍍鋅管是更加敏感的，在微生物攻擊下常常發(fā)生垢下腐蝕。無論內(nèi)部管道是否存在潛在生銹條件，但一旦有銹生成了這都在不同程度上提示我們存在許多潛在的問題。

垢下腐蝕是管道系統(tǒng)不可避免的死角，因此，有效地消除這些沉積物以便化學抑制劑可以進一步減少腐蝕的損失，必須被優(yōu)先考慮。

保溫層下的腐蝕

保溫層下的腐蝕（CUI）非常普遍，但它通常很隱蔽。

潛在的問題是我們總有一種誤解，覺得玻璃纖維和（/或）軟泡沫保溫材料提供了一個防潮層；但請大家不要忘記這一條：我們選擇這些保溫材料的主要初衷是它們可以降低傳熱，而不是減少濕度遷移。

大多數(shù)低溫管線都存在保溫層厚度不足、采用的材料類型不恰當或者安裝不當?shù)膯栴}；甚至以上三個問題都存在。保溫材料的損壞、丟失的確會導致水分遷移變得更容易。這對于那些雙重保溫和冷卻立管被安裝在建筑物墻外的公寓是一個普遍的、非常大的問題。至今那些房齡在45年或更多的建筑物，除了那些已經(jīng)花費巨額成本更換了總管道的以外，其余那些外部的立管管道幾乎已經(jīng)完全報廢。

直徑較小的管道由于本身較薄的保溫層和管壁厚度，更容易受到保溫層下腐蝕。供水端管的情況會更糟糕一些，這是受其表面溫度更低的影響。此外螺紋端增加了另一層隱患，這通常發(fā)生在冷水和雙溫系統(tǒng)中更小的管道上。

無保溫層管道

對于任何機械設(shè)備操作要求來說，管道保溫都是重要的和必要的。

人們總是認為保溫對于蒸汽、冷凝水和其他高溫管線等的作用僅僅是為了防止熱量損失；而冷卻水和低溫管線它的作用就顯得更為重要了，因為水分凝結(jié)會對管道造成嚴重損害。

這似乎不合邏輯，假如適當?shù)谋乇缓鲆暎涂赡軙е轮匾艿篮驮O(shè)備的損壞。比如排水管道、噴口和其他小直徑部位等看似不大可能產(chǎn)生可測量的系統(tǒng)傳熱損失的地方，所以經(jīng)常是不做保溫處理的，可是就是由于這種忽視的存在，才導致不斷地發(fā)生管壁出汗和外管壁損壞的結(jié)果。

濕式管道的保溫

足夠的水可以隱藏在管道保溫層里，當打開時你會發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生了管路損壞。事實上，這是由于玻璃纖維保溫層并不是真正意義上的防潮層，它允許水分在冷凝管表面凝結(jié)。

因此，濕式管道的保溫采用玻璃纖維保溫層確實存在一定的問題；水分最終會滲透到表面形成潮濕、變色和結(jié)晶，這都是明顯的證據(jù)。如果采取一些措施，這種保溫層下腐蝕的問題通?？梢栽谠缙陔A段就避免或糾正，可以有效地防止進一步惡化的情況出現(xiàn)。如果任其發(fā)展，就可能發(fā)生大量的管道損壞。

另外，如果在保溫不當或不足的管道外再用鋁或塑料外套進一步保溫的話，實際上可以起到保護管道的作用，修復那些多年來的管道損壞。在多數(shù)使用刻槽管或固定式管道的情況中，其乙烯樹脂彎管、三通接頭和其他配件內(nèi)部都存在積水，從而對鏈接整個管道系統(tǒng)最薄弱的位置造成嚴重的惡化——其連接螺栓——會導致災難性故障。

霉菌污染

冷水管、保溫層失效、冷凝產(chǎn)生的潮濕區(qū)域和濕式管道等條件下，都是霉菌滋生的先決條件。供熱通風與空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）如果在濕式管道條件下使用一段時間后會出現(xiàn)霉菌，當然我們是有機會在這個問題發(fā)生前就修正的。

雖然它沒有導致相關(guān)的管道腐蝕條件或管道失效，但在許多情況下霉菌的存在通常會引起各種健康問題，這會導致頻繁而昂貴的法律訴訟。由于墻壁里面的管道失效而漏水、冷凝排水管溢水以及其他情況出現(xiàn)的水都會產(chǎn)生同一個結(jié)果——霉菌。

通常唯一的解決方案就是更換所有的管道保溫層和石棉水泥板。雖然技術(shù)上來說這不是一個管道腐蝕問題，除非被水浸透的保溫層和管道也損壞了；但大面積的霉菌污染可能導致的成本損失要遠遠超過更換管道。

微生物誘導腐蝕

到目前為止，微生物誘導腐蝕（MIC）是對空調(diào)管道和消防系統(tǒng)具有最嚴重威脅的腐蝕形式。由于在特定的環(huán)境條件下存在各種微生物，在某些情況下，其結(jié)果是幾年內(nèi)整個管道系統(tǒng)全面的失效。

通常對于整個系統(tǒng)來說，MIC的存在是非常嚴重的威脅信號，需要花費巨大的代價進行廣泛的清潔和重復滅菌。對許多受影響的系統(tǒng)，MIC并不能被徹底消除，適當?shù)靥岣吒g和點蝕條件可以延長系統(tǒng)的使用壽命。

由于MIC可以利用鋼管本身作為能源（通常作為氧氣的替代物）以及產(chǎn)生強腐蝕性代謝副產(chǎn)品如硫酸（可以進一步協(xié)助微生物溶解金屬管道），所以MIC會產(chǎn)生非常大的影響和深基坑。

MIC存在不同程度的嚴重性，包括對碳鋼管道系統(tǒng)或開放式冷凝器供水系統(tǒng)。MIC常見于封閉式冷凍水管道，特別是那些用乙二醇防凍的系統(tǒng)；已有很多關(guān)于銅、黃銅和不銹鋼管毀壞的記載。

有縫管

35年前，所有HVAC和消防系統(tǒng)管道規(guī)范都要求使用ASTM A53 B級無縫鋼管。ASTM A53 grade B 無縫原料。 這是由于有縫管或焊接管是公認的具有高失效率和脆弱性的管道。但今天，除非設(shè)計中指定了，否則很難找到安裝了無縫鋼管之處。

這并非是因為有縫管已經(jīng)被制造得更加完美，而僅僅是因為它更加便宜。由于很多原因使有縫管在其焊縫處更容易發(fā)生腐蝕。

在許多案例中，由于較差的生產(chǎn)條件使得有縫管的內(nèi)部或外部焊縫都很不完整。在內(nèi)部，這個不完整的焊縫就演變成銹點、微生物滋生點和高腐蝕活性點，常常會導致針孔失效。而在管道本身和焊縫之間存在的電勢差異又帶來了另一個威脅。有縫管接縫處有時沒有用鍍鋅涂層保護，這在電流的攻擊下會更早“夭折”。

在海外市場，有缺陷的有縫管是普遍存在的。即使是很好的美國管道制造商生產(chǎn)的產(chǎn)品中，有缺陷的有縫管仍然存在。即使在低腐蝕條件下，有缺陷的有縫管仍可以導致生產(chǎn)系統(tǒng)的故障問題；在高腐蝕條件下，其威脅會被進一步放大，導致嚴重的腐蝕問題。

長期以來，大多數(shù)腐蝕情況都是由于沒有盡早地識別出、識別出但未能妥善處理，或直接被忽略的問題所導致的。

腐蝕問題一直如影隨形，并且還會帶來巨大的經(jīng)濟損失。知己知彼，方能百戰(zhàn)不殆。所以，快來了解最后的7種不同的腐蝕類型和失效條件吧！

槽管失效

幾十年來，槽管都是一個受人尊敬的、可以證明管組裝過程是否成功的方法。大多數(shù)槽管失效都是由于安裝不正確或處于嚴重的腐蝕條件下作業(yè)。在外槽的鍛造或軋制之處，內(nèi)部管壁雖然發(fā)生了位移，但實際上管壁沒有被損壞。

切槽的外表面所發(fā)生的管壁位移和螺紋管的壁面損失很相似，因此，高侵蝕條件的環(huán)境將使外切槽先產(chǎn)生一個針孔失效，然后再發(fā)展成總管線分離。由于切槽的深度的關(guān)系，可能不會像其他管道腐蝕那樣，給出明顯的腐蝕信號。此外，管道段與段之間的端隙常常會導致整個管道系統(tǒng)從前至后規(guī)模性的腐蝕。

由于該類腐蝕的破壞力具有遠遠超過一個針孔失效和總管線分離的可能性，因此任何槽式夾緊裝置的泄漏都應該進行徹底地調(diào)查。

外部腐蝕

查看過往記錄，我們會發(fā)現(xiàn)管道外部（外表面）腐蝕比內(nèi)部腐蝕多得多。大多數(shù)是由于未被察覺的保溫層失效，然后直到出現(xiàn)泄漏或其他可以通過視覺觀察到的現(xiàn)象后，才采取相應的維修措施。

令人驚訝的是大量的無保溫的管道如屋頂水平冷凝水管線都已經(jīng)發(fā)生了嚴重的惡化，而這些本來是可以通過簡單的維護就能避免的。人們可能會被外表面腐蝕的嚴重程度所誤導，其腐蝕程度大概是鋼管原體積低密度鐵銹的18倍。

在大多數(shù)案例中，表面生銹屬于輕微的情況，維修人員使用機械鋼絲輪、有效的鐵銹換向器和外部保護層就可以很容易地解決。

如果腐蝕繼續(xù)加深，就會由表面生銹發(fā)展成層下深點蝕，此時只有采用噴砂去除才會有效。

冷卻塔和換熱器腐蝕

發(fā)生了腐蝕問題的第一個跡象通常會顯示在冷卻塔。在鍋內(nèi)沉積的鐵銹就代表了循環(huán)系統(tǒng)中管壁已經(jīng)生銹了。而塔填補中出現(xiàn)沉積物就代表了腐蝕已經(jīng)在進一步擴展的情況。

水的顏色和渾濁度是另一種可以表明高腐蝕活性和缺乏水的化學處理的跡象。藻類和其他有機物的生長不僅會干擾操作，同時也會加速其他種類的腐蝕進程，以及促進MIC。

在許多情況下，冷卻塔的維護和清除鐵銹沉積物并不能從根本上解決調(diào)查，因為只考慮沉積在塔中的鐵銹而遺漏了那些牢牢地附著在管壁上的鐵銹。

經(jīng)過幾十年的高腐蝕行為后會產(chǎn)生巨量的鐵銹沉積物，只有對系統(tǒng)進行一些特殊形式的沖擊如啟動冷卻彈簧或改變溫度，才能使冷卻塔中的鐵銹散落下來。他們極少被過濾系統(tǒng)或化學輔助物溶解消除。

軟泡沫管道保溫導致的腐蝕

和玻璃纖維保溫系統(tǒng)一樣，軟泡沫保溫也會使水分滲透到低溫管線表面，并對鋼管產(chǎn)生破壞。在一個相對較短的時間里，軟泡沫保溫材料就會出現(xiàn)硬化、裂縫和收縮等惡化情況，然后產(chǎn)生很大的縫隙，最終導致水分可以大量的滲入。

此外，實際上泡沫降解后會變成微酸性的化合物，它會與管道本身或銹層牢牢地粘合在一起，以至于很難清除干凈。

當?shù)蜏毓芫€處于高濕度環(huán)境或其表面存在冷凝水時，是一個非常嚴重的問題；此時強烈推薦您選擇堅硬的泡沫玻璃。作為第二個選擇，可以采用更重、更厚的玻璃纖維，在涂上一層高固體涂料作為防潮層。軟泡沫保溫應該只在臨時或短期情況下被采用。

銅管腐蝕

對于銅管來說，由于其腐蝕造成高額的成本損失的情況是很罕見的。

然而，與普遍的看法相反，銅管并不是不受腐蝕的影響。在一定的高腐蝕條件下，銅管和銅制組件的腐蝕速率可能高于正常鋼管腐蝕速率的10倍。雖然對于HVAC管道系統(tǒng)來說，銅管的正常腐蝕速率是0.3 MPY，但是我們也測量到過更高的腐蝕速率3~4 MPY。

銅管道系統(tǒng)失效多數(shù)情況與這些因素有關(guān)：酸性和低pH值的水、電流和不當?shù)慕拥靥幚怼⒓纳妷?，或高鋼鐵腐蝕行為導致了生成的氧化鐵遷移到銅管道中等。

黃銅脫鋅

如今黃銅在商業(yè)上的應用已經(jīng)越來越少，它已被更容易安裝和更便宜的L型銅管所取代。黃銅管道的腐蝕活性通常是非常低的，它的使用壽命至少可以達到100年。

然而，在某些特殊的水質(zhì)和供水很頻繁的條件下，黃銅中的化學成分鋅會被浸出而產(chǎn)生針孔失效或斷裂。

脫鋅現(xiàn)象會常常出現(xiàn)一種綠-白色沉積物，可以通過實驗室分析證實它的成分。即使存在脫鋅的情況，但它的發(fā)生仍然需要75年以上，一般來說這個時間長度已經(jīng)超過了大多數(shù)建筑物的預期壽命。

通常是在古老的家庭熱水管道系統(tǒng)中使用的就是黃銅而非鍍鋅管，這是由于高溫會對鋅保護涂層造成影響。雖然鍍鋅鋼管總是發(fā)生失效且在任何管道項目中更換起來都會遇到困難，但它仍然取代了銅制熱水組件，使得銅管變得越來越不常見。

鋼-鋼之間的電解作用

由于建筑物管道和建筑鋼結(jié)構(gòu)之間存在微伏的電位差異，我們看到了許多局部的管道失效的案例。

這種情況通常發(fā)生在鋼管道支架和吊架之間，也就是金屬與金屬直接接觸的地方。需要用高度靈敏的電氣儀器進行陽性診斷，以及進一步的超聲檢測來排除故障區(qū)域，通常顯示的結(jié)果都是不好的甚至是腐蝕活性的。

雖然這種電解形式很少發(fā)生，我們依然認為絕緣金屬與金屬接觸時仍要慎重，特別在鋼管能接觸到水、冷卻塔噴濺和處于特殊的天氣條件下的情況。