不銹鋼水管電偶腐蝕的原理：

一、不銹鋼水管電偶腐蝕概述：

由于腐蝕電位不同，造成同一介質(zhì)中異種金屬接觸處的局部腐蝕，就是不銹鋼水管電偶腐蝕(galvanic corrosion，亦稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。當(dāng)兩種或兩種以上不同金屬在導(dǎo)電介質(zhì)中接觸后，由于各自電極電位不同而構(gòu)成腐蝕原電池，電位較正的金屬為陰極，發(fā)生陰極反應(yīng)，導(dǎo)致其腐蝕過程受到抑制；而電位較負(fù)的金屬為陽極，發(fā)生陽極反應(yīng)，導(dǎo)致其腐蝕過程加速。它是一種危害極為廣泛和可能產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p失的腐蝕形式，廣泛地存在于船舶、油氣航空、建筑工業(yè)和醫(yī)療器械中。它會造成熱交換器、船體推進(jìn)器、閥門、冷凝器與醫(yī)學(xué)植入件的腐蝕失效，是一種普遍存在的腐蝕類型。可以是金屬與金屬，也可以是金屬與導(dǎo)電的非金屬材料(如石墨纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料)在介質(zhì)中形成回路，形成不銹鋼水管電偶腐蝕”。電偶腐蝕往往會誘發(fā)和加速應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、氫脆等其他各種類型的局部腐蝕，從而加速設(shè)備的破壞。

兩種或兩種以上不同電極電位的金屬處于腐蝕介質(zhì)內(nèi)相互接觸而引起的電化學(xué)腐蝕，又稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。不銹鋼水管電偶腐蝕原理見圖1。發(fā)生不銹鋼水管電偶腐蝕時(shí),電極電位較負(fù)的金屬通常會加速腐蝕，而電極電位較正的金屬的腐蝕則會減慢。

合金中呈現(xiàn)不同電極電位的金屬相、化合物、組分元素的貧化或富集區(qū)，以及氧化膜等也都可能與金屬間發(fā)生電偶現(xiàn)象，鈍化與濃差效應(yīng)也會形成電偶型的腐蝕現(xiàn)象，這些微區(qū)中的電偶現(xiàn)象通常稱為腐蝕微電池，不稱作不銹鋼水管電偶腐蝕。

在工程技術(shù)中，不同金屬的組合是不可避免的，幾乎所有的機(jī)器、設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)件都是由不同的金屬材料部件組合而成，不銹鋼水管電偶腐蝕非常普遍。利用不銹鋼水管電偶腐蝕的原理可以采用賤金屬的犧牲對有用的部件進(jìn)行犧牲陽極陰極保護(hù)。

二、不銹鋼水管電偶腐蝕條件及電動(dòng)序：

不同接觸金屬產(chǎn)生不銹鋼水管電偶腐蝕必須具備三個(gè)條件:

(1)具有不同腐蝕電位的材料； 

(2)存在離子導(dǎo)電支路； 

(3)存在電子導(dǎo)電支路：

電動(dòng)序是金屬標(biāo)準(zhǔn)電極電位按大小排列的順序,它體現(xiàn)了純金屬與其離子在介質(zhì)中的平衡電位的大小，它的大小可以衡量金屬被氧化脫離金屬表面進(jìn)入溶液的難易程度，是金屬腐蝕的熱力學(xué)判據(jù)，金屬的電動(dòng)序越小，就越容易離子化進(jìn)而擴(kuò)散進(jìn)入溶液中，也就越容易腐蝕。因?yàn)楦鶕?jù)電偶序即可判斷金屬在某一特定介質(zhì)中的相對腐蝕傾向，也就是說電偶序是不銹鋼水管電偶腐蝕傾向的熱力學(xué)依據(jù)”，但是電偶序也只是給出一種腐蝕傾向而不能肯定不銹鋼水管電偶腐蝕一定發(fā)生也不能判斷腐蝕速率的大小。

例如Mansfeld通過研究鋁合金與不同金屬在模擬海水溶液中的不銹鋼水管電偶腐蝕行為表明電動(dòng)序基本能夠準(zhǔn)確預(yù)測不銹鋼水管電偶腐蝕發(fā)生的方向，但不銹鋼水管電偶腐蝕的速率取決于金屬本身結(jié)構(gòu)及在海水中的電化學(xué)行為"。

三、不銹鋼水管電偶腐蝕機(jī)理：

闡釋不銹鋼水管電偶腐蝕的原理以下面的內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管為例。內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管是通過冷滾壓復(fù)合技術(shù),將內(nèi)管為不銹鋼，外管鍍鋅鋼管復(fù)合而成。

它分成: 

(1) 適量復(fù)合:復(fù)合界面接合距離用電子顯微鏡測量大于25μ,復(fù)合強(qiáng)度為大于0.2 MPa；

(2) 過盈復(fù)合:復(fù)合界面接合距離用電子顯微鏡測量5-25μ，復(fù)合強(qiáng)度為2-4Mpa；

(3) 過量復(fù)合:復(fù)合界面接合距離用電子顯微鏡測量小于5μ，復(fù)合強(qiáng)度為大于4Mpa。

電位差電位較正的“不銹鋼管”和電位較負(fù)的“碳鋼管”偶接,“不銹鋼管”呈陰極,“碳鋼管”呈陽極，二者的電位差越大則不銹鋼水管電偶腐蝕傾向愈大。

形成電子通道經(jīng)導(dǎo)線連接或直接接觸后形成電子通道?！疤间摴堋敝械蔫F失去的電子到達(dá)“不銹鋼管”表面被腐蝕劑吸收(內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管，沒有電解質(zhì)成為離子通道”面積”)。

金屬間接觸區(qū)兩種金屬的接觸區(qū)有電解質(zhì)覆蓋或浸沒?！疤间摴堋敝械蔫F失去的電子形成離子進(jìn)去溶液，“不銹鋼管”表面的電子被電解質(zhì)中的腐蝕劑(如空氣中的氧)拿走。 電解質(zhì)成為離子通道內(nèi)襯不銹鋼復(fù)合鋼管，沒有電解質(zhì)成為離子通道；沒有鐵失去的電子形成離子進(jìn)去溶液；只有兩金屬電位差。因此，沒有形成不銹鋼水管電偶腐蝕。