3.土壤的pH值 多数土壤显中性．pH值在6～7．5间。我国北方土壤略偏碱性；南方土壤略偏酸性。从土壤类型看，碱性砂质粘土和盐碱土pH值多在7.5～9．5间；腐植土和沼泽土pH值在3～6之间。～般酸性土壤的腐蚀性强。
　　4.土壤中的微生物 土壤中的微生物对金属腐蚀有很大影响，主要为厌氧的硫酸盐还原菌和好氧的硫杆菌、铁细菌等，其中以硫酸盐还原菌危害最大。对沼泽地带，硫酸盐类型的土壤要特别注意微生物的作用。
　　5.对土壤腐蚀性的综合评价 目前国际上较权威的综合评价腐蚀性的标准，见表10-6。
 

　　注：①总分在10分以上时，要考虑对铸铁管的保护；
　　　　②若有硫化物并且氧化还原电位低，应加3分。

二、杂散电流对钢管的腐蚀
　　由于电气化铁路、矿山、工厂、港口各种用电设备接地与学漏电，在土壤中形成的杂散电流的循环。因杂散电流引起的腐蚀，称为杂散电流腐蚀。
　　(一)直流杂散电流腐蚀
　　直流杂散电流对金属的腐蚀原理，与电解情况类似，即阳极为正极，进行氧化反应，阴极为负极，进行还原反应。
　　例如，有轨电车通常采用单根架空线，并以铁轨作为电流回路。如果地下燃气管道在铁轨附近，一些回路电流从铁轨漏出。通过管道，则会形成另一回路系统。如
图10-7所示。通常直流杂散电流从土壤进入金属管道的地方带有负电，这一区域称为阴极区。处在阴极区的管道一般不受什么影响，但若阴极区的电位过负时，管道表面会析出大量的氢，造成防腐绝缘层老化、剥落。当杂散电流在管道的某一绝缘层损坏处流出时，管道带有正电，这一区域称为阳极区。处于阳极区的管道，钢管以铁离子的形式溶于周围介质中，因此阳极区的管道受到腐蚀。
 

 

图10-7 直流杂散电流腐蚀原理
1—架空线 2—电车 3—铁轨 4—变电所　5—地下管道 6—电蚀

　　直流杂散电流干扰腐蚀的损耗量与杂散电流强度成正比。即杂散电流强度愈大，引起的金属腐蚀就愈严重。按法拉第定律计算，当杂散电流为1A时，一年内可腐蚀36kg铅、11kg铜和10kg铁。在杂散电流干扰比较严重的地区，电流可达几十安培，甚至几百安培，所以，杂散电流造成的集中腐蚀是很严重的。壁厚为8～9mm的钢管，快者2～3个月就会穿孔。
　　产生直流杂散电流的主要原因为：有轨电车、电气化铁路、电解电镀车间、直流电焊机和地下电缆漏电等。
　　(二)交流杂散电流腐蚀
　　交流杂散电流对金属管道腐蚀的原理是：当埋地管道接近或长距离与电力线平行时，高压电力线将在附近埋地钢管上感应产生二次交流电，使管道产生很高的感应电压，管道与周围土壤之间也产生可达几伏或几十伏的电位差。当这些电流迭加在腐蚀的电化学原电池上时，相当于去极化作用，从而减轻了阳极和阴极极化现象和电化学钝态。例如，铂在稀硫酸中直流阳极电解时并不发生溶解，用交流电解也不发生溶解。然而，当在直流的阳极电位上迭加上交流电后，铂便溶解于硫酸中。这一事实说明，交流电能够降低金属钝态，并增大金属溶解反应电位区。同样现象也发生于铁或铅在碱性溶液中，以及镍在中性和弱酸性溶液中。
　　比起直流杂散电流腐蚀，交流杂散电流的腐蚀量并不大，但集中腐蚀性强。大量试片结果表明，不论是平均失重量还是腐蚀坑深，都随着干扰电压、电流的增加而加强。其中，腐蚀坑深随干扰电压的升高而加大的趋势更明显，更有规律性。
　　交流杂散的电流的产生，主要来源于交流电气化铁道、两线一地及一线一地制运行的输电线路等。

三、化学腐蚀
　　化学腐蚀是金属直接和介质接触发生化学作用而引起的金属溶解过程。由于输送的燃气中可能含有硫化氢、氧、二氧化硫、硫化物等腐蚀性化合物，它直接和金属起作用而产生化学腐蚀。
　　埋地钢管纯化学腐蚀是极少发生的，一般同时存在化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀对管道来说是全面性腐蚀，腐蚀导致管壁厚度的减薄是均匀的，所以与电化学腐蚀产生穿孔破坏相比，化学腐蚀危害性较小。

四、微生物腐蚀
　　对微生物参与腐蚀过程的研究表明，当埋地钢管周围土壤中长年含有较多水分时，适合于细茵生存，易引起微生物腐蚀。反之，较干燥的土壤中，细菌难以生存，也就谈不到微生物腐蚀。此外，土壤中氧气含量的多少影响着喜氧细菌和厌氧细菌的繁殖，造成不同的腐蚀环境。微生物的腐蚀机理主要有三方面：
　　1.微生物在新陈代谢过程中直接参与腐蚀作用。如缺氧土壤中厌氧细菌引起的腐蚀。
　　2.在金属管道表面局部区域形成微电池。无论是喜氧细菌还是厌氧细菌都会在金属管道表面产生沉积物，于是在沉积物下面的金属管道与其他部位的金属管道之间产生了电位差，从而引起电化学腐蚀。
　　3．由于微生物新陈代谢过程的产物是酸性物质，从而形成了使金属管道表面易于腐蚀的环境。
　　厌氧硫酸盐还原菌通常存在于潮湿、通风和排水不良的缺氧土壤中，它参加电极反应的作用是将可溶的硫酸盐转化为硫化氧，并和铁作用生成硫化亚铁。生成硫化氢使土壤中H+浓度增大，阴极反应过程中氢的去极化作用加强，加速了腐蚀作用。其电极反应为：
 

　　细菌参加的阴极反应为原子氢和硫酸盐作用，即：
 

　　二次腐蚀产物反应式为：
 

　　总反应式为：
 

　　这种细菌肉眼是看不见的。它生长在潮湿并含有硫酸盐及可转化的有机物和无机物的缺氧土壤中，如沼泽地和海泥等。当pH值在5～9、温度在25～30℃时，最有利于细菌的繁殖。所以在pH值为6．2～7.8的沼泽地带和洼地中，细菌活动最激烈。当pH值大于9时，硫酸盐还原菌的活动受到抑制。对硫酸盐还原菌腐蚀的判断，可借助于黑褐色的硫化亚铁腐蚀产物的生成或用稀盐酸滴浸产生刺鼻的硫化氢而得知。
　　美国用一种土壤探测仪测定土壤的pH值及氧化还原强度对细菌腐蚀的影响。表10-7为引用土壤的氧化还原电位值来判断细菌腐蚀的程度。
 

　　喜氧微生物在酸性土壤中较为活跃。当pH值≤2时，繁殖十分旺盛，更加剧土壤的腐蚀性。
　　为了防止管道的细菌腐蚀，必须设法提高管道金属表面的pH值，使之≥9。一般可以在埋地钢管外涂绝缘防腐层，也可以用阴极保护法，使管道成为阴极，予以保护。