埋地腐蚀监测是评估地下金属管道及设施在复杂土壤环境中腐蚀状态的关键技术，其核心目的是预防因腐蚀导致的泄漏、环境污染及安全事故，保障基础设施的长期安全运行。以下从监测原理、方法、影响因素、应用场景及发展趋势五个方面展开介绍：
一、监测原理
埋地腐蚀监测基于电化学与电磁学原理，通过测量土壤环境中的电化学参数(如电流、电位、电阻率)或电磁信号变化，间接推算金属材料的腐蚀速率。例如：
电流衰减法：向管道施加特定频率的交流信号，电流沿管道衰减的速率与防腐层质量相关。防腐层破损时，电流在破损点漏失，导致周围磁场梯度变化，通过检测磁场突变可定位破损点。
电位差法：通过测量管道不同位置的通电电位与断电电位差，计算防腐层电阻率，评估整体防护性能。
电阻法：监测金属试片因腐蚀导致的截面积变化，通过电阻变化间接计算腐蚀速率。
二、监测方法
埋地腐蚀监测方法可分为非破坏性检测与破坏性检测两大类，具体如下：
非破坏性检测：
多频管中电流法(PCM)：利用发射机向管道施加交流信号，通过接收机测量电流衰减率，判断防腐层完整性。适用于长距离管道快速筛查，定位精度可达±2.5%。
交流地电位差法：在管道上方地面插入探针，测量电位梯度变化。防腐层破损时，电位梯度在破损点正上方最小，且箭头指示方向反转，可精确定位破损点。
超声波检测法：通过超声波对管道壁内的因腐蚀产生的裂纹、气孔等进行检测和定位，对风险进行评估和诊断。
漏磁检测法：利用磁性原理检测管道壁厚变化，适用于检测内外腐蚀引起的管壁减薄及凹痕。
破坏性检测：
取样分析法：在管道上取样进行实验室分析，获取腐蚀产物成分、腐蚀速率等数据。适用于精确评估局部腐蚀情况，但需破坏管道结构。
三、影响因素
埋地金属管道的腐蚀状态受土壤环境、杂散电流、微生物活动及材料特性等多因素影响，具体如下：
土壤环境：土壤孔隙度、含水量、电阻率、酸度及含盐量是影响腐蚀的关键因素。例如，高含盐量土壤电导率高，腐蚀性更强；酸性土壤(pH<6)会加速氢去极化过程，强化腐蚀。
杂散电流：来自电气化铁道、电解槽等设备的直流杂散电流，在流入管道处(阴极区)可能引发铅酸盐腐蚀，而在流出处(阳极区)则直接导致铁溶解。1A电流流经一年可使约9kg铁发生电化学溶解。
微生物活动：硫酸盐还原菌等微生物在厌氧环境中分解有机物产生硫化氢，与金属反应生成硫化物腐蚀产物，加速局部腐蚀进程。
材料特性：管道材质(如碳钢、不锈钢)、表面状态(如涂层完整性)及应力分布均会影响腐蚀速率。例如，新旧管道连接处因表面状态差异易形成腐蚀宏电池。
四、应用场景
埋地腐蚀监测技术广泛应用于石油、天然气、化工、市政等领域，具体场景包括：
长输油气管道：定期检测防腐层完整性，预防因腐蚀导致的泄漏事故，保障能源供应安全。例如，利用PCM技术对跨区域输气管道进行分段检测，定位破损点并评估修复优先级。
城市燃气管道：针对城镇地下密集分布的燃气管道，采用交流地电位差法检测防腐层破损，避免燃气泄漏引发的爆炸风险。
海底管道及水下设施：在海洋环境中，利用电阻法探头实时监测海底管道腐蚀速率，为维护决策提供数据支持。
工业管道复杂结构：对管道弯头、三通等易受流体冲刷的部位安装腐蚀监测传感器，评估局部腐蚀风险并采取针对性维护措施。
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