腐蝕一直是困擾人們的一門邊緣學(xué)科。雖然與腐蝕相關(guān)的理論和方法都在不斷的發(fā)展，但由于材料與環(huán)境的千差萬別，在石油機(jī)械行業(yè)，特別是對(duì)于長輸管線，因其輸送距離比較長，所經(jīng)歷的自然地理?xiàng)l件差別巨大，其腐蝕問題一直未能很好的解決影響金屬腐蝕的因素很多。土壤腐蝕絕大多數(shù)情況下都是由于埋在地下的不銹鋼管件管道(構(gòu)件)與土壤這種的電解質(zhì)進(jìn)行電化學(xué)過程所引起的。土壤是引起石油長輸管線外(壁)腐蝕破壞的主要原因。
　　1、土壤的組成和性
　　土壤由固、液、氣三相組成。固相毛隙孔中充滿著液體和空氣。液體粘附在固體顆粒周圍，有些可以在微孔中流動(dòng)。土壤的含氧量與土壤濕度和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，濕度不同和結(jié)構(gòu)不同的土壤，含氧量相差可達(dá)幾萬倍。這正是造成氧濃差電池腐蝕的原因。土壤中還溶解有許多鹽分，如K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NO₃^-、Cl^-、SO₄^2-、以及其它各種物質(zhì)，使土壤成為電解質(zhì)，其導(dǎo)電性與土壤的干濕程度及含鹽量有關(guān)。土壤愈干燥，含鹽量愈少，其電阻就愈大；反之，其電阻就愈小。與傳統(tǒng)的電化學(xué)或腐蝕介質(zhì)相比，土壤作為腐蝕介質(zhì)有許多的性質(zhì)。一是多方即險(xiǎn)：土壤由固、液、氣三相構(gòu)成，具有電解性質(zhì)的是其中的液體。但固相的多孔性和膠體性，以及與氣相的混合，再加上液相中水分子與土壤粒子結(jié)合的多種形式，所以與其它大多單相腐蝕介質(zhì)有著巨大的差別。二是不流動(dòng)性：固相相對(duì)于埋在土壤中的金屬管線來說，是不流動(dòng)的，不存在機(jī)械的攪動(dòng)和對(duì)流，而液相和氣相只能通過毛細(xì)管間隙移動(dòng)，流動(dòng)性較差。所以固相間毛細(xì)管中的氣液相成了土壤中物質(zhì)與能量傳遞的主要途徑，在土壤腐蝕過程中占有相當(dāng)重要的地位。三是不均勻性：由于土壤介質(zhì)的不流動(dòng)性，形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)狀況的不同，以及含水量的變化等，土壤的理化性質(zhì)(特別是電學(xué)性質(zhì))無論在小范圍還是大范圍內(nèi)都有較大的不均勻性。四是時(shí)間季節(jié)性：上壤的性質(zhì)在不同的時(shí)間內(nèi)是不一樣。若以一年為一個(gè)周期，土壤的性質(zhì)不僅在同一周期內(nèi)不同的時(shí)間上有很大的不同，而且同一時(shí)間但不同的周期時(shí)也不重復(fù)。土壤作為腐蝕性介質(zhì)所具有的這些性，必將影響其對(duì)不銹鋼三通管道的電化學(xué)腐蝕過程的特征。
　　2、土壤腐蝕的過程
　　長輸管線在土壤中的腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕。且大多數(shù)屬于氧去化腐蝕，只有在強(qiáng)酸性土壤中，才發(fā)生氫去化腐蝕。其電反應(yīng)為：
　　陽反應(yīng)：金屬溶解并放出電子：
　　Fe→Fe²⁺+2e
　　陰反應(yīng)：介質(zhì)中的離子吸收電子的還原過程：
　　2H⁺+2e→H2↑(強(qiáng)酸性介質(zhì)中)
　　O₂+4H⁺+4e→2H₂O(酸性介質(zhì)中)
　　O₂+2H₂O+4e→4OH^-(中、堿性介質(zhì)中)
　　在土壤腐蝕中，陰、陽過程受土壤結(jié)構(gòu)及濕度的影響大。若土壤疏松、干燥，則陽過程不易進(jìn)行，因?yàn)檫@時(shí)缺乏使金屬成為水化離子的的水分，而氧的滲透和流動(dòng)比較容易，即陰反應(yīng)容易進(jìn)行。整個(gè)腐蝕過程受陽控制；而在潮濕的粘性土壤中，氧的滲透和流動(dòng)速度均較小，但水分充足，所以腐蝕過程主要受陰過程控制。對(duì)于埋地的不銹鋼彎頭管線，經(jīng)過透氣性不同的土壤而形成氧濃差腐蝕電池時(shí)，土壤的電阻成為主要的腐蝕控制因素，或陰一電阻混合控制。