一、電化學腐蝕
燃氣鋼管的管壁與作為電解質的土壤或水相接觸，產生電化學反應，使陽極區的金屬離子不斷電離而受到腐蝕，即為電化學腐蝕。電化學腐蝕既可腐蝕內壁，也可以腐蝕外壁。通常埋地鋼管的外壁腐蝕是以電化學腐蝕為主的。
(一)基本原理
任何金屬浸沒在電解液中都會向溶液釋放正離子。當某種金屬浸沒在該種金屬鹽的標準溶液中時，即得到該金屬的標準溶液電位，其值與假定等于零的標準氫電極的電位之間的電位差即為標準電極電位。
各種金屬按其標準電極電位的順序排列成電化學次序，如表10-4所示。
若將電極電位不同的兩種金屬(鋅和銅)浸入水和硫酸組成的電解質中，既成原電池。如圖10-2所示。用外部電池將兩極連通時，電子就會從鋅電極流向銅電極，即由負電位流向正電位，電流方向則從陰極(銅)流向極(鋅)。陽極鋅離子Zn++不斷離開金屬，與電解質中硫酸根離子SO--4結合；在陰極聚集的電子與氫離子H+結合，在陰極表面釋出氫氣。這個過程的結果是陰極(銅)被極化，陽極(鋅)被腐蝕。
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| 鋰 | Li+ | -3.03V | 鎳 | Ni++ | -0.23V |
| 鉀 | K+ | -2.925V | 錫 | Sn++ | -0.14V |
| 鈉 | Na+ | -2.713V | 鉛 | Pb++ | -0.126V |
| 鎂 | Mg++ | -2.371V | 氫 | H+ | 0 |
| 鋁 | Al+++ | -1.66V | 銅 | Cu++ | +0.337V |
| 鋅 | Zn++ | -0.762V | 汞 | Hg++ | +0.792V |
| 鉻 | Cr++ | -0.74V | 銀 | Ag+ | +0.7994V |
| 鐵 | Fe++ | -0.44V | 鉑 | Pt++ | +1.2V |
| 鎘 | Cd++ | -0.402V | 金 | Au+++ | +1.45V |
埋地鋼管由于金屬本身結構的不均勻，表面粗糙度不同，以及作為電解質的土壤物理化學性質不均勻，含氧量不同，pH值不同等因素，因而產生電化學反應，使陽極區的金屬離子不斷電離而受到腐蝕。圖10-3說明組成電解質的土壤性質不同，會引起電化學腐蝕。
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圖10-3 土壤不均勻性引起的腐蝕
由于礫石和砂子透氣性好。而粘土透氣性差，埋在不同地段的鋼管將產生電位差，管道在陽極區受到腐蝕。
燃氣鋼管的電化學腐蝕過程可以看成由3個環節組成。如圖10-4所示。
1．在陽極區，鐵溶解，變成鐵離子進入電解質(土壤)中。其化學反應式如下：
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2．電子由電位較低的陽極區沿管道流到電位較高的陰極區。故腐蝕電流從高電位流向低電位，即從陰極區沿鋼管流向陽極區，再流入電解質(土壤)，流回陰極區。同時，陽離子與陰離子也在電解質中相應地移動；陽離向陰極區移動，陰離子向陽極區移動。
3.在陰極區，電子流至陰極區后，被電解質(土壤)中能吸收電子的物質(離子或分子)所接受。其電化學反應式如下：
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這3個環節是相聯系的，如果其中一個環節停止進行，則整個腐蝕過程也就停止了。當陽極反應與陰極反應等速進行時，腐蝕電流就不斷地從陽極區流經電解質(土壤)進入陰極區，在陽極區產生Fe(OH)2。
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