浸在海水中的閥門,由于表面物理化學性質的微觀不均,如成分不均今、相分布不均勻、表面應力應變不均勻等,導致金屬海水界面電極電位分布的不均勻,從而容易發(fā)生電化學反應而加速金屬的腐蝕。電極電位低的區(qū)域是陽極區(qū),發(fā)生氧化反應;電極電位高的區(qū)域是陰極區(qū),發(fā)生還原反應。陽極區(qū)產生電子,陰極區(qū)消耗電子,導致金屬的腐蝕。同樣,互相接觸的兩種不同電極電位金屬浸在海水中,會出現(xiàn)電極電位低的金屬腐蝕加速,電極電位高的金屬受到保護的腐蝕現(xiàn)象。這就是電偶腐蝕。
海水中種類繁多的細菌極易在閥門金屬基材表面生成“細菌生物膜”,該膜在基材表面上生長,并且改變了局部的pH值、氧化還原電勢以及溶液中的氧、溶解鹽等,還有由此對材料產生的“微生物腐蝕”,其機理與處于淡水或污水體系中的鋼結構和混凝土結構所遭受的微生物腐蝕機理相同。與此同時,這一層“細菌生物膜”為海洋中附著生物提供了適宜8棲息場所和豐富的餌料;附著生物的新陳代謝活動,又產生各種化學物質,其中酸類物質對金屬產生腐蝕,從而縮短水下閥門的使用壽命。
不僅如此,水下閥門在服役過程中,由于內部介質通常為油氣-水-砂構成的多相流,閥門密封面存在點蝕、縫隙腐蝕和磨蝕危險,內表面在工作狀態(tài)下面臨著H?S、CO?,和CI-的腐蝕及含砂多相流的沖蝕破壞風險。
所以,水下閥門持續(xù)遭受著“微生物腐蝕”和“附著生物污損”以及內部液體的綜合損壞作用。