氯离子广泛存在于海水、土壤、工业废水以及一些特定的化工生产环境中。因其半径小、穿透力强，常能优先吸附在钝化膜上，排挤氧原子并与钝化膜中的阳离子结合，形成可溶性氯化物。这一过程在基底金属的特定点上引发小蚀坑，进而导致设备腐蚀。

不同金属对氯离子的敏感度存在差异。铝材在含氯环境中容易产生孔蚀，沿海地区的桥梁钢构件常出现应力腐蚀开裂，这与氯离子在裂纹尖端的富集直接相关。混凝土结构中的钢筋锈蚀问题，氯离子渗透到钢筋表面是主要诱因，当氯离子浓度达到0.2%时，钢筋开始明显锈蚀。在潮湿和含盐分的水中，金属表面接触含氯离子的介质时，金属原子容易失去电子变成阳离子，氯离子作为阴离子能进一步加速腐蚀反应，轻易穿透金属保护膜，导致缝隙和孔洞腐蚀，大大缩短金属设备使用寿命，甚至出现短期内报废的可能性。因此，防范氯离子对金属设备的腐蚀显得尤为重要。河北省防腐保温行业协会秘书处根据有关文献资料整理出氯离子常见腐蚀类型和解决方案供行业企业参考。

一、氯离子常见腐蚀类型

1、点蚀

点蚀（Pitting Corrosion）是一种高度局部的腐蚀形式，表现为金属表面形成细小而深陷的腐蚀坑（孔洞），而周围大部分区域保持完好或仅有轻微腐蚀。

氯离子能局部破坏金属表面的钝化膜（通常是氧化膜）。一旦钝化膜被击穿，暴露出的新鲜金属作为阳极，周围完好的钝化膜区域作为阴极，形成“小阳极-大阴极”的腐蚀电池，导致腐蚀电流高度集中，在局部点快速向深处发展。

2、缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是指发生在金属表面狭小缝隙（通常宽度在 0.025毫米至0.1毫米 范围内）或遮蔽区域内部的一种局部性电化学腐蚀。缝隙腐蚀是在氧气不足的情况下产生的，这种腐蚀通常发生在金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙内或沉积物、附着生物下方。缝隙内溶液停滞，氧扩散困难，形成贫氧区（阳极）。缝隙外富氧区为阴极。氯离子迁移进入缝隙，为维持电荷平衡，水解产生H⁺，使缝隙内pH值急剧下降，氯离子浓度升高，共同加速缝隙内金属的溶解。

3、应力腐蚀

应力腐蚀（Stress Corrosion Cracking, SCC）是指材料在特定腐蚀介质和拉应力（残余应力或外加应力）的共同作用下，发生的脆性开裂现象。

在含氯离子的腐蚀介质和拉应力（残余应力或工作应力）共同作用下，金属材料发生脆性开裂。氯离子通过破坏局部钝化膜、促进阳极溶解或影响裂纹尖端电化学过程等方式，促进裂纹的萌生和扩展。

氯离子不仅具有催化作用，能引发金属设备的应力腐蚀开裂，还会在腐蚀初期就形成缝隙或沟槽，破坏钝化膜的自我修复能力。随着腐蚀的持续，金属设备可能呈现出枝状裂纹。且氯离子浓度越高，腐蚀速率越快。当氯离子浓度超过临界值，钝化膜修复速度跟不上破坏速度，形成持续腐蚀。温度升高加速氯离子活动性，促进腐蚀反应。高温环境下，金属表面钝化膜稳定性下降，氯离子更容易穿透膜层。材料内部残余应力或外部载荷产生的拉应力，会加剧裂纹扩展速度。

二、氯离子加速腐蚀的机理

1、氯离子半径小，穿透力强，易吸附在金属表面的钝化膜缺陷处，如晶界、位错露头处，破坏钝化膜的完整性，使金属表面局部区域直接暴露在腐蚀介质中，开始发生局部腐蚀，形成点腐坑，点蚀坑成为应力中区域和裂纹源。

2、氯离子与金属表面溶解产生的金属离子形成易溶于水的可溶性络合物，阻碍再生，这使得金属表面附近的金属离子浓度降低。根据化学平衡原理，降低了金属离子在表面的浓度促使金属进一步溶解，加速了腐蚀进程，同时改变了金属表面的电化学状态增加了应力腐蚀开裂的敏感性。

3、氯离子水解等过程可能导致金属表面局部pH值降低，形成酸性环境。在酸性条件下，金属的腐蚀反应的活化能降低，加速金属的腐蚀反应速率，使金属的晶体结构发生一定变化，同时降低了金属的屈服强度，使金属在较低应力下就可能发生开裂。

三、氯离子腐蚀的防护：材料选择、环境控制和结构设计

1、合理选材选用耐应力腐蚀材料，如奥氏体双相钢、高镍、高钼含量的不锈钢如316L或双相钢2205，可提升抗腐蚀能力。

2、降低环境中的氯离子浓度，控制氯含量。通过加入缓蚀剂，可以增加钝化膜的稳定性，进而达到控制腐蚀的目的，同时有利于受损钝化膜得以再钝化。此外还可以采用外加阴极电流保护，抑制孔蚀。

按照《GB 50235-2010 工业金属管道工程施工规范》、《GB 50184-2011 工业金属管道工程施工质量验收规范》规定，水中氯离子含量不得超过25mg/L（25ppm）。

3、无机防腐涂料的使用

无机防腐涂料可以有效预防氯离子对不锈钢的腐蚀。它具有高强度，高韧性，耐温高、耐冲磨，耐老化，耐酸碱盐腐蚀，附着力强等特点，应用范围广泛。

4、优化结构设计

在项目设计阶段考虑如何防止设备的腐蚀，例如避免死角的出现和缝隙的产生，缝隙腐蚀产生后又往往引发孔蚀和应力腐蚀，造成更大的破坏，而良好的结构设计是防止缝隙腐蚀最好的方法。经常存在问题的部位是密封面和连接部位。与螺栓连接相比，焊接能避免连接部位的缝隙。

5、电化学防护

电化学防护主要原理是运用原电池的电化学原理，消除引起金属发生电化学腐蚀的原电池反应，使金属得到防护。电化学防护分阳极防护和阴极防护两大类。阳极防护是把被保护的金属作阳极，在一定外加电压范围内进行阳极钝化, 使它的表面由化学状态转为钝化状态，从而阻滞金属在某些酸、碱或盐中被腐蚀。阴极防护是把被保护的金属作为阴极，方法有以下两种：1、外加电流的阴极防护法：用一个不溶性电极作辅助阳极，跟阴极一道放到电解质溶液里。当接通外加直流电源后，大量电子强制流向被保护的金属阴极（例如钢铁设备），并在阴极积累起来。这样就避免或抑制钢铁发生失去电子的氧化作用，从而被保护。2、牺牲阳极的阴极保护法：在电化学保护方法当中，目前较为有效的一种防腐蚀控制方法就是应用牺牲阳极的保护方法，而对化工机械设备进行阴极的保护。我国当前较为常用的牺牲阳极的材料为：镁阳极，其中包括了纯镁以及Mg-Mn合金等。

随着材料科学和表面工程等领域的持续进步，未来将有更多先进技术与方法应用于氯离子腐蚀防护，进一步提升金属材料在复杂腐蚀环境中的耐用性。