海水腐蚀情况
海水腐蚀的原因
浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势。由于金属有晶界存在，物
理性质不均一；实际的金属材料总含有些杂质，化学性质也不均一；加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等，可能分布不均匀，因此金属表面上各部位的电势不同，形成了局部的腐蚀电池或微电池。其中电势较高的部位为阴极，较低的为阳极。
电势较高的金属，例如铁，腐蚀时阳极进行铁的氧化；电势较低的金属，例如镁，被海水腐蚀时，镁作为阳极而被溶解，阴极处释放出氢。当电势不同的两种金属在海水中接触时，也形成腐蚀电池，发生接触腐蚀。例如锌和铁在海水中接触时，因锌的电势较低，腐蚀加快；铁的电势较高，腐蚀变慢，甚至停止。海洋环境对腐蚀的影响
盐度海水含盐量较高，水中的含盐量直接影响水的电导率和含氧量，随着
水中含盐量的增加，水的电导率增加但含氧量却降低。海水中的盐度并不和NaCI 的行为相一致，这是因为其中所含的钙离子和镁离子，能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对金属有一定的保护作用。河口区海水的盐度低，钙和镁的含量较小，金属的腐蚀性增加。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜，并
能与金属离子形成络合物，后者在水解时产生氢离子，使海水的酸度增大，使金属的局部腐蚀加强。
电导率海水中不仅含盐量高，而且其中的盐类几乎全部处于电离状态，这使得海水成为一种导电性良好的电解质。这就决定了海水腐蚀过程中，不仅微观电池腐蚀的活性大，同时宏观电池的活性也大。研究表明：随着电导率的增大，微观电池腐蚀和宏观电池腐蚀都将加速。
溶解氧海水溶解氧的含量越多，金属在海水中的电极电位越高，金属的腐蚀速度越快。但对于铝和不锈钢一类金属，当其被氧化时，表面形成一薄层氧化膜，保护金属不再被腐蚀，即保持了钝态。此外，在没有溶解氧的海水中，铜和铁几乎不受腐蚀。（常压下氧在海水中的溶解度如下）
（表一）
酸碱度一般来说，海水的pH升高，有利于抑制海水对钢铁的腐蚀。但是海水pH远没有含氧量对付腐蚀的影响大，尽管表层海水pH比深层海水高，但由于表层海水中的植物光合作用，含氧量远比深处海水高，所以表层海水的腐蚀性远比深层海水要强，这与实际的实验结论是一致的。
物理因素除此之外还有其他物理因素，如流速、潮汐、温度等。海水对金属的相对流速增大时，溶解氧向阴极扩散得更快，使金属的腐蚀速度增加；靠近海面的大气中，有多量的水分和盐分，又有充足的氧，对金属的腐蚀性比较强，因此，在平均高潮线上面海水浪花飞溅到的地方（飞溅区），金属表面经常处于潮湿多氧的情况下，腐蚀最为严重；水温升高，会使腐蚀加速。但是温度升高，氧在海水中的溶解度降低，使腐蚀减轻。
海水腐蚀的特点
（1）由于海水的导电性好，腐蚀中的欧姆电阻小，因此异金属接触能造成阳极性金属发生显著的电偶腐蚀破坏。（2）海水中含有大量的氯离子，容易造成金属钝态局部腐蚀，容易发生小孔腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀，在流速很高的海水中，易发生磨损腐蚀。（3）碳钢在海水中发生吸氧腐蚀，受氧扩散控制，而阳极极化性能很小，所以凡是能使氧极限扩散电流密度增大的因素，都会是碳钢的腐蚀速度增大。（4）根据海水与金属接触的情况，可将海洋环境分为：海洋大气区、飞溅区、潮汐区、全浸区和海泥区。如图所示：金属在各区域中的腐蚀情况存在明显区别。
图一
耐海水腐蚀材料的研究现状
碳钢及低合金钢的海水腐蚀性能
由于海生物的附着和锈层的稳定，碳钢及低合金钢在海水中耐蚀性能的差异主要表现在局部腐蚀上（点蚀）,由于点蚀的不可预测性、自催化性、隐蔽性和发生的几率极高，在所有腐蚀失效中最具有破坏性，点蚀深度是评价钢铁材料的主要依据。
近期，研究者用现场海水暴露制备试样对碳钢的微生物腐蚀做了详细的研究，研究发现：在海水中碳钢的腐蚀速度经历下降-上升的变化趋势，其趋势与 3.5%的NaCI溶液保持一致；微生物因素，主要是内锈层中的硫酸盐还原菌，改变了碳钢的海水腐蚀机制，从而加速碳钢的腐蚀；碳钢在海水中的腐蚀机制可分为氧扩散控制、过渡和硫酸盐还原菌活性控制3个阶段。
在海水和3.5%NaCI溶液中的Rt随时间变化Q235在海水和3.5%NaCI溶液中的icorr随
时间的变化
不锈钢的海水腐蚀性能
不锈钢在海水中的局部腐蚀主要取决于钢的化学成分和热处理状态，不锈钢
是易钝金属，其腐蚀规律与碳钢和低合金钢不同，海水中大量的Cr-对依靠钝化防腐蚀的合金破坏极大，一般是全浸区最重（Cl-离子最多）,潮差区次之，飞溅区最轻。不同海域的环境因素及海生物附着对不锈钢的腐蚀敏感性产生重要影响。
不锈钢在海水中的耐蚀性通常高Cr钢优于低Cr钢,Ni—Cr钢优于C钢,随Ni、Cr 含量的提高耐蚀性增加，降低含C量可提高不锈钢耐蚀性，不锈钢中加人Mo能提高钝化膜对Cl-的抵抗力。
现阶段对于高强耐海水腐蚀不锈钢的研究着眼于研制出一种既具有高的强韧性，又有优良的耐海水腐蚀性能和良好的可焊性的新型不锈钢。双真空熔炼保
证钢中低的C、N、O等杂质元素含量，使钢体韧化；铁素体不锈钢通常所适用的热处理是退火（从高温处急冷），适当的热处理工艺与双真空熔炼配合可以避免脆断情况的发生。
为了解决双真空熔炼中相脆性、导热率等焊接工艺难题，研究者采用TIG低
热输入焊接方法来防止过热，降低相析出倾向和元素烧损；采用与母材成分相同的焊接材料以有利于保证焊缝金属的化学成分和组织与母材的相近；对焊板进行
预先固溶退火处理，消除原始组织中的脆性相和不均匀性。使接头具有合格的力学性能，并兼具和母材相当的耐海水腐蚀性能。
熔炼方法对钢纯洁度的影响
镍基耐海水腐蚀材料的研究概况
纯镍在海水中的性能是可变的，在快速流动的海水中，镍能在全浸的条件下保持钝态,其腐蚀速度小于0.127mm/a。在静止海水中,镍表面被污损生物（藤壶或贝类）所覆盖,在这些沉积物下以及在缝隙处会丧失其钝态。因此，镍在海水中尤其是在低速流动的海水中并不具有良好的抗蚀性，这就需要添加各种抗点蚀、缝隙腐蚀的合金元素以提高镍的抗蚀性能
镍在不锈钢中的主要作用在于它改变了钢的晶体结构。普通碳钢的晶体结构
称为铁氧体，呈体心立方（BCC）结构，加入镍，促使晶体结构从体心立方（BCC）结构转变为面心立方。在不锈钢中增加镍的一个主要原因就是形成奥氏体晶体结构，从而改善诸如可塑性、可焊接性和韧性等不锈钢的属性，所以镍被称为奥氏体形成元素。
但是，镍对铜、铬、铝等元素有较高的固溶度，因而能够组成成分范围广泛的合金，所以，镍在海洋领域的主要用途是作为一种合金组分，各种镍基合金的耐腐蚀性能见下表：
锰基耐海水腐蚀材料的研究概况
细镍粉有致癌和过敏作用，这就促使粉末冶金工作者寻找价廉而又能达到同 样效果的其它合金元素。锰作为钢中重要的合金元素，其强化作用在许多合金元 素之上，且锰的矿藏丰富、价格低廉、容易获取，是最便宜的合金元素之一。
BENESOVSKY 和KIEFFER 于1950年阐述了关于Fe-Mn 系粉末冶金材料的基础知 识，此后陆续有一些关于Fe-Mn 系合金的报道，并于20世纪70年代逐渐增多。
抗裂性和韧性是评定海洋结构用焊接材料优劣的主要性能指标。
【7】锰是金
属材料中重要合金元素之一。它在钢中通常以固溶体及化合态形式存在。 锰是良 好的脱氧剂和脱硫剂，能降低由于钢中硫所引起的热脆性， 从而改善钢的热加工 性能，提高钢的可锻性。增加锰的含量，可提高钢的强度和硬度；
【8】可以改善
焊缝抗裂性能。下图是不同Mn 、Si 含量下焊缝金相组织特点：
铜基耐海水腐蚀材料的研究概况
研究表明：含Cu 低合金钢不仅比碳钢表现出良好的耐全面腐蚀的能力，而 且表现出优异
的耐点蚀性能。实验钢的化学成分（质量分数 /%）如下图所示:
Steel
C Si Mn P S Cu Al Ft? A 0 051 0. 36 0. 85 0. 035 0.022 0. 54
6 012
Bal
B 0 Q52 Trut^ 1.27 Q. 037 0.017 0. 56 0* 004 Bal C
d 071
(X 32 1.28 0. 033 0.024
—— 0. 021 Bal
\） O T 059 Trat^
1.25 0. 030 0.021
0t 005
Bal
Mn 1
Si
)+33 0.S6
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0T 7 djni^i 0?7'4 通过一系列表征，研究者对A钢与C钢的内锈层做了详细的研究，研究发现: 尽管含Cu低合金钢和碳钢的宏观阴极区的锈层主要组成相同，但其内锈层明显比碳钢致密。从宏观阴极区的合金元素组成和分布看，Cu的含量相对较多，在 条带中分布也较均匀，没有发现明显的富集。结合SEM和XRD分析结果可知，含Cu低合金钢内锈层中的针状物质主要为a FeOOH，且Cu可成为氧化物结晶的核心，从而促进 a FeOOH的形成。由于a FeOOH在锈层中是一种相对稳定的相，它有利于致密锈层的形成，因此，Cu的添加可提高锈层对宏观阴极区基体的保护能力。 A钢(a)和C钢(b)蚀坑内锈层的SEM形貌 比和-A60 -6-M)-62() 七町两种钢内锈层的X射线衍射谱阳极电流密度随阴极电位变化曲线 另外，在相同的外部阴极极化电位下含Cu低合金钢的阳极电流密度明显小于碳钢。由于该阳极电流是蚀坑外部宏观阴极区电位和蚀坑内电位的电偶作用产生的，因此，模拟闭塞腐蚀电池实验的结果也表明Cu可提高蚀坑内的电位。由此可认为，Cu的添加可有效提高钢的耐点蚀性能。 编号：SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection 金属管道腐蚀防护基础知识 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的 现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在 0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。 管道的腐蚀与防护方法集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289- 管道的腐蚀与防护方法一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３O４或Fe２O３为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2－的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOＨ+Fe3O4+H 7H+H→4H2 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据 输油管道腐蚀机理与防护措施 随着我国社会的不断进步和发展，我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步，输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来，然而，近几年以来，却时常发生管道泄漏和失效的现象，而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀，管道如果遭受到了腐蚀，就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。因此，本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析，从腐蚀的种类入手，对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结，为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。 标签：输油管道；腐蚀；防护；措施 在油品运输的过程中，输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来，在大多数的管道运输中，通常采取的都是无缝钢管，螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质，通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设，因此，对于输油管道来说，它在输送油品的过程中，一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象，主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀，一旦输油的管道遭到了腐蚀，不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命，同时还会造成一定的环境污染，从而导致整体经济收益的缩减，严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。因此，本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析，提出了相关的输油管道防护措施，为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。 1 腐蚀种类 金属由于受到周围环境的影响，从而发生一系列的化学或电化学的反应，对自身产生一种破坏性的侵蚀，就是我们所说的腐蚀。对于腐蚀来说，它具有一定的化学性质，大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程，因此，我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异，将腐蚀的类型分为两种，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化，在化学腐蚀的过程中，它是氧化剂和金属之间进行电子的转移，在此过程中并不会产生电流，例如，金属长期暴露在空气中，就会与空气中的氧气进行氧化，从而生成相应的金属化合物，除此之外，油品中由于含有较多的硫化物和有机酸，这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。 1.2 电化学腐蚀 在输油管道中发生的电化学腐蚀，它指的是在金属管道和一些电解质之间形成了一定的作用，從而使金属表面和电解池之间构成了原电池的组成结构，引起 第一章前言 1.1 国内外海洋平台事故 近30年来，海洋腐蚀向人类敲响的警钟。1980年3月，在北海艾克菲斯油田上作业的“亚历山大·基定德”号钻井平台，在8级大风掀起的高6∽8m的海浪的反复冲击下，5根巨大的桩腿中的D号桩腿因6根主撑管先后断裂而发生剪切断裂，万余吨重的平台在25min 内倾倒，使123人遇难，造成近海石油钻探史上罕见的灾难。挪威事故调查委员会检查报告表明，D号桩腿上的D-6主撑管首先断裂。该主撑管曾经开过一个直径325mm的孔，并焊上一个法兰，准备安装平台定位声纳装置，实际上后来并未安装，开裂就是从这个法兰角的6mm焊缝处开始的，裂纹在海浪与荷载的反复作用下不断扩展，最后导致平台沉没。 2010年9月7日23时，山东东营胜利油田位于渤海的作业3号修井作业平台受玛瑙台风影响(风力最大时阵风9级，浪高近4米)平台发生倾斜发生倾斜45度事故。平台上4人落水，32人被困平台。目前已有34人获救。平台设计通常都考虑台风的影响，况且又是在中国的内海-渤海，我觉得平台倒塌与海洋腐蚀应有一定的关联。 1.2 腐蚀工程 腐蚀工程包括腐蚀原理和防护技术两部分。 腐蚀原理是从热力学和动力学方面解释和论述腐蚀的原因、过程和控制。 防护技术泛指防止或延缓腐蚀损害所采用的有效措施。大体上有以下几种： ①选择材料，根据使用环境合理选用各类金属材料或非金属材料； ②电化学保护技术，主要是阴极保护技术、阳极保护技术与排流技术；③表面处理技术，如磷化、氧化、钝化及表面转化膜； ④涂层、镀层技术，主要有涂料、油脂、镀层、衬里与包覆层等； ⑤调节环境，即改善环境介质条件，如封闭式循环体系中使用缓蚀剂、调节pH值，以及脱气、除氧和脱盐等； ⑥正确设计与施工，从工程与产品设计时就应考虑腐蚀问题，如正确选材与配合，合理设计表面与几何形状，严格施工工艺，采取保护措施，特别是防止接触腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀及焊接腐蚀等。 由此可见，腐蚀工程涉及的专业知识领域很广，主要有冶金、材料、机械、表面处理、化学、 摘要 天然气长输管道的腐蚀与防护措施 摘要 天然气使用量的急剧增加，而管网设施是天然气发展的基本条件之一,也是国家现代化的重要标志，特别是城市燃气管网设施的建设，它是一个城市生存和发展的必要保障和国家重要的基础设施。 天然气管道从天然气供应场所到其使用地方，经过各种各样复杂的地形，管道所处环境千变万化，且天然气中往往含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体，它们对天然气管道造成腐蚀威胁，影响天然气管道的平安运行，因此天然气管道在运营中必须实施防腐蚀保护。 I 目录 1引言 ....................................................................................................................... - 1 -1.1腐蚀的定义 ........................................................................................................ - 1 -1.2腐蚀危害性 ........................................................................................................ - 1 -1.3腐蚀对天然气管道的危害 ................................................................................ - 2 -2天然气管道的腐蚀特点 ....................................................................................... - 4 -2.1天然气管道的内腐蚀 ........................................................................................ - 4 -2.2天然气管道的外腐蚀 ........................................................................................ - 4 - 2.2.1土壤腐蚀 ................................................................................................. - 4 - 2.2.1.1土壤腐蚀特点 .............................................................................. - 5 - 2.2.1.2土壤腐蚀的影响因素 .................................................................. - 5 - 2.2.1.3土壤腐蚀常见的几种形式 .......................................................... - 7 - 2.2.2大气腐蚀 ................................................................................................. - 8 - 2.2.2.1大气腐蚀特征 .............................................................................. - 8 - 2.2.2.2大气腐蚀的影响因素 .................................................................. - 9 - 3.天然气埋地钢管的防腐方法 ............................................................................. - 10 -3.1内腐蚀防护 ...................................................................................................... - 10 - 3.1.1防腐涂层的结构 .................................................................................... - 11 - 3.1.2防腐涂层的选择 .................................................................................... - 11 -3.2外壁腐蚀及防护 .............................................................................................. - 12 - 3.2.1阴极保护的两种方法 ........................................................................... - 13 - I 海水腐蚀情况 海水腐蚀的原因 浸入海水中的金属，表面会出现稳定的电极电势。由于金属有晶界存在，物 理性质不均一；实际的金属材料总含有些杂质，化学性质也不均一；加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等，可能分布不均匀，因此金属表面上各部位的电势不同，形成了局部的腐蚀电池或微电池。其中电势较高的部位为阴极，较低的为阳极。 电势较高的金属，例如铁，腐蚀时阳极进行铁的氧化；电势较低的金属，例如镁，被海水腐蚀时，镁作为阳极而被溶解，阴极处释放出氢。当电势不同的两种金属在海水中接触时，也形成腐蚀电池，发生接触腐蚀。例如锌和铁在海水中接触时，因锌的电势较低，腐蚀加快；铁的电势较高，腐蚀变慢，甚至停止。海洋环境对腐蚀的影响 盐度海水含盐量较高，水中的含盐量直接影响水的电导率和含氧量，随着 水中含盐量的增加，水的电导率增加但含氧量却降低。海水中的盐度并不和NaCI 的行为相一致，这是因为其中所含的钙离子和镁离子，能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀，对金属有一定的保护作用。河口区海水的盐度低，钙和镁的含量较小，金属的腐蚀性增加。海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜，并 能与金属离子形成络合物，后者在水解时产生氢离子，使海水的酸度增大，使金属的局部腐蚀加强。 电导率海水中不仅含盐量高，而且其中的盐类几乎全部处于电离状态，这使得海水成为一种导电性良好的电解质。这就决定了海水腐蚀过程中，不仅微观电池腐蚀的活性大，同时宏观电池的活性也大。研究表明：随着电导率的增大，微观电池腐蚀和宏观电池腐蚀都将加速。 溶解氧海水溶解氧的含量越多，金属在海水中的电极电位越高，金属的腐蚀速度越快。但对于铝和不锈钢一类金属，当其被氧化时，表面形成一薄层氧化膜，保护金属不再被腐蚀，即保持了钝态。此外，在没有溶解氧的海水中，铜和铁几乎不受腐蚀。（常压下氧在海水中的溶解度如下） （表一） 海水海洋大气腐蚀特点 及防腐 COmPany number : [0089WT-8898YT-W8CCB-BUl^^^?8] 海水、海洋大气中的金属腐蚀 1、海水水质的主要特点 含盐量高，盐度一般在3□g∕L左右；腐蚀性大；海水中动、植物多；海水中各种离子组成比例比较稳。PH变化小，海水表层PH在~范围内，而在深层PH则为左右。 2、海水腐蚀的特点 海水腐蚀为电化学腐蚀；海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属(铁、钢、铸铁、锌等)都很小，因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高，CI-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中山于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀；多数金属阴极过程为氧去极化作用，少数负电性很强金属(Mg)及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用；海水电导率很大，海水腐蚀电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大，腐蚀宏电池的活性也很大。 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显着的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 盐类及浓度 盐度是指IOO克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为％~%,这对—般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。 盐类以CI-为主，一方面：盐浓度的増加使得海水导电性増加，使海水腐蚀性很强；另一方面：盐浓度增大使溶解氧浓度下降，超过一定值时金属腐蚀速度下降。 PH值 金属管道腐蚀防护基础知识 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）足以 使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过 程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。 10．腐蚀疲劳的定义？ 金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏，称为腐蚀疲劳。 11．氧浓差腐蚀是如何产生的？ 地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。由于在管道的不同部位氧的浓度不同，在贫氧的部位管道的自然电位（非平衡电位）低，是腐蚀原电池的阳极，其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度，故遭受腐蚀。管道通过不同性质土壤交接处时，粘土段贫氧，易发生腐蚀，特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。对储油罐来讲，氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良，还有罐周和罐中心部位的透气性差别，中心部位氧浓度低，成为阳极被腐蚀。 12．什么是细菌腐蚀？它是如何产生的？ 细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时，阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物，硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。 在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。 SO42-+8H→S2-+4H2O 由于硫酸盐及其它H+的存在，金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。在土壤中它附在金属表面上，不能连续地成为气泡逸出，就会发生阴极极化，使腐蚀过程明显减慢。但硫酸还有菌的存在，恰好给原子氢找到了出路，把SO42-还原成S2-，再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。当土壤pH值在5~9，温度在25~30℃时，最有利于细菌的繁殖。 13．电偶腐蚀是怎样产生的？ 当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触，并处于电解质溶液之中时，电极电位较负的金属不断腐蚀，而电极电位较正的金属却得到了保护，这种腐蚀称为电偶腐蚀。 Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2014, 2, 64-69 Published Online October 2014 in Hans. https://www.doczj.com/doc/593865821.html,/journal/aepe https://www.doczj.com/doc/593865821.html,/10.12677/aepe.2014.25009 Corrosion and Protection of Seawater Cooling System of Power Units Qiang Fu1, Yang Yang2, Ziyue Cao2, Rui Wang2, Zhao Li2, Xuejun Xie2* 1Guangdong Power Grid Electric Power Science & Research Institute, Guangzhou 2School of Power and Mechanical Engineering, Wuhan University, Wuhan Email: 446979438@https://www.doczj.com/doc/593865821.html,, *xiexuejun@https://www.doczj.com/doc/593865821.html, Received: Aug. 29th, 2014; revised: Sep. 24th, 2014; accepted: Sep. 28th, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.doczj.com/doc/593865821.html,/licenses/by/4.0/ Abstract Composition and main material of seawater cooling systems of power units are stated briefly. Some corrosion and protection examples of seawater cooling systems are summarized. In order to protect totally seawater cooling system, the right material should be chosen, and surface treat-ment such as coating or lining and cathodic protection should be done well. In order to protect seawater cycling cooling system, beyond that, protection of the seawater cycling cooling tower and biocide treatment of the seawater cycling cooling system should be done well, too. In addition, rubber ball cleaning should be done well; the seawater cycling cooling system, especially the inner surface of condenser tubes should be kept clean. Keywords Seawater Cooling, Corrosion, Protection 发电机组海水冷却系统的腐蚀与防护 付强1，杨洋2，曹子月2，王瑞2，李钊2，谢学军2* 1广东电网公司电力科学研究院，广州 2武汉大学动力与机械学院，武汉 Email: 446979438@https://www.doczj.com/doc/593865821.html,, *xiexuejun@https://www.doczj.com/doc/593865821.html, *通讯作者。 管道的腐蚀与防护方法(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0382 管道的腐蚀与防护方法(新版) 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa 压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３ O４ 或Fe２ O３ 为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2 － 的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 管道的腐蚀与防护方法 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以 Fe ３O ４ 或Fe ２ O ３ 为主要成分的表面膜，同 时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO 2 －的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na 3FeO 3 ·2Na 2 FeO 2 +7H Na 3FeO 3 ·2Na 2 ·2Na 2 FeO 2 +4H 2 O→7NaOＨ+Fe 3 O 4 +H 7H+H→4H 2 3Fe+4H 2O→Fe 3 O 4 +4H 2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据 通过对几种防腐方法比较，认为“天津大学国家教委形状记忆材料工程研究中心”提供的“Fe基形状记忆合金管接头”效果最佳。因为形状记忆合金的效应是指材料经变形后（通常在Ms 温度以下或Ms附近），当加热到超过一定温度时能恢复原来的形状。这种具有形状记忆效应的材料称为记忆材料。 利用铁基形状记忆合金连接管道的原理如图2所示。在室温下，使管接头扩孔形变，形变后管接头内径大于被连接管子的外径，因此可使被连接管较容易插入到管接头中间，然后加热管接头到一定温度（Af以上），管接头欲恢复其原来小口径形状收缩而抱紧管子。达到连接管子的目的。 采用铁基形状记忆合金管接头连接管道，可以避免管道连接因焊接而引起的金相组织变化和管道焊口的应力腐蚀开裂。 绪论 1，腐蚀分类：化学腐蚀、电化学腐蚀 2，电化学腐蚀的特点：（1）介质为离子导电的电解质（2）金属/电解质界面反应过程是因为电荷转移而引起的电化学反应（3）界面上的电化学过程可以分为两个相互独立的氧化和还原过程（4）电化学腐蚀过程伴随电子的流动 3，金属/电解质界面上伴随电荷转移发生的化学反应称为电极反应第一章 1，电化学腐蚀——依靠腐蚀原电池的作用而进行的腐蚀过程叫做电化学腐蚀。 2，电位—pH图（p9） （1）m线：4H+ + 4e + O2 =2H2O n线：2H+ + 2e=H2 n线之下有H2析出，是H2稳定区；高于m线则有O2析出，是O2稳定区 （2）D到D’的发生过程 ①Fe位于D点处生成铁锈的腐蚀过程 在该区域内Fe(OH)2和H2O是稳定的，因此在PH=9.6∽12.5的范围内能形成Fe(OH)2钝化膜。腐蚀体系中的电极反应为 阳极反应：Fe——Fe2++2e 2H2O=2H++2OH- 次生反应：Fe2++2OH-——Fe(OH)2 阴极反应：2H++1/2O2+2e——H2O 总反应：Fe+1/2O2+ H2O——Fe(OH)2 ②当体系的电位升高至D点以上，在图的右上方D’时，随着电位上升，氧的平衡分压增加，Fe(OH)2将进一步氧化成Fe(OH)3 阳极反应：2Fe(OH)2+2H2O——2 Fe(OH)3+2H++2e 阴极反应：1/2O2+ H2O+2e——2OH- 总反应：2Fe(OH)2+1/2O2+ H2O——2 Fe(OH)3 ③欲使图1-6中的B点位置移出腐蚀区，可采用的控制腐蚀措施：a：降低电极电位至非腐蚀区，即通常采用的阴极保护法；b：把Fe 的电位升高至钝化区，即采用阳极保护，或在溶液中注入缓蚀剂，使金属表面形成钝化膜；c：调整溶液PH值，在PH=9.6∽12.5的范围内能形成Fe(OH)2 或Fe(OH)3钝化膜 3，腐蚀原电池分类：微电池、宏电池 地下管道最常见的腐蚀现象——氧浓差电池 4，腐蚀原电池作用过程：①阳极过程：金属溶解，以离子形式转入溶液，并把当量电子留在金属上；②电子转移：在电路中电子由阳极流至阴极；③阴极过程：由阳极流过来的电子被溶液中能吸收电子的氧化剂D所接受，其本身被还原 5，腐蚀原电池形成条件：①有电解质溶液与金属相接触；②金属的不同部位或两种金属间存在电极电位差；③两极之间相互连通 6，腐蚀速度v-是指单位时间内单位面积上损失的质量。g/(m2h) v-=W/St=3600IA/(SFn) S——阳极的金属表面积 凡是能降低腐蚀电流I的因素，都能减缓腐蚀 7，极化——腐蚀原电池在电路接通以后，电流流过电极时电位偏离 石油长输管道腐蚀与防护措施 发表时间：2019-12-12T15:07:40.293Z 来源：《工程管理前沿》2019年22期作者：丁廷胜吴树村[导读] 现阶段，随着社会的发展，我国的石油工程的发展也有了很大的进步摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的石油工程的发展也有了很大的进步。石油被称为“工业的血液”，是塑料、燃料等多种化学工业产品的原料，对我国的工业发展有重要作用，然而石油并非处处都有，要想发展石油工业，就得建设石油管道，由于我国土地面积大，不同地方的土质条件有所区别，长途运输会导致石油管道出现腐蚀问题。如果不对其采取措施，石油管道就会出现泄露，不仅污染了环 境，还浪费了资源。因此，本研究将分析长输石油管道的腐蚀检测技术，并提出有效的修复措施，保障石油管道的运输安全。 关键词：石油长输管道；腐蚀；防护措施引言 石油不但关系着社会经济发展和人们的生产生活，更关系着国防建设。而我国在石油需求量与日俱增的背景下，对石油长输管道技术也提出了更高的要求。在长输管道中经常出现腐蚀现象，而输油管道一旦遭到腐蚀，就可能出现管道破损，从而引发油品泄漏，导致安全事故的发生。本文主要分析了可能对石油长输管道产生腐蚀的因素，并针对性的提出了防腐技术。 1我国长输石油管道常用的腐蚀检测方法 1.1变频选频技术 变频选频技术不仅可以通过检测石油管道防腐层绝缘电阻的数值来评估管道防腐层的情况，而且这项技术经过了研究人员的检验，可以较准确的反应输油管道的状况。此外，变频选频技术操作方便，对工作人员的要求低，实时检测的效果好，可以对远处管道的腐蚀情况进行检测，即使接通了阴极保护电源也能正常使用。这个技术的优点颇多，对输油管道的质量检测有重要作用，但其也存在一些不足，它只能检测近距离的石油管道防腐层绝缘电阻而无法探测到长距离的绝缘电阻，也无法帮助工作人员找到石油管道破裂的位置，可能会给后期的修复带来一定的困难，工作人员还需要结合其他的技术来定位石油管道的破损部位，费时费力。 1.2人体大地电容法 人体大地电容法是指人为给予要检测的管道交变电流，使管道周围产生交变的磁场，再用可以检测到这个磁场的检测仪来确定管道位置的方法，这种方法检测效率高，准确率也较高，可以找到管道损坏的部位，解决变频选频技术的缺点，而且还不受阴极保护电源的影响，对工作人员修复破损管道有重要价值，是我国石油运输业常用的腐蚀检测方法。但是这个方法的缺点也很显著，它的技术含量高，对操作人员的要求也很高，如果操作人员经验不足或者其为非专业人员，则人体大地电容法就难以使用，即使可以使用，其效果也达不到要求，检测质量也因此较低。而且它是通过检测磁场来确定损坏管道的位置，如果检测仪对磁场的灵敏度不够，就需要调整交变电流信号发射点的位置来提高信号的清晰度，使检测结果更可靠。 1.3PCM技术 即多频管中电流衰减法，主要功能是对铺设于地下的输油管道的防腐层的质量、破损情况、管线情况以及阴极保护系统进行检测评价。PCM技术不需要过多的人力资源，且检测相对独立，检测时对其它支管没有影响，但是技术也存在易受到气温明显影响的缺陷。PCM 技术还可以被分为电阻法和线性极化法等检测方法，其中电阻法是测量分析管道腐蚀部位电阻值变化情况的方法，而线性极化法是对测试区域通电，通过电流计算管道腐蚀速度。此外，PCM技术还可以利用大功率发射机发送直流频率电信号，并使用手提式接收机沿管线测量。由于管道的防腐涂层为绝缘体，在防腐层性能均匀的条件下，测得的电流应与测量点与信号源距离成线性关系，所以，可以通过电流衰减率判断防腐层绝缘质量，就可完成防腐层的破损检测。 2石油长输管道腐蚀种类 2.1化学腐蚀 石油中含有的化学物质与金属元素发生化学反应是输油管道内壁发生腐蚀的重要原因。例如，原油中含有的硫化合物和水、成品油中含有的氧气和水，都能够与铁原子发生反应，生成铁离子或氧化物，从而腐蚀管路内壁。特别是在硫化氢和水共存的情况下，硫化氢发生解离，解离产物会与管道中的活泼金属元素如铁等发生化学反应生成的硫化物，并聚集在金属材料晶界处产生应力，进而使管道产生裂纹，最终发生断裂。由于石油长输管道敷设路径的地质和化学环境非常复杂，管道外壁的化学腐蚀也不容忽视。石油长输管道的长度达数百、数千千米，服役过程中要通过各种不同的环境，接触不同的化学物质。这些物质会与金属元素发生化学反应，从而对管道外壁发生腐蚀。如酸性条件下，氢离子会与铁原子发生反应；二氧化碳在有水情况下生成碳酸进而和铁原子发生反应，碳酸根离子是硫化物应力开裂的诱因；氧化气氛下，铁原子会与氧气发生反应，生成氧化铁等。另外，管道自身加工和组装质量也是影响其化学稳定性的原因，其加工过程中残余应力、焊接过程中不均匀加热导致的应力、组织和元素偏析，以及缺陷等，都对长输管道的化学稳定性产生影响。 2.2电化学腐蚀 电化学腐蚀是两种物质之间通过电解质形成原电池后引起的氧化还原反应。这种电化学反应较化学反应更为普遍，速度也更快，对长输管道的破坏也更为严重。对于长输管道而言，其经过的土壤环境和大气，都含有能电离成离子的电解质，为形成原电池创造条件，特别是经过海水、河流、湖泊等区域时，因其含有大量的无机盐，电化学腐蚀的现象更为显著。管道外壁化学成分、组织结构、应力等的不均匀分布和土壤湿度、酸碱度、成分等的差异，都可以在管道表面形成原电池。如钢中的碳化铁、铸铁中的石墨等都和铁元素的平衡电位不同，产生原电池。原电池的阳极反应为输油管路中的金属原子失去电子，生成金属离子；阴极反应根据环境中的不同分为析氢和吸氧两个过程。 3优化措施分析 3.1涂层防腐技术优化措施外涂层防腐技术和内涂层防腐技术都属于涂层防腐技术。外防腐是输油管道的重点防腐措施，而涂层外防腐法则是最简单高效的外防腐手段。常见的输油管道外防腐涂料主要有以下三类：①环氧涂层：这种涂层是一种防腐性能十分优异的新型防腐涂料；②改性涂层：这是一种运用了纳米技术的高新涂层，在防腐的同时还你能起到防水作用；③无机非金属涂层：这种涂层属于陶瓷类的介质，在输油管道外壁涂抹这种涂层可起到有效的防腐效果。常见的的内涂层主要有环氧树脂粉末涂层、聚乙烯粉末涂层以及近期新发明的耐高温热喷玻璃涂层等。 3.2根据实际情况更换管道材料 《材料腐蚀与防护》习题与思考题 第一章绪论 1．何谓腐蚀？为何提出几种不同的腐蚀定义？ 2．表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有何联系？ 3．镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚？若铅以这个速度腐蚀，其?深(mm/a)多大？ 4．已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2，求其腐蚀速度?失和?深。问铁在此介质中是否耐蚀？ 第二章电化学腐蚀热力学 1．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向？如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向？2．何谓电势-pH图？举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 3．何谓腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。 4．金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？ 5．a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势（相对于SHE）。 b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。 6．当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中，CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时，银是否会发生析氢腐蚀？ 7．Zn浸在CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？ 第三章电化学腐蚀反应动力学 1．从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 2．在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 3．浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 4．混合电位理论的基本假说是什么？它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？ 5．何谓腐蚀极化图？举例说明其应用。 6．试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。 7．何谓腐蚀电势？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。 8．铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V（相对1mol/L甘汞电极）时的氢过电势是多少？ 9．Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V（相对1mol/L甘汞电极），计算该电极的极化值。该电极发生的是阴极极化还是阳极极化？ 10．碳钢在pH=2的除去空气的溶液中，腐蚀电势为-0.64V（相对饱和Cu-CuSO4电极）。 对于同样的钢的氢过电势（单位为V）遵循下列关系：Γ=0.7+0.1lgι，式中ι单位为A/cm2。 假定所有的钢表面近似的作为阴极，计算腐蚀速度（以mm/a为单位）。 第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1．在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快？酸中若含有Pb2+离子为什么会降低锌的腐蚀速度？ 2．说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法，并解释其理由。 1.地下金属管道 管道是工业生产与民用设施的重要组成部分，也是管道运输中的主要设施。随着我国石化工业的迅速发展及城市公用设施建设速度的提高，管道建设也在飞速发展。管道埋设在地下，土壤的腐蚀与防护问题一直是关系到管道可靠性及使用寿命的关键因素。 当金属和周围介质接触时，由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。金属材料受到周围土壤介质的化学，电化学作用而产生的破坏，称为金属的土壤腐蚀。埋地金属管道的腐蚀发生在含水的环境下，在性质上属电化学过程。随由于着环境及土壤性质的改变，金属管道的土壤腐蚀越来越严重。 1.1管道腐蚀的危害性 1管道的腐蚀会造成巨大的经济损失 随着油气田的不断开发生产，国家对管道运输和储存的投入也不断加大，从而地下的管道网络不断扩大。 ◆中原油田频繁腐蚀穿孔，造成大量原油泄漏，农田污染。仅中原油田胡状油田 1991~1993年被迫停产750井次，影响原油产量9600吨，损失1651万元，污染赔偿费318万元。1993年中原油田生产系统因腐蚀造成的经济损失达1.6亿元。 ◆我国石化工业（仅指原石化总公司所属企业）1989年因腐蚀造成的经济损失约20 亿元。 ◆从上述因腐蚀造成的危害实例，我们可看出腐蚀问题关系到石油工业的生存及发 展。 有关资料报道，世界各国每年仅管道腐蚀造成的损失，美国约为20亿美元，英国约17亿美元，德国和日本各为33亿美元。据美国国家输送安全局统计有74%是腐蚀造成的。2管道腐蚀会影响管道系统可靠性以及其使用寿命 ◆美国45%管道损坏是由于外壁腐蚀引起的。 ◆1981～1987年前苏联输气管道事故统计表明，总长约24万km的管线上曾发生事 故1210次，其中外腐蚀517次，占事故的42.7%；内腐蚀29次，占2.4%。 ◆我国的地下油气管道投产1～2年后即发生腐蚀穿孔的情况已屡见不鲜。 3带来灾难性的事故 ◆1965年3月美国一输油管线因应力腐蚀破裂而着火，造成17人死亡。 ◆1980年3月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使123人丧生。 3.防护的意义 ◆重视腐蚀问题，防止或减缓腐蚀的危害，加强天然气管道的防腐蚀工作，提高防腐 蚀技术水平和管理水平不仅有明显的经济效益，也有重大的社会效益，对天然气工业的发展至关重要。实践证明：当采用了有效的防腐蚀措施和科学管理，30％的腐蚀是可预防的。按美国每年的腐蚀损失量，就可节省1000亿美元。 2金属在土壤中的腐蚀特点 由于土壤具有多相性和不均匀性, 并且具有很多微孔可以渗透水及气体, 因此不同土壤具有不同的腐蚀性, 又由于土壤具有相对的稳定性, 使得土壤腐蚀和其他电化学腐蚀过程不同。在土壤中, 氧的传递通过土壤孔隙输送, 其传送速取决于土壤的结构和湿度, 在不同的土壤中氧的渗透率会有很大差别。在土壤中除具有可能生成的多相组织不均一性有关的腐蚀微电池外, 还会因土壤介质的宏观差别而造成宏腐蚀电池。宏腐蚀电池的种类有:金属管道腐蚀防护基础知识
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