一、腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义
腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。腐蚀不仅造成经济上的巨大损失，并且往往阻碍新技术、新工艺的发展。因此，研究材料的腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防止腐蚀的措施。对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率无疑具有十分重要的意义。
二、设计者掌握腐蚀基本知识的必要性
腐蚀控制通常有两种措施，一是补救性控制，即腐蚀发生后再消除它；二是预防性控制，即事先采取防止腐蚀的措施，避免或延缓腐蚀，尽量减少可能引起的其他有害影响。
三、腐蚀的定义与分类
腐蚀是在金属材料和环境介质在相界面上反应作用的结果，因而金属腐蚀可以定义为“金属与其周围介质发生化学或电化学作用而产生的破坏”。腐蚀有不同的分类方法。按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。
1) 化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。
2) 电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。
按照金属破坏的特征，可分为全面腐蚀和局部腐蚀两类。
(1) 全面腐蚀是指腐蚀作用发生在整个金属表面，它可能是均匀的，也可能是不均匀。
(2) 局部腐蚀是指腐蚀集中在金属的局部区域，而其他部分几乎没有腐蚀或腐蚀很轻微。
局部腐蚀有以下几种：
a．应力腐蚀破裂在拉应力和腐蚀介质联合作用下，以显著的速率发生和扩展的一种开裂破坏。
b．腐蚀疲劳金属在腐蚀介质和交变应力或脉动应力作用下产生的腐蚀。
c．磨损腐蚀金属在高数流动的或含固体颗粒的腐蚀介质中，以及摩擦副在腐蚀性质中发生的腐蚀损坏。
d．小孔腐蚀腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度，严重时可导致设备穿孔。
e．晶间腐蚀腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急剧降低。破坏前金属外观往往无明显变化。
f．缝隙腐蚀发生在铆接、螺纹接头、密封垫片等缝隙处的幅度hi。
g．电偶腐蚀在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电位铰负的金属加速腐蚀的类型。
其他如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等都属于局部腐蚀。
第一部分金属电化学腐蚀基本理论
一、金属电化学腐蚀原理
1.金属的电化学历程
金属的腐蚀是金属与周围介质作用转变成金属化合物的过程，实际上就是金属和介质之间发生了氧化还原反应。氧化还原反应根据条件不同，将分别按以下两种不同的历程进行。
一种历程是氧化剂直接与金属表面的原子碰撞，化合而形成腐蚀产物，即氧化还原在反应粒子相碰撞的瞬间直接于相碰撞的反应点上完成。
这种腐蚀历程所引起的金属破坏称为化学腐蚀。
另一种历程是金属腐蚀的氧化还原反应有着两个同时进行却又相对独立的过程
虽然也是一个氧化还原反应，即锌被氧化而氧被还原，但是反应产物Z（OH）2不是通过氧分子与锌原子直接碰撞结合形成的，而是通过了以下步骤：
（1）Zn→Zn2++2e
（2）1/2O2+H2O+2e→2OH-
(3) Zn2++2OH→Zn（OH）2
(1)+(2)+(3): Zn+1/2O2----Zn(OH)2
其中反应（1）和反应（2）是同时但又相对独立地进行，即反应（1）中的锌原子并没有同反应（2）中的氧分子直接碰撞。锌原子被氧化成锌离子而进入溶液，它释放出的电子从发生反应（1）的表面部位通过金属锌本身传递到发生反应（2）的表面部位，再同氧分子结合而使氧还原。直接生成的腐蚀产物从金属表面进入溶液的Zn2+和OH-称为一次产物。这两种离子在水溶液中扩散相遇，进而按反应（3）生成白色腐蚀产物Zn（OH）2,通常称后者为二次产物。
化学腐蚀与电化学腐蚀是两种不同类型的腐蚀，他们的区别归纳在表1-1中。
2.金属与溶液的界面特性——双电层
金属浸入电解质溶液内，其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子相互作用，使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的双电层。双电层的模式随金属、电解质溶液的性质而异，一般
有以下三种类型。
①金属离子和极性水分子之间的水化力大
于金属离子与电子之间的结合力
②金属离子和极性水分子之间的水化力小
于金属离子与电子的结合力
③金属离子不能进入溶液，溶液中的金属离
子也不能沉积到金属表面。
上述各类双电层都具有以下特点：
i．双电层两层“极板”分别处于不同的两相——金属相（电子导体相）和电解质溶
液（离子导体相）中；
i i. 双电层的内层有过剩的电子或阳离子，当系统形成回路时，电子即可沿导线流入或
流出电极；
Iii．双电层犹如平板电容器，由于两侧之间的距离非常小（一般约为5×10-8cm），这
个“电容器”中的电场强度高，据估计其电场强度达107—109 V/cm。
3.电极电位
习惯上通常把由电极反应使电极和溶液界面上建立起的双电层电位跃称为电极电位（也称为电极电势，electrode potential．简称电位），是一个矢量，其数值由电极本身、电解
液浓度、温度等因素决定，包括平衡电极电位和非平衡电极电位。
4. 平衡电极电位
(1)、当电极反应正逆过程的电荷运送速度和物质迁移速度相等时，反应达到动态平衡状态。
当电极反应正逆过程的电荷和物质都处于平衡状态时的电极电位称为平衡电极电位或可逆电位，用E0表示。
对于金属作还原态的电极反应，如果金属浸入含有同种金属离子的溶液中，那
么参与物质迁移的是同一种金属离子。当金属失去电子成为阳离子进入溶液与溶液中的金属
离子沉积到金属表面的速度相等时，反应达到动态平衡，也就是正逆过程昀物质迁移和电荷
运送速度都相同，即
M n+.ne+Mh2O M n+.H2O+ne 将各种金属的标准电极电位按大小从低到高依次排列成表，得到金属的电动序。金属的电动序表明了金属以离子状态进入溶液的倾向大小，值越小，金属越容易失去电子，以离子状态进入溶液的趋势越大。以规定为零的标准氢电极电位为分界线，电位比氢的标准电极电位负（低）的金属称为负电性金属，电位比氢的标准电极电位正（高）的金属称为正电性金属。
（2）、非平衡电极电位：
金属接触溶液，大多是不含有金属本身离子的
溶液，金属表面进行的是两对或两对以上的电
极过程，且过程中物质并不平衡——不可逆电
极，这种状态的电极电位称为非平衡电极电
位。它与金属本性、电解液的组成、温度等因
素有关，不能用Nernst方程计算，只能实测。
如铁或锌在稀盐酸中。
5、金属电化学腐蚀的趋势判断：
热力学第二定律：ΔG=-nFE＜0, 反应自
发进行，E=E k－E m＞0,即金属电极电位小于（负
于）介质中阴极元素的电极电位时，腐蚀可以
自动发生。
①在有氧的介质中，当金属的电极电位
E e,m比介质中氧的电极电位Ee,o更负时，金
属发生腐蚀；
②在无氧的还原性酸中，当Ee,m＜Ee,H
时，金属发生腐蚀；
③当两种不同金属偶接在一起时，电位较
负的金属可能发生腐蚀，电位较正的则可能不
腐蚀。
6、腐蚀电池
1.宏观腐蚀电池
一般形成宏观腐蚀电池有三种情况：金属偶接、浓差电池及温差电池
2.微电池
工业用金属及合金表面因化学不均一性而
存在大量微小的阴极和阳极，它们在合适的条件下会构成微电池腐蚀系统。它们的分布以及阴阳极面积比都无一定规律，预防与控制比较困难。构成金属表面电化学不均一性的主要原因为：
（1）化学成分不均一（2）组织结构不均一
（3）物理状态不均一（4）表面膜不完整二、腐蚀速度
电极电位决定电化学腐蚀的倾向性，不表示腐蚀速度，金属电极电位越负，电化学腐蚀
的倾向性越大，但是并不表明它的腐蚀速度就越快。比如铝与铁。
腐蚀速度快慢是电化学反应动力学的研究范畴，它与电极本身的性质、介质种类、浓度、温度、
介质状态（有无搅拌、流动等）等许多因素相关。
1、腐蚀速度的计算：
电化学腐蚀过程严格遵守电当量守恒定律，即阳极失去电子数与阴极夺得电子数相等。据法拉第定律，电极上溶解或析出1mol的物质所需要的电量为96500库伦，因此，已知腐蚀电流或腐蚀电流密度即能计算出所溶解或析出物质的数量。
2、腐蚀速度的表示法：
1..质量法（重量法）：以腐蚀前后金属质量的变化来表示K失重=（W o－W1）/ST
Wo---初始重量，W1----腐蚀后质量，S—表面积（平方米），T---时间（小时）
2..深度法：以腐蚀后金属厚度的减少来表示
D=24x365K/1000γ=8.76K/γ(mm/a)毫米每年
D—腐蚀深度，γ---金属的密度，g/cm3 3、金属腐蚀速度的影响因素：
1.金属本身：电极电位、超电压、钝性、组成、组织结构、表面状态、腐蚀产物性质等
2.热处理工艺：影响合金的盈利状态和晶相结构等；
3.介质环境：组成、浓度、PH值、温度、压力、流速等；
4.其他环境：电偶效应、微量氯离子、微量氧、微量高价离子、析出氢等。
4、耐蚀性的评定：
对受均匀腐蚀的金属，常以年腐蚀深度来评定耐蚀性的等级。对于一些要求严格的场合
往往用十级评定标准，一般工程应用可用三级或四级就足够了。
三级：一级耐蚀年腐蚀深度＜0.1mm/a
二级可用0.1~1.0
三级不可用＞1.0
三、极化现象与超电压
1、极化现象
电池工作过程中，由于电流流动而引起的电极电位偏离初始值的现象。
阳极电位向正方向偏离称为阳极极化；阴极电位向负方向偏离称为阴极极化。
2、极化的三种形式：
产生极化现象的根本原因是阳极或阴极的电极反应与电子迁移速度存在差异引起的。
1）.电化学极化：电极反应速度<电子迁移速度；
2）.浓差极化：去极剂或反应产物在溶液中的扩散速度<电极反应速度；
3.）膜阻极化：金属表面形成的保护性薄膜阻滞了阳极反应，使阳极电位急剧正移；同时由保护膜的存在，系统电阻大大增加。极化的实质是一种阻力，增大极化，有利于降低腐蚀电流和腐蚀速度，对防腐有利。
3、超电压
腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极电极电位降低或阳极电极电位升高，其偏离平衡电极电位的差值即称为超电压或过电压。
超电压越大，极化程度越大，电极反应越难进行，腐蚀速率越小，反之亦然。对应极化的三种形式，超电压也有三种：
1.活化超电压
2.扩散超电压
3.膜阻超电压
1、去极化作用
凡是能减弱或消除极化过程的作用称为去极
化作用。增加去极剂的浓度、升温、搅拌、扩大极板面积等都可能产生去极化的效果。显然，从控制腐蚀的角度，总是希望如何曾极化作用以降低腐蚀速度。
四、析氢腐蚀与耗氧腐蚀
1、析氢腐蚀
介质中的氢离子作为去极剂在阴极上放电成
氢原子，进一步结合生成氢分子，并在阴极上析出，从而使阳极金属不断溶解的腐蚀。
1）析氢腐蚀的条件
阳极金属电极电位必须低于析氢电极电位，即Em＜EH；在标准状态下，应低于氢的标准电极电位，因此，一般情况下，碳钢、铸铁、锌、铝、钛、锰、铬、镍等金属及合金，在酸性介质中都能发生析氢腐蚀，而且，PH越小，酸性越强，发生析氢腐蚀的倾向性越大。一些电极电位负的金属在碱性溶液或水中也能发生析氢腐蚀，比如铝、镁等。
2）析氢腐蚀的历程：
阳极：M－2e→M2+
阴极：2H++2e→H2↑
3）.析氢腐蚀的特点：
阴极材料的性质对腐蚀速度影响很大；溶液的流动状态对腐蚀速度影响不大；阴极面积增加，腐蚀速度加快；氢离子浓度增高、温度升高均会促使析氢腐蚀加剧
2、耗氧腐蚀
溶液中的氧分子在腐蚀电极的阴极上进行离
子化反应而不断被消耗，并促使阳极金属不断溶解腐蚀------也叫吸氧腐蚀。
1）.发生耗氧腐蚀的条件：阳极金属的电极电位小于氧的电极电位，即Em＜Eo2,由于氧的电极电位远大于氢的电极电位，因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更易发生，绝大多数金属，在中性、碱性及较稀的溶液中，在大气、土壤、水中几乎都发生耗氧腐蚀。
2.）历程：
阳极：M－2e→M2+
阴极：O2+2H2O+4e→4OH-
3.）特点：（1）腐蚀过程的控制步骤随金属在溶液中的腐蚀电位而异（2）在氧的扩散控制情况下，腐蚀速度与金属本性关系不大（3）溶液的含氧量对腐蚀速度影响很大（4）阴极面积对腐蚀速度的影响视腐蚀电池类型而异（5）溶液的流动状态对腐蚀速度影响大
五、金属的钝性
1、钝化现象
金属从活性溶解状态向耐蚀状态的转化叫金属的钝化。钝化后的状态叫钝态。
金属钝化现象的特征：（1）金属钝化的难易程度与钝化剂、金属本性和温度等有关，（2）金属钝化后电位往正方向急剧上升，（3）金属钝态与活态之间的转换往往具有一定程度的不可逆性，（4）在一定条件下，利用外加阳极电流或局部阳极电流也可使金属从活态转变为钝态。
钝化途径：化学钝化和阳极钝化
2、钝化理论
成相膜理论与吸附理论三、金属钝性的应用
1.阳极保护；
2.化学钝化提高金属耐蚀性；
3.添加易钝化合金元素，提高合金耐蚀性
4.添加活性阴极元素提高可钝化金属或合金的耐蚀性
第二部分影响局部腐蚀的结构因素
一、力学因素
概况：机械设备结构上存在或外加不同性质的应力，如：拉、交变、剪应力在与腐蚀介质共同作用下，将分别产生应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀，它们的腐蚀特征和机理各不相同。
SCC (Stress Corrosion Cracking)：金属结构在拉应力和特定腐蚀环境共同作用下引起的破裂，简称应力腐蚀。
1、应力腐蚀产生的条件
三个基本条件：敏感材料、特定环境和拉应力，是应力与腐蚀介质综合作用的结果，三者缺一不可。
其中应力的性质必须是拉应力，而压应力的存在不仅不会引起SCC，甚至可以使之延缓，但是现在有研究表明在某些情况下压应力也可能产生SCC，但与拉应力相比危险性小的多。
拉应力的来源除了载荷造成的工作应力外，更多的来自制造加工过程，如：剪、冲、切削等冷加工，锻造、焊接、热处理及装配过程等都会产生残余应力。据报道残余应力造成的SCC事故远高于工作应力所占的比例，其中尤以焊接应力为最。1）、材料：材料本身对SCC的敏感性，需要综合考虑环境，尤其介质。一般认为纯金属不会发生应力腐蚀，含杂质的金属或合金才能发生SCC。2）、应力：一般有效应力（指工作应力与残余应力之和）如果低于某一应力水平就不会发生SCC，从应力与破裂时间关系的曲线上可以看出，应力值越大，
到达破裂的时间越短。
3）、环境：包括腐蚀介质性质、浓度、温度等，对于某种材料其对应的环境条件是特定的，也就是说只有在一定的材料和一定环境的组合情况下才能
发生这类腐蚀破坏。
这种特定组合比较多，典型的有“黄铜—氨溶液”、“奥氏体不锈钢－Cl-溶液”、“碳钢－OH-溶液”、低合金高强钢（甚至在蒸馏水中就发生破裂）等。表2-1列出了一些工程上常用材料可能产生SCC的环境介质。
2、应力腐蚀的特征
SCC是敏感材料、特定环境和拉应力的综合，三者缺一不可；SCC是一种典型的滞后破坏，一般经历孕育期、裂纹扩展期和快速断裂期三个阶段；SCC的裂纹形态有晶间型、穿晶型和混合型三种类型，与金属－环境体系密切相关。
3、应力腐蚀破裂判据
应力腐蚀破裂历程：金属在无裂纹、无蚀坑或缺陷的情况下，SCC过程可分为三个阶段。
第一阶段为腐蚀引起裂纹或蚀坑的阶段，也是导致应力集中的裂纹源生核孕育阶段，常把相应的这一阶段时间称为潜伏期或诱导期或孕育期。接着为裂纹扩展阶段，即由裂纹源或蚀坑发展到单位面积所能承受最大载荷的所谓极限应力值时的阶段。最后是失稳纯力学的裂纹扩展阶段，即为破裂期。
第一阶段受应力影响很小，时间长，约占破裂总时间的90％，后两阶段仅占总破裂时间的10％。
如果构件在一开始使用时就存在微裂纹或蚀坑等缺陷，则SCC破裂过程只有裂纹扩展和失稳快速断裂两个阶段；SCC可能发生在很短时间内，也可能发生在几年后。
应力腐蚀破裂速度：SCC断裂速度约为0.01 ~ 3 mm/h，远远大于无应力存在下的局部腐蚀速度（如孔蚀等），但又比单纯力学断裂速度小得多。例如，钢在海水中的SCC断裂速度为孔蚀的106倍，而比纯力学断裂速度几乎低10个数量级，这主要是纯力学断裂通常对应的应力水平要高很多。
应力腐蚀破裂裂纹形貌：应力腐蚀裂纹形态有晶间型、穿晶型和混合型三种。混合型是以一种形态为主，支缝中出现另一种形态。
不同的金属一环境体系，将出现不同的裂纹形态，SCC裂纹起源于表面，裂纹的长宽不成比例，可相差几个数量级，裂纹扩展方向多垂直于主拉伸应力方向，裂纹一般呈树状。不同的材料有不同的破裂方式：碳钢、高强钢、铝合金、铜合合多半是沿晶间断裂，奥氏体不锈钢、镁合金大多是穿晶型，钛合金为为混合型。裂纹断口的形貌，宏观上属于脆性断裂，即使塑性很高的材料也是如此。但从微观上观察，在断裂面有塑性流变痕迹。断面有裂纹分叉现象，断面形貌呈海滩条纹、羽毛状、撕裂岭、扇子形和冰糖块等征状。
4、应力腐蚀机理
1）.电化学阳极溶解理论
认为合金中存在一条阳极溶解的“活性途径”，腐蚀沿这些途径优先进行，阳极侵蚀处就形成狭小的裂纹或蚀坑。小阳极的裂纹内部与大阴极的金属表面构成腐蚀电池，由于活性阴离于（如Cl-）进入形成闭塞电池的裂纹或蚀坑内部，使浓缩的电解质溶液水解而被酸化，促使裂纹尖端的阳极快速溶解，在应力作用下使裂纹不断扩展，直至破裂。
所谓“活性途径”通常多半是晶粒边界、塑料变形引起的滑移带以及金属间化合物、沉淀相，或者由于应变引起表面膜的局部破裂。当有较大应力集中时，会使这些活性途径处进一步产生变形，形成新的活性阳极
裂纹中的闭塞电池，由于尺寸很小，内部的溶液不易与外部发生对流交换，溶液将不断浓缩。同时随着腐蚀过程的进行，产生金属离子富集，为保持溶液的电中性，必然出现裂纹内部的金属离子与外部的活性阴离子相向扩散迁移，在裂纹内部形成的二次腐蚀产物（如氯化物）并进一步水解而使溶液酸化。闭塞电池原理，酸自催化。
2）.电化学阳极溶解理论的应用
SCC端口呈现脆性断裂特征的解释：可能是裂纹内溶液被酸化后形成的H+ 由于腐蚀的阴极反
应产生氢原子并扩散到裂纹尖端金属内部，使这一区域变脆，在拉应力作用下发生脆断—氢脆。
阴极保护技术：电化学阳极溶解理论已被合金的阴极极化所证实，因为采用阴极保护可以抑制合金裂纹的产生和发展，如果取消阴极保护，裂纹又会继续扩展。
5、防止或减少SCC的措施
影响SCC的因素：材料、应力和环境三个方面。比较有效而广泛应用的方法是消除或降低应力值。
(1) 降低设计应力，使最大有效应力或应力强度降低到临界值以下。实际上所有工程材料都不是完美无缺的，必然存在各种缺陷，往往发生低应力下意外的脆性断裂
对于存在裂缝的材料在低应力下破坏的现象，用定量方法解析裂纹尖端的应力场，计算材料的破坏应力，用工程方法评价构件的安全性等，都属于断裂力学范畴。
根据断裂力学观点，在空气环境条件下，如果满足条件K1 K1SCC低于K1c.当外加应力所列应的K1值小于 K1SCC时，C0C1C2曲线接近水平，也就是说，在很长时间内构件都不会发生断裂。每一种材料在特定的腐蚀介质中的K1SCC是个常数，可用实验方法，一般，且随材料强度级别的提高，的比值下降。 (2) 合理设计与加工减少局部应力集中。结构设计时应尽可能想法降低最大有效应力。例如，选用大的曲率半径，采用流线型设计，使结构的应力分布趋向均匀，避免过高的峰值。关键部位可适当增厚或改变结构型式，焊接结构最好采用对接以减小残余应力集中等。 （3）采用合理的热处理方法消除残余应力，或 1SCC1 11 =() 25c K K 改善合金的组织结构以降低对SCC 的敏感性。 采用退火处理消除内应力：钢铁在500 ~ 600 oC 处理0.5 ~ 1 h ，然后缓慢冷却；奥氏体不锈钢可以加热到900 oC 左右再缓冷。但高温处理有可能引起金属表面氧化，形状复杂的结构还会产生变形，为此可采用降低温度、延长时间的热处理工艺。 通过时效处理：对于高强度铝合金，可以改善合金的微观结构，避免晶间偏析物的形成，能提高抗SCC 的敏感性。 (4) 其它方法：合理选材。例如，接触海水的换热器，用普通碳钢比用不锈钢更耐蚀；采用含高镍量的奥氏体或含1％～2％Ti 的低碳钢，可提高抗SCC 的性能。 （5）材料处理：如果条件允许的场合，亦可采用去除介质中有害成分， 添加缓蚀剂：添加缓蚀剂的办法防止SCC 。 采用阴极保护：基于阳极溶解理论，也可减缓或阻止SCC 。 6、腐蚀疲劳 由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏。 疲劳断裂：金属构件在变动负荷作用下，经过一定周期后所发生的断裂。 实例：轴承、滑轮、往复泵的缸体的活塞运动，刮刀离心机的转轴在过滤与卸料阶段，间隙性输送热流体的管道、传热设备、反应釜也有可能内于温度应力的周期性变化等 腐蚀疲劳特点： 变动负荷：负荷的大小、方向或大小和力向都随时间发生周期性变化（或无规则变化）的一类负荷。 纯力学性质的疲劳，应力值低于屈服点经过很多周期后才发生破坏。如果工作应力不超过临界循环应力值（疲劳极限）就不会发生疲劳破坏；腐蚀疲劳不存在疲劳极限，往往在很低的应力条件下亦会产生断裂。没有特定的腐蚀介质限定，腐蚀环境广。 判据： 裂纹形貌（撕裂特征）：多为穿晶型，裂纹分支较少，它所产生的裂纹数量往往比纯力学疲劳的多得多，断面大部分被腐蚀产物所覆盖，小部分呈粗糙的碎裂状 影响因素： 腐蚀疲劳与介质的pH 值、含氧量、温度以及变 动负荷的性质、交变应力的幅度和频率都有关系。一般随pH 值减小、含氧量增高、温度上升，腐蚀疲劳寿命就越低。 变动负荷以对称的拉压交变应力的影响最大，大幅度、低频率的交变应力更容易加快腐蚀疲劳。 防护措施： 提高金属或合金的抗拉强度对改善纯力学疲劳是有利的，但对腐蚀疲劳却反而有害。 最为有效的办法是降低部件的应力，这可以通过改变设计和正确的热处理予以改善。 镀锌、镉等； 加缓蚀剂；表面氮化和喷丸处理；阴极保护 7、磨损腐蚀 磨损腐蚀：腐蚀性流体与金属构件以较高速度作相对运动而引起金属的腐蚀损坏。 类型：磨损腐蚀有湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀等几种形式，化工生产装置中最常见的是前两种。 实例：离心泵叶轮、填料密封转轴、机械密封摩擦副、搅拌器、离心机刮刀或推盘、换热器入口管以及阀门、弯头等 8、湍流腐蚀 定义：流体速度达到湍流状态而导致加速金属腐蚀的一种腐蚀形式。 特征：湍流腐蚀过程由于高速流体击穿了紧贴金属表面几乎静态的边界液膜，加速了去极剂的供应和阴、阳极腐蚀产物的迁移，使阴、阳极的极化作用减小；高速湍流对金属表面产生了附加剪切力，剪应力有可能不断的剥离金属表面的腐蚀产物（包括保护膜），如果流体中含有固体颗粒，还会增强剪应力的作用，使金属的磨损腐蚀更严重；这种磨蚀与喷砂处理那样的纯机械力破坏是不同的，因为磨损腐蚀过程金属仍以金属离子形式溶入溶液，而不是以粉末形式脱落。 判据（形貌）：遭受湍流腐蚀的金属表面常呈现深谷或马蹄形凹槽，蚀谷光滑没有腐蚀产物积存，根据蚀坑的形态很容易判断流体的流动方向 9、空泡腐蚀 空泡腐蚀：又称穴蚀或汽蚀，是由于腐蚀介质与金属构件作高速相对运动时，气泡在金属表面反复形成和崩溃而引起金属破坏的一种特殊腐蚀形态。 特征： 在高速流有压力突变的区域最容易发生空蚀；当流速足够高时，液体的静压力将低于液体的蒸气 1SCC 1/ c K K 压，使液体蒸发形成气泡，金属表面上所含的微量气体和液体中溶解的气体将提供足够的气泡核；低压区产生的气泡又迅速受到高压区压过来的流体 的压缩而崩溃，气泡在崩溃时产生的冲击波将对金属表面起强烈的锤击作用，这种锤击作用的压力可高达140 MPa左右，它不仅能破坏表面膜，甚至可使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落。 空泡腐蚀的历程 （1）保护膜上形成气泡；(2) 气泡破灭，保护膜被破坏，(3) 暴露的新鲜金属表面遭受腐蚀，由于再钝化，膜被修补；(4) 在同一位置形成新气泡； (5)气泡又破灭，表面膜再次破损，(6) 暴露的金属进一步腐蚀，重新钝化形成新膜。 二、表面状态与几何因素 不适合的表面状态和几何构形还会引起孔蚀、缝隙腐蚀以及浓差电池腐蚀等等。 1、孔蚀 又叫坑蚀，俗称点蚀、小孔腐蚀，它只发生在金属表面的局部地区。粗糙表面往往不容易形成连续而完整的保护膜，在膜缺陷处，容易产生孔蚀；一旦形成了蚀孔，如果存在力学因素的作用，就会诱发应力腐蚀或疲劳腐蚀裂纹。孔蚀时，虽然金属失重不大，但由于腐蚀集中在某些点、坑上，阳极面积很小，因而有很高的腐蚀速度；加之检查蚀孔比较困难，因为多数蚀孔很小，通常又被腐蚀产物所遮盖，直至设备腐蚀穿孔后才被发现，所以孔蚀是隐患性很大的腐蚀形态之一。 易钝化的金属在含有活性阴离子(最常见的是Cl-)的介质中，最容易发生孔蚀。孔蚀的过程大体上有蚀孔的形成与成长两个阶段。 孔蚀的防止方法： 1、主要从材料上考虑如何降低有害杂质的含量和加入适量的能提高抗孔蚀能力的合金元素； 2、改善热处理制度，或者设法降低介质中尤其是卤素离子的浓度； 3、结构设计时注意消除死区，防止溶液中有害物质的浓缩。此外，也可以采用阴极保护。 2、缝隙腐蚀 当金属与金属或金属与非金属之间存在很小 的缝隙(一般为0.025～0.1mm)时，缝内介质不易流动而形成滞留状态，促使缝隙内的金属加速腐蚀，这种腐蚀称为缝隙腐蚀。 许多工程结构都普遍存在这类间隙，有些缝隙是设计不合理造成的，而有些从设计上是很难避免的。以往一直认为缝隙腐蚀是由于缝隙内与缝隙外存在金属离子或氧的浓度差所引起的，因此就用浓差腐蚀的概念来解释这类腐蚀形态。近期的研究表明，金属离子或氧的浓差只是缝隙腐蚀的起因，它进一步的发展，与孔蚀一样属于闭塞电池的自催化腐蚀过程。 缝隙腐蚀的防止： 缝隙腐蚀的防止，主要是在结构设计上如何避免形成缝隙和能造成表面沉积的几何构形。 1、为了防止浓差腐蚀，或防止溶液浓缩引起的腐蚀，结构设计时尽量避免积液和死区。 2、若在结构设计上不可能采用无缝隙方案，也应使结构能够妥善排流，以利于沉积物及时清除。亦可采用固体填充料将缝隙填实。 3、设计选材时，采用某些耐缝隙腐蚀的材料，可以延长设备寿命。 三、异种金属组合因素 1、电偶腐蚀 异种金属彼此接触或通过其他导体连通，处于同一个介质中，会造成接触部位的局部腐蚀。其中电位较低的金属，溶解速度增大，电位较高的金属，溶解速度反而减小，这种腐蚀称为电偶腐蚀，或称接触腐蚀、双金属腐蚀。 防止电偶腐蚀的途径： 影响电偶腐蚀的因素很多，因此防止电偶腐蚀的办法必然也有多种途径，但最有效的还是从设计上解决。 1、选择相容性材料 产生电偶腐蚀时动力来自接触的两种不同金属的电位差。开始人们试图利用电动序来判断电偶腐蚀的倾向，但是，实际应用的大部分金属材料是合金，并且所处的介质大多不含有金属本身的离子，因而实际电位不仅数值上不同于标准电位，甚至序列也可能发生倒置。所以为了确切判断选择的材料是否会产生电偶腐蚀，最好实际测量某些金属在给定介质条件下的稳定电位(自腐蚀电位)和进行必要的电偶试验。 2、合理的结构设计 (1)尽量避免小阳极大阴极的结构。相反，阳极面积大阴极面积小的结构，往往电偶腐蚀并不显著。 (2)将不同金属的部件彼此绝缘。 (3)插入第三种金属。当绝缘结构设计有困难时，可以在其间插入能降低两种金属间电位差的另一 种金属或者采用镀层过渡。 （4）将阳极性部件设计成为易于更换的，或适当增厚以延长寿命。 3、电偶效应的正确利用—牺牲阳极保护 牺牲阳极保护 根据电偶腐蚀原理，偶合的阳极被腐蚀，阴极受到保护。因此有时人为地在设备上附加一种负电性较强的金属构件，依靠它的溶解产生电流，使主体设备得到保护，这就是所谓的“牺牲阳极保护”。 作为牺牲阳极的材料，不仅要求具有足够负的腐蚀电位，并且希望阳极极化性能越小越好。为了使阳极溶解产生的电流主要用来供给被保护设备，因此牺牲阳极本身微电池作用所消耗的电流应尽可能地小。工业上最常用的牺牲阳极材料有锌及锌合金、铝合金、镁合金等。 四、焊接因素 化工设备几乎都是焊接结构，由于焊接工艺不当或材料选择的问题，常常产生各种不同的焊接缺陷而导致设备的腐蚀，其腐蚀类型随焊接缺陷的形式而异。 1焊接缺陷与腐蚀 焊接表面缺陷 焊瘤---- 是熔化金属流淌到焊缝之外未熔化部位堆积而成，它与母材没有熔合。 咬边----- 是在工件上沿焊缝边缘所形成的沟槽或凹陷，常常因为是电流过大、电弧拉得太长或焊条角度不当，使工件被熔化了一定深度后，填充金属却未能及时流过去补充所致，一般亦是角焊、立、横和仰焊时易产生咬边。 飞溅-----飞溅是熔敷金属的小粒子飞散而附着在母材表面的缺陷，当电流过大、焊皮中有水分、电弧太长、粉性熔渣或焊条角度不当时都可能出现这种缺陷。 电弧熔坑 2）异种金属焊接 化工设备采用异种金属焊接，这种情况下。由于熔融金属与母材的组成成分都不相同，在腐蚀环境中常常由于存在电位差而构成电偶腐蚀。尤其当焊缝金属电位远低于母体金属时，成为大阴极小阳极，焊缝金属将被迅速腐蚀。因此工程上常选用比母材电位更高的金属作焊条，这样在大阳极小阴极情况下，焊缝不被腐蚀，而母材腐蚀轻微。不过当溶液导电性比较低时，腐蚀将集中在焊缝周围的局部地区而出现较严重的局部腐蚀。 3）焊接残余应力 焊接应力是焊接过程中焊件体积变化受阻而产生的，当已凝固的焊缝金属在冷却的时候，由于垂直焊缝方向上各处温度差别很大，结果高温区金属的收缩会受到低温区金属的限制，而使这两部分金属中都引起内应力。高温区金属内部产生残余拉应力，低温区金属内部产生残余压应力。 4）焊接热影响区 焊接过程在焊缝两侧距焊缝远近不同的各点，所经历的焊接热循环是不同的，距焊缝越近的点，其加热温度越高，越远则越低。也就是说焊接热影区的各点实际相当于经受一次不同规范的热处理，因此必然有相应的组织变化，如出现晶粒长大、相变重结晶等。 不过对于低碳钢来说，这种组织变化主要影响机械性能，而对耐蚀性的影响不大，因为它们的晶间、相间与晶粒本体的活性差异较小，一般在使用中仍发生均匀腐蚀。但当金属含有大量合金元素时，其组织变化就复杂得多。 此外，通过焊接材料向焊缝掺入铁素体形成元素(钛、铝、硅等)，使焊缝呈奥氏体—铁素体双相组织，也能提高抗晶间腐蚀能力。因为铬在铁素体内浓度大，扩散速度也大，这样当奥氏体晶界形成碳化铬后，铁素体内的铬就能迅速扩散到晶界，以弥补铬的损失，防止了贫铬区的出现。同时铁素体在奥氏体内能打破贫铬区的连续性，可减轻晶间腐蚀的危害。铁素体相一般控制在5%以下。 第三部分金属在某些环境中的是腐蚀 一、高温腐蚀 在石化、冶金、日化许多生产中，以及材料在制造加工过程中（锻造、热处理等），常常使材料处于高温气体环境，由于高温一般都会对金属产生氧化腐蚀，因此应对其机理、规律有所了解，并掌握其控制与防护。 1、金属的高温氧化 1）.金属高温氧化的可能性 M+1/2O2?MO 其中O也可能是S、卤素或其他气体等。 在这一化学反应平衡方程中，在一定温度下，如氧的分压与氧化物的分解压力相等，则反应处于平衡状态。如氧的分压大于金属氧化物的分压，反应向生产氧化物方向进行，反之亦然。金属氧化物的分解压力 2.）金属的高温氧化过程 （1）第一步：化学反应生成氧化膜； 万方数据 液氨储罐的腐蚀与防护 作者：张建军 作者单位：山东省特种设备检验研究院淄博分院,山东,淄博,255030 刊名： 中国科技博览 英文刊名：ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN 年，卷(期)：2009，(35) 被引用次数：0次 参考文献(2条) 1.任凌波.任晓蕾压力容器腐蚀与控制 2005 2.王国凡材料成形与失效 2005 相似文献(10条) 1.期刊论文岳忠液氨储罐危险因素辨识-安全2004,25(2) 液氨储罐在工业中应用广泛,液氨储罐属于介质为毒性且易燃易爆的压力容器,在实际生产中发生过多起爆炸、中毒、泄漏、火灾事故,本文分析了液氨储罐可能存在的危险因素,对液氨储罐物理爆炸能量和爆炸冲击波伤害范围进行了估算,提出了预防爆炸、中毒、泄漏、火灾事故发生的安全控制措施及建议. 2.期刊论文周德红.赵云胜.胡敏涛.邓航.ZHOU De-hong.ZHAO Yun-sheng.HU Min-tao.DENG Hang合成氨厂液氨储罐泄漏环境风险分析-安全与环境工程2009,16(2) 根据液氨的特性,对合成氨厂液氨储罐区氨泄漏的环境风险进行了分析.首先分析了液氨储罐泄漏扩散的过程和事故后果模式,确定了合成氨厂液氨储罐区的危险点;然后举例预测合成氨厂液氨储罐泄漏后在D、E大气稳定度下液氨扩散范围及半致死浓度、立即致死浓度范围.该研究可供我国合成氨装置的风险评估参考,也为预防液氨泄漏事故发生和液氨泄漏事故预警提供了参考,同时为全国的合成氨项目和化工项目的选址环境可行性分析提供了新的思路. 3.学位论文李俊斌在役液氨储罐应力场有限元分析与安全评定2006 储罐由于受到外界环境的影响和内部介质的腐蚀，一般都带有缺陷，为了保证储罐的正常运行就需要重新考虑储罐工作时的应力状态。本文是利用有限元软件-ANSYS对大庆石化公司化肥厂合成氨工艺中液氨储罐进行应力分析。分析的内容包括对储罐在腐蚀前、腐蚀后(1998年)、腐蚀后(2004年)三种状态时在重力作用和工作状况下这六种工况的应力状态。根据应力场和位移场判断储罐是否能安全生产。根据壁厚的改变值算出平均腐蚀速率，假定储罐腐蚀速率是恒定的，分别推算出2010年和2016年储罐各部分的壁厚，改变模型的壁厚，分别求出2010年和2016年工况下的应力状态，并对这几年应力状态进行安全性评估。 4.期刊论文孙东亮.蒋军成.张明广.SUN Dongliang.JIANG Juncheng.ZHANG Mingguang基于质量流率离散方法的液氨储罐泄漏扩散模型的研究-工业安全与环保2010,36(6) 针对高斯模趔中忽略物质质量流率的变化导致模拟结果与实际存在偏差的问题,将物质质量流率根据泄漏持续时间进行离散化处理,获得不同时间段的物质泄漏量,以此对高斯烟团叠加模型进行修正,得到若干烟团不同时刻的浓度分布模型,并以液氮储罐泄漏事故为研究对象,获得较恒速泄漏条件具有明显差异的有毒云团危害区域.针对其后果偏差产生的原因--罐内初始压力Pn及储罐的充装水平α进行研究,分别比较在不同的Pn及α取值情况下泄漏后果的变化及差异.研究表明,增大Pn或减小α能够有效减小液氨泄漏的危害距离,并且会减小恒速泄漏条件分析后果的偏差,对液氨等罐区的管理提供依据. 5.期刊论文朱小红.张慧明.陆愈实.周德红.ZHU Xiao-hong.ZHANG Hui-ming.LU Yu-shi.ZHOU De-hong爆炸与中毒模型在液氨储罐安全评价中的应用-安全与环境工程2007,14(3) 以某公司液氨储罐为例,对液氨储罐区进行危险性分析,选用爆炸与中毒模型对液氨储罐进行安全评价,并提出安全对策措施,为企业制定应急救援预案和政府进行有效的监管提供科学依据. 6.学位论文王爱枝基于MATLAB的液氨泄漏事故环境风险评估研究2008 本文对液氨储罐泄漏事故进行了较系统的研究，在明确各事故后果计算模型的基础上，将一种面向对象的高级语言MATLAB语言引入到危险化学品事故风险评价的后果模拟计算中，利用MATLAB平台开发了风险评价专用工具箱，其中包含3个子工具箱：BLEVE子工具箱、VCE子工具箱和大气污染扩散子工具箱，并将其应用于液氨储罐泄漏事故的风险评价实例中，系统分析了液氨储罐区易发生的几类典型事故：沸腾液体扩展为蒸气爆炸(BLEVE)、蒸气云爆炸(VCE)及泄露扩散事故，定量地得出了各类伤害半径或扩散区域，实现了事故后果计算的便捷化、通用化及计算机图形的可视化。同时制定了相应的应急预案，为有效地防治危险化学品泄漏事故提供了技术支持，对液氨储罐的环境风险防范具有一定的指导意义。 7.期刊论文徐忠成.袁帅.金健.李鸿雁.孙瑶毅.XU Zhong-cheng.YUAN Shuai.JIN Jian.LI Hong-yan.SUN Yao-yi 低温液氨储罐充水试验边缘板翘曲的原因分析-化工设备与管道2010,47(3) 对容积为8 000 m3 低温液氨储罐,充水试验过程中罐底边缘板发生翘曲变形的原因进行了分析.对其设计、用材及施工工艺进行了调查研究,发现储罐罐底的最终坡度不满足设计1/120的要求和储罐锚固带上下带未相连接,导致了罐底边缘板的翘曲变形. 8.期刊论文李俊斌.李彬喜在役液氨储罐应力场有限元分析与安全评定-石油和化工设备2006,9(5) 本文是利用有限元软件ANSYS对合成氨装置中液氨储罐进行腐蚀减薄后工作状况下的应力状态进行分析,根据应力状态对储罐进行安全性评定.根据壁厚的改变值算出平均腐蚀速率,推算出2010年和2016年储罐各部分的壁厚,分别求出2010年和2016年工况下的应力状态,并对这几年储罐的运行进行安全性评定. 9.期刊论文郑世南浅析电厂SCR烟气脱硝液氨储罐腐蚀防护-管理观察2010(1) 针对在火力发电厂SCR烟气脱硝液氨储罐应用中碰到的问题,对液氨储罐的腐蚀进行分析,并提出相应的防护措施. 10.学位论文刘明旭液氨储罐区风险评价体系研究2009 液氨是一种重大危险物质，其火灾爆炸中毒事故近年来频繁发生，事故破坏性极大，严重危害人民群众的生命和财产安全。因此，对液氨储罐区进 过程装备腐蚀与防护综述班级：装控131班 学号：1304310125 姓名：杨哲 指导老师：黄福川 过程装备腐蚀与防护综述 装控131杨哲 1304310125 材料表面现代防护理论与技术 摘要：从材料表面防护技术与防护理论的角度，全面的介绍了材料表面防护技术与防护理论在人们的日常生活和国民经济发展中的重要性，并从金属材料有可能发生的腐蚀老化失效、摩擦磨损失效和疲劳断裂失效的理论基础，介绍了多种现代常见的材料表面防护新技术，如特种电沉积技术、热能改性表面技术、三束表面改性技术、气象沉积技术。金属表面转化膜技术等。同时，对于材料表面的涂、镀层界面结合理论，材料涂、镀层的防护理论，零部件表面防护涂、镀层设计等内容进行了专门的介绍。 关键词：材料表面；防护技术；腐蚀机理；防护理论；材料涂、镀层 Abstract: From the Angle of material surface protection technology and protection theory, comprehensive material surface protection technique is introduced and protection theory in People's Daily life and national economic development, the importance of and the possible corrosion of metal materials aging failure friction and wear and fatigue fracture failure of the theoretical foundation, introduced a variety of modern common material surface protection technology, such as special heat surface modification technology of electrodeposition three beam surface modification technology of meteorological deposition technology conversion film on the metal surface at the same time, such as interface for material surface coatings combined with theory, theory of protective materials, coatings, parts design content such as surface protective coatings specifically introduced Keywords: Material surface; Protection technology; Corrosion mechanism; Protective theory; Material coatings 前言 人们在日常的生活工作中不可避免的都要使用各种不同材料制成部件或产品，而使用这些部件或产品其目的是不同的，有的是为了工作，有的是为了日常生活。在使用这些不同材料制成的产品时，人们经常会发现，一些产品部件在不同的使用环境中，或者在环境条件发生变化时，表面很快会发生腐蚀、氧化、摩擦、磨损、老化等失效破坏现象，使产品的使用功能或使用价值受到影响，严重时甚至导致产品或部件的报废。因此，需要有针对性的对产品部件涂覆不同的防护膜层，以达到在不同使用环境中能够长期使用的目的。但是现代科学技术的进步和产品所处环境的复杂性，要求产品部件的屠夫膜层不再是简单的表面防护作用，而是需要具有多种功能，如耐高温、抗氧化、抗老化，满足光电磁等功能要求，甚至要求与产品部件的结构功能一体化。因此，对产品部件表面进行防护或表面处理，关系到产品应用部件的应用寿命和功能化。实际上，对产品部件涂覆功能性膜层是进一步发挥部件材料潜力的体现，也是现代社会提倡的节约原料资源、节约能源的一项重要措施。 设备和设施的绝大部分零件或构件都是由各种金属材料加工制作的，而多种金属材料在空气、水和各种介质中均会产生不同程度的腐蚀现象，致使零件失效，引发设备故障或事故，造成严重后果。所以，设备的腐蚀及其防护问题日益受到工程技术人员和科研人员的高度重视。 解决方案编号：YTO-FS-PD342 论化工设备的腐蚀与防护通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards 论化工设备的腐蚀与防护通用版 使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备，其对于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用过程中，因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方法上选择以及使用年限过长等因素的促在，很容易造成化工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现，不仅会降低化工设备的使用效果，还会带来极大的安全隐患，做好对化工设备的防护工作，降低化工设备的腐蚀情况对于我国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经验，在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析，并探讨了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中，化工设备在工作时自身所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化，一旦化工设备腐蚀到一定程度，那么化工设备的工作性能就必然会降低，腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废，想要保证化工设备的工作状态，实现化工产业的发展，做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 学习《过程装备腐蚀与防护》心得腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。 目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的腐蚀造成的危害是十分惊人的。据估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%，每年生产的钢铁约10%完全成为废物。实际上，由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。 腐蚀不仅造成经济上的巨大损失，并且往往阻碍新技术、新工艺的发展。例如，硝酸工业在不锈钢问世以后才得以实现大规模的生产；合成尿素新工艺在上世纪初就已完成中间试验，但直到20世纪50年代由于解决了熔融尿素对钢材的腐蚀问题才实现了工业化生产。 通过学习我们可以从最开始的设计阶段就考虑腐蚀对工程的影响，用正确的方法控制腐蚀，这样既能节省资源，又能延长设备的使用寿命，提高了我们的效率。对我们来说，我们更要踏实的学习知识，如果缺乏对于温度的、压力、浓度等的影响腐蚀规律的分析判断能力，那么按照手册相近选定的材料，往往会造成设备的过早破坏。结构复杂的机器、设备，出于某种特定功能的需要，常常选用不同材料的组合结构，如果不注意材料之间的电化学特征的相容性，或两种材料的结构相对尺寸比例不恰当，热处理度不合理，都会加速设备的腐蚀。所以腐蚀贯穿整个设计过程，所以我们要掌握腐蚀的一些基本知识是十分必要的。 因此，研究材料腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产效率无疑具有十分重要的意义！ 石油储罐的腐蚀及防护情况 摘要：文章主要就石油储罐的外部和内部腐蚀的概况、腐蚀机理以及按照 GB50393—28《钢质石油储罐防腐工程技术规范》要求采取的防腐措施进行了介绍，特别是对储罐边缘板的腐蚀原因、措施及最新进展等进行了较详细的阐述， 还就防腐涂层的质量控制等进行了论述。 关键词：油罐腐蚀原因防护措施 0边缘板防腐 防腐技术管理常压储罐是油品储运系统主要的储存设施，在生产中有着极其 重要的作用。储罐设施的运行状况直接影响储运系统生产安全运行。由于油品中 含有大量的S，cl、无机盐、水以及其它腐蚀性介质都会对储罐内壁造成腐蚀，加上厂区化工大气以及地处沿海等地理环境对储罐外壁的腐蚀，因此油罐的腐蚀是 影响油罐使用寿命最重要的因素。近年来罐底泄漏、罐顶穿孔和罐内浮顶严重腐 蚀等情况在各企业都常有发，随着炼制油品硫含量的进一步加大，储罐的腐蚀也 将 Et趋严重，采用有效的防腐措施是延长常压储罐使用寿命的最重要手段 1 油罐的腐蚀状况 油罐的设计寿命一般为 20a，由于油罐作为一个整体，其某一个部位发生腐蚀，油罐的使用寿命都会大幅缩短，严重的腐蚀更可以使油罐在一年左右发生腐 蚀穿孔。近几年，随着企业进口原油特别是进口高硫原油的数量逐年增长，油罐 腐蚀有加剧的趋势。主要是原油罐的腐蚀明显，石脑油、中间产品罐的腐蚀较重，成品油罐的腐蚀依然不容忽视。另外，部分储罐边缘板的腐蚀依然很严重，加上 浮顶罐浮盘的腐蚀、污油污水罐顶和罐底的腐蚀等，正进一步威胁企业的安全生产。 2 腐蚀原因分析 油罐的腐蚀实质上是化学腐蚀和电化学腐蚀，其中主要是电化学腐蚀，即金 属表面与介质因电化学作用而导致的金属氧化与破坏。按腐蚀环境又分为气体腐 蚀 (包括罐外壁、罐顶板、罐壁板上半部分)、液体腐蚀 (油品及油品沉积水对罐 壁板及底板的腐蚀)、与土壤接触的罐底部位的土壤腐蚀和细菌腐蚀。按腐蚀部位 主要分为外擘腐蚀和壁腐蚀。对储罐的腐蚀种类、腐蚀部位及腐蚀机等进行正确 的分析研究，是找到比较理想、经济防护措施的正确手段。 2．1 外壁腐蚀… 一般情况下外壁的腐蚀较轻，但是沿海地区的石油储罐的 外壁腐蚀相对较重，广东、海南等地的油罐腐蚀相对明显就是证明。另外从油罐 的检修情况来看，外腐蚀的情况应该引起足够的重视其原因是电化学腐蚀与化学 腐蚀的交叉腐蚀，还有选用涂层的类型不当或者涂料本身的性能比较差等原因。 2．2 罐底板外侧的腐蚀 罐底板外侧的腐蚀最为严重，是特征分明的电化学腐蚀，如某石化企业储运 一车问 T一124罐底泄漏，泄漏点在其北侧人孔附近的中幅板上。表面腐蚀状况 不明显，且通过…般的检测手段难以发现，从割下来的钢板发现，多处都是自下 而穿孔，腐蚀坑多而深。其主要原因是：油罐在施上时通常用沥青砂作为防水垫层，使罐底不与土壤等冉接接触，但是含盐的地下水还会从毛细管土壤上升到沥 青砂的底面，从沥青砂中渗透到罐底直接腐蚀，还有罐底的四周雨水或顺罐壁流 下的水也很容易浸入罐底的周围造成严重的腐蚀，叮见罐底的腐蚀比其余部位要 严重得多。还有罐底的氧浓差电池腐蚀，在罐底板下暗，氧浓差主要表现在罐底 板与砂基础接触不良，如满载和空载比较，空载时接触不良；再有罐周和罐中心 化工设备的腐蚀与防护论文 摘要：腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施，会成为企业正常生产的重大安全隐患之一，给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题，本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。 关键词：化工设备；腐蚀；防护 一、设备腐蚀的重大危害分析 由于腐蚀现象无处不在，由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的.5%左右。在化工原料生产企业，这个比重还会增加两倍。在化工生产企业，设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施，则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象，影响企业的正常生产，给企业带来相应的经济损失。有统计显示，当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时，其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见，企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。 二、设备腐蚀类型分析 1. 按腐蚀机理分类 若按腐蚀机理来说，金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀，这种情况不是很常见，金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生，非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。 材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见，金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快，腐蚀危害较大，是企业重点预防的腐蚀类型。 2. 按破坏形态分类 设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。 全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少，但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中，一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。 主要试题题型：一、简答题（约30分）二、填空题（约20分） 三、选择题（约10分）四、腐蚀事例分析（3- 4小题，共40分） 第一章 腐蚀电化学基础 1、金属与溶液的界面特性——双电层 金属浸入电解质溶液内，其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用，使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的双电层。 2.电极电位 电极电位：电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。 3.金属电化学腐蚀的热力学条件 (1). 金属溶解的氧化反应若进行，则金属的实际电位必更正于金属的平衡电极电位。E>Ee,M (2)去极化反应若进行，则有金属电极电位必更负于去极剂的氧化还原反应电位。E 液氨储罐的腐蚀与防护集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN] 银川能源学院 过程设备腐蚀与防护腐蚀分析报告 目录 液氨储罐的腐蚀与防护 摘要 氨是一种重要的化工产品和工业原料,广泛应用于炼油、化工、农业、制药、制冷等工业。为便于储存和运输,合成氨厂生产的产品氨通常是将氨气加压或降温处理成液氨,液氨储罐作为一种特殊的压力容器,在这些行业也广泛使。 关键词液氨储罐腐蚀防护 1.液氨储罐的危害 液氨储罐作为一种特殊的压力容器在合成氨厂中使用十分广泛。多年来的实践发现,液 氨储罐很少发生强度破坏,大多数是由腐蚀裂纹引起的腐蚀破坏。液氨储罐容易发生应力腐蚀，将会导致储罐爆炸。 2.液氨的性质 氨作为化工产品集工业原料,广泛应用工业之中，氨无色气体，有特异的刺激臭味，易于液化，在20℃下891kPa即可发升液化，并放出大量的热；在温度变化时，液氨体积变化系数很大，液氨相对密度0.771，液氨的熔点为-77.7℃，沸点为-33.35℃，液氨临界温度 132.44℃，液氨蒸气相对密度达到0.597。 3.液氨储罐的腐蚀特征 通过对各类液氨储罐的开罐检查发现,储罐内表面焊缝区的腐蚀裂纹比较严重,且多数出现在环焊缝上,裂纹断口没有塑性变形,呈现出典型的脆性裂纹特征。裂纹多数为浅而长的表面裂纹,且有明显的分支,主干裂纹与焊缝方向垂直,尤其在手工电弧焊的引弧处和收弧处、T 型接头处及封头环缝与筒体纵焊缝交叉部位,裂纹更严重。磁粉检测发现,焊缝裂纹呈树枝状,主干裂纹多呈线性,分支较短,端部较尖锐,根部稍宽。 4.液氨储罐腐蚀分析 储罐里面的液氨是经过加压或降温而转化成的液化气,它的操作压力就是大气温度下的 饱和蒸气压。操作温度和操作压力随气候变化而波动。《压力容器安全技术监察规程》规定,无保温或保冷、盛装低压液化气体的常温储罐,设计温度均取50℃,最高工作压力取所装介 质在50℃时的饱和蒸气压力。而广东地区夏天的最高室温一般不会超过40℃,40℃下氨的饱和蒸气压为1.55MPa,通常操作压力为0.8~1.2MPa,故储罐一般不会因超载而发生强度破坏。 液氨储罐的腐蚀与防护 银川能源学院 过程设备腐蚀与防护腐蚀分析报告 目录 1.液氨储罐的危害 0 2.液氨的性质 0 3.液氨储罐的腐蚀特征 0 4.液氨储罐腐蚀分析 0 5.影响腐蚀的原因 (1) 5.1与空气接触 (1) 5.2应力腐蚀 (1) 5.3温度因素 (2) 6.腐蚀发生的部位 (2) 7.腐蚀防护方法 (2) 7.1应力腐蚀防护 (2) 7.2大气腐蚀防护 (3) 7.3其他方面防护 (3) 8.结论 (4) 液氨储罐的腐蚀与防护 摘要 氨是一种重要的化工产品和工业原料, 广泛应用于炼油、化工、农业、制药、制冷等工业。为便于储存和运输, 合成氨厂生产的产品氨通常是将氨气加压或降温处理成液氨, 液氨储罐作为一种特殊的压力容器, 在这些行业也广泛使。 关键词液氨储罐腐蚀防护 1.液氨储罐的危害 液氨储罐作为一种特殊的压力容器在合成氨厂中使用十分广泛。多年来的实践发现,液氨储罐很少发生强度破坏,大多数是由腐蚀裂纹引起的腐蚀破坏。液氨储罐容易发生应力腐蚀，将会导致储罐爆炸。 2.液氨的性质 氨作为化工产品集工业原料, 广泛应用工业之中，氨无色气体，有特异的刺激臭味，易于液化，在20C下891 k Pa即可发升液化，并放出大量的热；在温度变化时，液氨体积变化系数很大，液氨相对密度0.771，液氨的熔点为-77.7 C，沸点为-33.35 C，液氨临界温度132.44 C,液氨蒸气相对密度达到0.597。 3.液氨储罐的腐蚀特征 通过对各类液氨储罐的开罐检查发现,储罐内表面焊缝区的腐蚀裂纹比较严重,且多数出现在环焊缝上,裂纹断口没有塑性变形,呈现出典型的脆性裂纹特征。裂纹多数为浅而长的表面裂纹,且有明显的分支,主干裂纹与焊缝方向垂直,尤其在手工电弧焊的引弧处和收弧处、T 型接头处及封头环缝与筒体纵焊缝交叉部位,裂纹更严重。磁粉检测发现,焊缝裂纹呈树枝状,主干裂纹多呈线性,分支较短,端部较尖锐,根部稍宽。 4.液氨储罐腐蚀分析 储罐里面的液氨是经过加压或降温而转化成的液化气,它的操作压力就是大气温度下的饱和蒸气压。操作温度和操作压力随气候变化而波动。《压力容器安全技术监察规程》规定, 无保温或保冷、盛装低压液化气体的常温储罐，设计温度均取50E ,最高工作压力取所装介质在50r时的饱和蒸气压力。而广东地区夏天的最高室温一般不会超过40C , 40r下氨的饱和蒸气压为 1.55MPa,通常操作压力为0.8~1.2MPa,故储罐一般不会因超载而发生强度破坏。由于液化气的膨 论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月 论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备，其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中，因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在，很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现，不仅会降 低化工设备的使用效果，还会带来极大的安全隐患，做好 对化工设备的防护工作，降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验，在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析，并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中，化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方 法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化，一旦化工设备腐蚀到一定程度，那么化工设备的工作性能就必然会降低，腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废，想要保证化工设备的工作状态，实现化工产业的发展，做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中，化工设备的腐蚀情况较为常见，其属于化工设备的合理损耗，根据对化工设备实际使用情况来看，导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看，化工设备以金属材质为主，而金属自身的化学属性较为活跃，其在企业使用过程中，工作环境必须与化工生产介质发生接触，如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看，化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化 二氧化碳腐蚀与防护综述 李妍 （中海石油海洋工程股份有限公司设计分公司）提要：在油气田开发中，尤其是在石油天然气工业中，二氧化碳腐蚀是一个由来已久的问题，也是一个不容忽视的严重问题。如英国北海的ALPHA平台，因油气中含1.5~3.0%的二氧化碳，其由碳锰钢X52制成的管线仅用了两个多月就发生了爆炸。因此，关于二氧化碳的腐蚀问题，国内外的防腐工作者已进行了多年的研究工作，取得了一定的成果，也得到了一些防护方法。鉴于蓬莱19-3项目也面临着二氧化碳腐蚀的问题，本文就二氧化碳腐蚀的机理、影响因素及防护措施等几方面进行了综述。 关于二氧化碳的腐蚀机理，本文从阴阳两极的电化学反应出发，进行了详细阐述；影响因素主要讨论了温度、二氧化碳分压、流速、阳离子以及气、水产量等几方面；最后给出几种可行的防护措施。 Summary：C O2corrosion is a very important problem in the development of oil & gas field, especially in petrolic natural gas industry since many years ago. The ALPHA platform in North Sea of Britain exploded only two months after in use because its X52 steel cannot tolerant 1.5-3.0% C O2in its gas. Corrosion control workers have gained some outcome and protective methods after many years studies about C O2corrosion. 编号：AQ-JS-03414 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 轻烃储罐的腐蚀与防护知识Corrosion and protection knowledge of light hydrocarbon storage tank 轻烃储罐的腐蚀与防护知识 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 1.概况 原油稳定装置原料是常减压和重整装置的初馏塔顶C1 -C5 末凝气。经过处理后主要产品为轻烃，副产品是高压瓦斯。其中V300和V400罐是储存处理后的液态烃。其液态烃送到乙烯做原料，分离出的末凝气靠自身的压力送入高压瓦斯管网。 来源于常减压和重整装置的初馏塔顶末凝气含有HCI、H2 S和水。造成轻烃罐内壁金属表面腐，出现直径有5mm左右大小不一的点蚀坑，原有的金属表面已经腐蚀没有。腐蚀率达到0.5-1毫米／年。3年前采用300微米热喷铝防腐涂层已经腐蚀没有，表面产生大量的灰白色铝的锈蚀物。 2.腐蚀原因分析 这两座罐使用于1986年7月,其主要条件见表一。 其主要条件为 表一 罐号 体积（m3 ） 设备规格（mm）内表面积(m2 ) 材质 温度℃ 压力Mpa V300 40 Φ2440×7315×35 67.4 16MnR 60±2 1.40±0.2 V400 100 Φ3000×15010×25 157.5 16MnR 60±2 1.30±0.2 储存的介质中的HCI来源于原油中含有的氯盐和水。氯盐中的主要成分是NaCl,MgCl2 ,CaCl2 ,其中NaCl约占75％，MgCl2 约占15％，CaCl2 约占10％。 在原油加工时，当加热到120℃以上时，MgCl2 一、化工大气的腐蚀与防护 二、炼油厂冷却器的腐蚀与对策 三、储罐的腐蚀与防护 四、轻烃储罐的腐蚀与防护 五、钛纳米聚合物涂料在酸性水罐的应用 六、管道的腐蚀与防护方法 七、催化重整装置引风机壳体内壁腐蚀与防护 八、阴极保护在储罐罐底板下面的应用 九、石油化工循环水塔钢结构的腐蚀与防护方法 第一章. 化工大气的腐蚀与防护 第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。暴露在大气中的金属表面数量很大，所引起的金属损失也很大的。如石油化工厂约有70% 的金属构件是在大气条件下工作的。大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。由此可见，石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。 大气中含有水蒸汽，当水蒸汽含量较大或温度降低时，就会在金属表面冷凝而形成一层水膜，特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂质，故可起到电解液的作用，使金属容易发生化学腐蚀。 因工业大气成分比较复杂，环境温度、湿度有差异，设备及金属结构腐蚀不一样的。如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大，在有害杂质的复合作用，使设备表面腐蚀很厉害。涂刷在设备、金属框架等表面的涂料，如：酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒，使用一年左右，涂层表面发生粉化、龟裂、脱落，失去作用。 第二节.金属(钢与铁)在化工大气中的腐蚀由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向，它在很多环境中是高度活性的，正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应，在表面形成保护性的氧化物薄膜，这层膜在99% 相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0. 01%SO2 就会破坏膜的效应，使腐蚀得以继续进行。一般在化工大气层情况下，黑色金属的腐蚀率随时间增加而增加。这是因为污染的腐蚀剂的累聚而使腐蚀环境变为更加严重的缘故。 第三节.腐蚀原因分析 1. 涂层表面的损坏 工业大气中的SO2、SO3和C02溶于雨水或潮湿的空气中生成硫酸和碳酸，附着在设备、金属框架表面。由于酸液的作用，使涂层腐蚀遭到破坏。 低分子量聚合物气孔率较大，水分子比较容易通过涂层表面到达涂层与基体之间的界面，使涂层的结合强度下降，进而使涂层剥离或鼓包。 2. 涂层下金属的腐蚀涂层下的金属腐蚀是由电化学作用引起的。在阴极氧有去极化的作用，反应如下： 02 + H 2 + 2e = 20H - 因此，涂层下泡内溶液呈碱性，也叫碱性泡，这时阴极部位的PH 值可高达13 以上。界 面一旦形成高碱性状态，就进一步发生基体氧化膜的碱性溶解和涂层的碱性分解。在阳极发生如下反应： 2+ Fe = Fe + 2e Fe2+与氧、水及0H「反应生成Fe (0H 2、Fe (OH 3、Fe z O s ? XH20等腐蚀产物，其体积要增大好几倍，漆膜鼓起，最后破裂而成“透镜” 。这时泡内溶液呈酸性，故称酸性泡，泡内 PH值仅为2-4。 所以说，从漆膜脱落部位产生的阴极、阳极反应来看，由于阴极反应产生的0H「离子使 得界面PH值上升，造成Fe2+离子水解： 2+ + Fe2+ + 2H20 = Fe（0H）2 + 2H+ 这时又使界面PH 值降低，从而加速了阳极反应（金属的腐蚀），使腐蚀面积扩大，漆膜剥落的范围也扩 过程装备腐蚀与防护学习心得 经过一学期的学习，以及老师的精心讲解，我对过程装备腐蚀与防护这门课程有了更深的认识。现在就本人的学习心得与对课本的认识作如下讲述：腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。 目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的。因此，研究材料的腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防止腐蚀的措施。对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率无疑具有十分重要的意义。 比如说管道吧，管道腐蚀产生的原因： 1.外界条件 ①管道周围介质的腐蚀性介质的腐蚀性强弱与土壤的性质及其微生物密切相关，然而对于长输管道涉及的土壤性质比较复杂，准确评定其腐蚀性非常困难。②) 周围介质的物理性状的影响：主要包括地下水的变化、土壤是否有水分交替变化等情况，以及是否有芦苇类的根系影响等。 ③) 温度的影响：包括环境温度和管道运行期间产生的温度。温度的升高，腐蚀的速度会大大加快。温度的高低与管路敷设深度有直接的关系，同时更受地域差别的影响。 ④) 施工因素的影响：包括材料的把关、操作人员的责任心、质量意识等。施工时是否考虑了环境与施工因素的有机结合，根据不同的情况采取不同的措施等。采用盐酸等处理金属管道内壁结垢时可加速管道内壁的腐蚀速度，杂散电流可对管道产生电解腐蚀。 ⑤油气本身含有氧化性物质：如含水，及H S 、 C O 等酸性气体可造成类似原电池的电化学反应和破坏金属晶格的化学反应，可造成管道内壁的腐蚀。 2. 防腐措施的问题防腐层失效是地下管道腐蚀的主要原因，轻度失效可增大阴极保护电流弥补防腐作用；特殊的失效，如因防腐层剥离引起的阴极保护电流屏蔽及防腐层的破坏，管道就会产生严重的腐蚀。腐蚀发生的原因是防腐层的完整性遭到破坏，主要产生于防腐层与管道剥离或是防腐层破裂、穿孔和变形。 ①) 防腐层剥离，即防腐层与管道表面脱离形成空问。如果剥离的防腐层没有破口，空间没有进水一般不产生腐蚀。若有破口，腐蚀性介质进入就可能出现保护电流不能达到的区域，形成阴极保护屏蔽现象。在局部形成电位梯度，管道就会因此产生腐蚀。管道内壁有足够大的拉应力，拉应力与腐蚀同时作用，可产 储罐的腐蚀与防护知识 一、油罐 内壁 一)材料选择依据 通过对油罐的腐蚀情况调查，首先对汽油罐进行内壁防腐，在90年代初防腐涂料一般采用耐蚀性好的涂料防护，例如环氧树脂漆或聚氨脂漆等，有效的保护了油罐。但是这些涂料都有高绝 缘性。由于油流输送时与罐道和罐壁摩擦产生静电，使罐内静电压升高，易产生静电火花而引 起油罐爆炸。因此对油罐内壁防腐的涂料不仅要有良好的耐蚀性，更应具有抗静电性。目前我 国使用比较多的是“环氧玻璃鳞片抗静电涂料”。 该涂料是由底漆与面漆配套组成，在防腐方面，主要表现为： 1.底漆主要成分为有机硅富锌漆，在防腐蚀上主要表现为电化学保护、化学保护作用。 ⑴.电化学保护作用：有机富锌涂料中含有大量的（达70%以上）超细金属锌的微粒，它在涂料 中彼此相连。而且，金属锌又和金属基体紧密接触。因此，当有电解质存在时（如水、溶液）就产生了许多微电池。由于锌的电极电位（-0.75V）要比铁的电位（-0.44V）低，根据电化学原理，锌粉不断地被消耗而保护了阴极铁。即当锌—铁接触时，在锈蚀条件下（水、溶液），锌首先被氧化生成氢氧化锌、氧化锌，进一步吸收空气中的二氧化碳，生成碳酸锌。由于这种保护作用 使得有机富锌涂料具有保护钢铁，甚至在出现锈点的情况下不使锈点蔓延扩散。如镀锌铁皮腐 蚀情况。 ⑵.化学保护作用：金属锌的化学性比较活泼，容易与其它物质起反应，特别是潮湿的空气或溶 液中很迅速的生成各种复盐与难溶的化合物。如锌被氧化，生成氢氧化锌、氧化锌、碳酸锌（简称白锈）这些碱性物质。这些物质体积易膨胀，堵塞了涂膜内的空隙、裂纹和孔洞，挡住了氧气、空气及其它电解质的侵入，起着物理隔离作用，阻止锌铁被氧化，从而提高了涂层的稳定性能。 1.腐蚀的分类：按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化 学腐蚀；按照金属的破坏的特征分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀包括应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀；按照腐蚀环境可以将金属腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、高温气体腐蚀。 2.氧化剂直接与金属表面原子碰撞，化合而形成腐蚀产物，这种腐 蚀历程所引起的金属破坏称为化学腐蚀。 3.通过失去电子的氧化过程和得到电子的还原过程，相对独立而又 同时完成的腐蚀历程，称为电化学腐蚀。 4.当参加电极反应的物质处于标准状态下，即溶液中该种物质的离 子活度为1、温度为298K、气体分压为101325Pa时，电极的平衡电极电位称为电极的标准电极电位，用E0表示。 5.腐蚀电池工作历程：(1)阳极溶解过程；(2)阴极去极化过程；(3) 电荷传递过程。 6.极化的类型：电化学极化；浓差极化；膜阻极化。 7.极化的大小可以用极化值来表示，极化值是一个电极在一定大小 的有外加电流时的电极电位与外加电流为零时的电极电位的差值，反映电极过程的难易程度，极化值越小，反应越容易进行。通常称外加电流为零时的电极电位为静止电位，可以是平衡电位，也可以是非平衡电位。 8.腐蚀电池工作时，由于极化作用使由于极化作用是阴极电位降低 或阳极电位升高，其偏离平衡电位的差值，称为超电压或过电位。9.把构成腐蚀电池的阴极和阳极的极化曲线绘在同一个E-I坐标上， 得到的图线称为腐蚀极化图，简称极化图。 10.凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。 11.金属表面从活性溶解状态变成非常耐蚀的状态的突变现象称为钝 化，钝化分为化学钝化和电化学钝化。 12.金属钝化的应用：阴极保护技术；化学钝化提高金属耐腐蚀性； 添加易钝化合金元素，提高合金耐腐蚀性；添加活性阴极元素提高可钝化金属合金或合金的耐腐蚀性。 13.应力腐蚀产生的条件：有敏感材料、特定环境和拉应力三个基本 条件，三者缺一不可。 14.应力腐蚀破裂历程：孕育期、裂纹扩展期、快速断裂期。 15.由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏，称为 腐蚀疲劳。 16.氢脆是氢损伤中的一种最主要的破坏形式，对材料的塑形和韧性 影响较大。液氨储罐的腐蚀与防护
过程装备腐蚀与防护综述
论化工设备的腐蚀与防护通用版
过程装备腐蚀与防护心得体会
石油储罐的腐蚀及防护情况
化工设备的腐蚀与防护论文
过程装备腐蚀与防护考点内容
液氨储罐的腐蚀与防护
液氨储罐的腐蚀与防护
论化工设备的腐蚀与防护示范文本
二氧化碳腐蚀与防护综述
轻烃储罐的腐蚀与防护知识
石油化工设备腐蚀与防护
过程装备腐蚀与防护学习心得
储罐的腐蚀与防护知识
过程装备腐蚀与防护期末考试试题
相关主题
文本预览