化工腐蚀与防护
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浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备表面与介质之间发生物理或化学反应,导致设备损坏或性能下降的现象。
化工设备腐蚀的原因主要包括介质腐蚀性、材料选择不当以及操作条件不恰当等。
为了有效降低腐蚀对设备的影响,需要采取相应的防护措施。
一、介质腐蚀性化工生产过程中,存在各种腐蚀性介质,如强酸、强碱、氧化剂、氯化物等。
这些介质能引起金属的直接化学腐蚀,导致设备的腐蚀失效。
对于腐蚀性介质,需要选用适当的材料,并进行相应的防护处理。
针对腐蚀性介质,通常采用以下几种方式进行防护:1.选用耐蚀材料:根据介质的腐蚀性质,选择具有较好耐蚀性能的材料,如不锈钢、镍基合金、塑料等。
这些材料具有较高的耐腐蚀性,能够有效地抵抗腐蚀介质的侵蚀。
2.涂层保护:在设备表面涂上一层对介质有较好抵抗性的涂料,形成保护膜,以阻挡腐蚀介质的进一步侵蚀。
常用的涂层有橡胶涂层、陶瓷涂层、环氧涂层等。
3.衬里材料:对于腐蚀性介质较为强烈的设备,可以在内壁衬上一层抗蚀材料,形成防腐层,以保护设备不被介质腐蚀。
常用的衬里材料有橡胶、塑料、陶瓷等。
4.控制介质浓度和温度:控制介质的浓度和温度,避免过高的浓度和温度对设备造成腐蚀,是一种有效的防护措施。
二、材料选择不当化工设备的材料选择不当,也是造成腐蚀的重要原因。
材料的选择需根据介质的腐蚀性质以及工艺要求进行合理选择。
如果材料的耐蚀性能不匹配工艺要求,容易导致设备受腐蚀而失效。
材料选择不当的主要原因有以下几点:1.未对介质进行全面的腐蚀性评估:在选用材料之前,需要对介质的腐蚀性质进行全面的评估,包括腐蚀程度、腐蚀速率等。
只有了解介质的腐蚀性质,才能选择适合的材料。
2.忽略材料的焊接性能:很多材料在焊接过程中容易发生浸渍、应力腐蚀等问题,导致焊接部位易受腐蚀。
在选材时,需要综合考虑材料的焊接性能,选择有良好焊接性能的材料。
3.忽略材料的可加工性:一些材料的加工性能较差,容易导致处理不当而引起腐蚀问题。
浅谈化工设备腐蚀与防护化工设备在生产过程中经常遭受腐蚀,这不仅会影响设备的使用寿命,还可能造成安全隐患。
了解化工设备腐蚀的原因及相应的防护方法对于化工生产非常重要。
本文将就化工设备腐蚀的原因、常见的防腐材料、防腐涂装和设备防腐维护进行浅谈。
一、化工设备腐蚀的原因1. 化学腐蚀化工设备通常运行在酸、碱、盐等腐蚀性介质中,这些介质会与设备材料发生化学反应,从而导致设备腐蚀。
硫酸会腐蚀碳钢,氢氟酸会腐蚀不锈钢等。
2. 电化学腐蚀在一定条件下,金属表面会形成微小电化学电池,在介质的电解作用下发生电化学腐蚀。
这种腐蚀主要受到介质成分、温度、流速、PH值等因素的影响。
3. 氧化腐蚀在高温、高压、氧气、水汽等条件下,金属表面会形成氧化膜,并且氧化物会与金属发生化学反应,造成设备腐蚀。
4. 磨擦腐蚀设备在运行过程中受到物料的磨擦,会造成表面的磨损和腐蚀,例如管道弯头、阀门座等部位容易受到磨擦腐蚀。
二、常见的防腐材料1. 不锈钢不锈钢具有较好的耐腐蚀性能,特别是在一些强腐蚀介质中具有较好的稳定性和耐久性,因此在化工设备中广泛应用。
2. 腐蚀性塑料一些功能性塑料如聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等具有较好的耐腐蚀性能,适合用于化工设备的制造。
三、防腐涂装除了选择耐腐蚀材料外,化工设备的防腐涂装也是非常重要的一环。
常见的防腐涂装包括:1. 防腐涂料防腐涂料是最常见的防腐措施之一,能够有效隔离设备表面和介质之间的化学反应,延长设备的使用寿命。
2. 防腐瓦斯防腐瓦斯是一种特殊的防腐涂料,具有较好的耐化学腐蚀性能,适合用于一些特殊介质的设备表面防护。
四、化工设备防腐维护化工设备防腐维护是保证设备长期运行的关键。
常见的防腐维护措施包括:1. 定期检查定期对设备进行检查,发现问题及时修复,避免腐蚀扩大。
2. 清洗定期对设备进行清洗,清除设备表面的腐蚀产物和杂质,保持表面的光洁度。
3. 涂装维护对设备的防腐涂装进行定期检查和维护,确保涂层的完整性和耐久性。
浅谈化工设备腐蚀与防护化工设备腐蚀与防护一直是化工行业关注的重要问题,腐蚀不仅会影响设备的使用寿命和性能,还可能对生产安全造成严重影响。
了解腐蚀的原因和防护措施对于化工生产来说至关重要。
本文将就化工设备腐蚀的原因、常见的腐蚀类型、以及防腐保护措施进行一些浅谈。
一、化工设备腐蚀的原因1. 化学物质腐蚀:化工生产中会接触各种酸、碱、盐等化学物质,这些物质具有腐蚀性,直接导致设备材料的腐蚀。
2. 电化学腐蚀:金属设备在化工生产过程中会受到电化学腐蚀的影响,例如金属在电解液中发生腐蚀。
3. 热力腐蚀:高温和高压环境下,金属材料容易发生热力腐蚀,导致设备材料疲劳失效。
4. 机械腐蚀:设备在运行时由于摩擦、冲击等机械作用而引起的腐蚀。
5. 微生物腐蚀:在特定条件下,微生物也会对设备材料进行腐蚀,这种腐蚀往往发生在潮湿、缺氧或有机物富集的环境中。
1. 金属腐蚀:金属设备在化工生产中最为常见的腐蚀类型,包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等。
2. 混凝土腐蚀:在一些化工生产场所,混凝土设备也会受到酸碱盐等化学物质的腐蚀影响,导致混凝土的破坏。
3. 非金属材料腐蚀:在一些特定的生产环境中,非金属材料也可能会受到腐蚀的影响,例如塑料、橡胶等材料。
1. 材料选择:选择具有良好耐腐蚀性能的材料作为化工设备的构造材料,例如不锈钢、镍合金、塑料等。
2. 表面处理:对设备表面进行特殊处理,如喷涂耐蚀涂层、阳极保护等,能够有效延长设备的使用寿命。
3. 设计防腐:在设备设计阶段就考虑防腐措施,如避免死角积存、增加防腐层厚度、合理布置防腐装置等。
4. 监测与维护:定期对化工设备进行腐蚀监测,及时发现问题并进行维修保养,是防护腐蚀的重要措施。
5. 管道防腐:对化工管道进行定期清洗、内衬耐腐蚀材料、加装防护设施等,是防止管道腐蚀的关键。
在化工生产中,腐蚀与防护问题始终是一个需要重点关注的话题。
加强对腐蚀原因及类型的研究,提高化工设备的抗腐蚀能力,不仅能够延长设备的使用寿命,还能够保障生产的安全与稳定。
现代化工设备的腐蚀问题及其防护技术现代化工设备在长期的使用过程中,常常会面临腐蚀问题,腐蚀不仅会导致设备寿命缩短、性能下降,还会对生产安全造成严重威胁。
针对化工设备的腐蚀问题,采取有效的防护技术显得尤为重要。
一、腐蚀问题的原因1. 腐蚀介质:化工设备常接触到各种腐蚀性介质,如酸、碱、盐等。
这些介质对设备金属表面造成腐蚀,导致设备失效。
2. 地下水和大气环境:地下水中的溶解物质、土壤中的化学物质以及大气中的酸性气体等,都会引起设备的腐蚀。
3. 温度和压力:高温、高压条件下,金属材料容易发生腐蚀。
温度和压力的变化也会加速设备腐蚀的速度。
二、腐蚀防护技术1. 材料选择:化工设备的材料选择是预防腐蚀的关键。
常用的材料有合金钢、不锈钢、耐蚀铝合金等。
根据设备对介质的要求,选择适合的材料可以有效降低设备腐蚀的风险。
2. 表面处理:通过表面处理可以形成一层保护膜,防止介质直接接触到金属表面,减少腐蚀速度。
常用的表面处理方法有喷涂、镀层、热浸镀等。
3. 防腐涂层:防腐涂层是常用的腐蚀防护技术,可以起到隔绝介质和金属材料的作用。
根据不同的介质和工艺要求,选择合适的防腐涂层材料,如环氧涂层、丙烯酸涂层等。
4. 电解保护:利用电流作用,改变金属表面电位,形成保护电位差,从而实现防腐蚀的目的。
电解保护的方式包括阳极保护和阴极保护。
5. 衬里材料:对于一些特殊的腐蚀介质,可以在金属设备内部采用衬里材料来进行防腐蚀。
衬里材料通常是一种化学惰性物质,如聚四氟乙烯、橡胶等。
6. 设备维护:定期检查设备运行情况,及时发现腐蚀问题并采取相应的措施修复。
正确使用和清洗设备,防止介质残留和污染,也是防腐的重要手段。
现代化工设备的腐蚀问题一直是工程师们面临的挑战。
通过正确选择材料、采用表面处理技术、应用防腐涂层、电解保护和衬里材料等手段,可以有效减少设备腐蚀,延长设备使用寿命,提高生产安全性。
在实际应用过程中,要根据设备所处工况环境、腐蚀性介质和工艺要求等进行综合考虑,制定科学有效的腐蚀防护措施。
浅析化工设备腐蚀的原因及防护化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备受到化学、电化学、机械等方面因素的影响导致表面产生物理或化学变化,引起设备性能下降甚至失效的现象。
腐蚀不仅会造成设备损坏、生产过程中断甚至产生事故,而且还会带来严重的环保问题。
分析化工设备腐蚀的原因并采取有效的防护措施,对于保障化工生产安全稳定和设备寿命延长至关重要。
一、化工设备腐蚀的原因1. 化学腐蚀化工设备在生产过程中可能接触到各种化学物质,比如强酸、强碱、盐溶液等,这些物质会与设备表面产生化学反应,导致设备腐蚀。
强酸对金属设备具有强烈的腐蚀作用,长时间暴露在强酸环境下的设备会逐渐被腐蚀破坏。
电化学腐蚀是指金属表面在存在电解质的条件下发生的腐蚀现象。
在化工生产设备中,可能会产生电化学腐蚀的环境,比如在盐溶液中金属具有电化学的反应,在电场作用下产生腐蚀。
3. 磨擦腐蚀设备在使用过程中经常会受到机械磨擦,当金属表面发生磨擦时,容易产生金属微观结构的变化,破坏金属表面的保护膜,导致设备的腐蚀。
4. 温度腐蚀高温环境下,金属晶界易受到腐蚀物的侵蚀,金属晶界会发生化学反应导致金属表面氧化、脱碳等反应,从而加剧金属的腐蚀速度。
1. 选用耐腐蚀材料在设计化工设备时,应该根据生产环境的特点和设备所承受的介质,选择耐腐蚀性能好的材料。
比如对于强酸环境,可以选择耐酸不锈钢材料;对于强碱环境,可以选择耐碱材料等。
选用耐腐蚀材料是预防设备腐蚀的首要措施。
2. 增加材料的保护膜在金属表面添加防腐蚀的保护膜,能够有效阻隔腐蚀介质与金属直接接触,减缓设备的腐蚀速度。
常用的方法包括涂层、热浸镀锌、镀镍等。
3. 控制腐蚀介质的浓度和温度合理控制化工生产中的腐蚀介质的浓度和温度,能够减缓设备的腐蚀速度。
对于特定的腐蚀介质,可以通过控制浓度和温度来减少对设备的腐蚀作用。
4. 开展腐蚀监测和预测化工生产过程中,应加强对设备腐蚀的监测和预测,定期检测设备表面的腐蚀情况,预测设备腐蚀的趋势,及时采取修复或更换措施,延长设备的使用寿命。
浅谈化工设备腐蚀与防护
化工设备在长时间运行过程中会遭受各种化学物质的腐蚀和侵蚀,会导致设备的损坏及安全事故的发生。
因此,对于化工设备的腐蚀和防护问题,必须要引起足够的重视。
1.腐蚀原因
化工设备腐蚀的原因很多,主要有以下四种:
(1)介质腐蚀:化工设备在进行生产过程中,经常使用化学物质作为介质,这些介质同时具有腐蚀性,比如酸、碱、盐等等。
(2)温度腐蚀:在化工设备的生产过程中,温度常常高于常温,高温环境下,金属会发生氧化反应,导致设备腐蚀。
(3)速度腐蚀:介质流速过高时,也会导致腐蚀的发生。
2.防护方法
(1)涂层防护:对于一些常见的腐蚀介质,可以使用它们所具有的化学性质,将涂层施加在化工设备的表面上,起到防腐作用。
(2)阴极保护:采用外加电源方式,将特殊阳极接入到设备内部,使其成为电化学阳极,结合原有金属成为电池,从而减缓或减少腐蚀现象的发生。
(3)材质选择:因为化工介质特殊,材质的选用显得非常重要,应根据使用介质特性选择对应耐蚀材料,如钛/钯合金、锆,同时设计可靠的防腐措施(如切开通风、自动空气屏障控制等)。
(4)防腐材料:化工设备在制造过程中应使用具有耐酸、碱、盐、氧化性物质等性质的防腐材料,如不锈钢、合金钢等,使其长期不被介质腐蚀。
3.结论
化工设备腐蚀和防护问题,一直是化工企业面临的重要问题。
为了保证工业生产设备的安全和可靠性,必须重视其耐腐蚀问题,并开发出行之有效的防腐材料和技术,同时制定科学可行的防腐检修计划,定期检测和维护设备,确保其正常运行。
以此为基础,化工企业才能更好地保障生产安全和提高经济效益。
化工腐蚀与防护概述化工腐蚀是指化学工业中由于化学物质的腐蚀作用所引起的材料破坏。
化工腐蚀对工业设备和管道的损害严重,并且会带来安全隐患。
因此,化工腐蚀与防护是化学工业中非常重要的一个领域。
本文将介绍化工腐蚀的原因、常见的腐蚀类型以及常用的防护措施。
腐蚀原因化工腐蚀的主要原因是化学物质对材料的侵蚀作用。
化学物质可以通过以下方式对材料进行腐蚀:1.氧化反应:许多化学物质在与氧气接触时会发生氧化反应,形成氧化物。
这些氧化物会侵蚀材料表面,导致腐蚀。
2.酸碱反应:强酸和强碱会与材料表面的金属离子发生反应,从而导致腐蚀。
3.电解腐蚀:当金属在电解质溶液中存在时,形成了一个电池系统。
在这个系统中,金属作为阳极发生氧化反应,而电解质中的离子作为阴极发生还原反应。
这样的电化学反应会导致金属腐蚀。
4.物理侵蚀:流体的速度,温度和压力等因素也可以对材料进行物理侵蚀,导致腐蚀。
常见腐蚀类型化工腐蚀可分为多种类型,下面介绍几种常见的类型:1.电化学腐蚀:这是最常见的腐蚀类型之一。
在电解质溶液中,金属与电解质发生电化学反应,导致金属腐蚀。
电化学腐蚀可以由外电源的干扰引起,也可以是自发的。
2.侵蚀腐蚀:这是指在流体中高速运动的固体颗粒或冲击产生的压力引起的腐蚀。
侵蚀腐蚀会损害材料的表面并导致腐蚀。
3.缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是由于在材料的缝隙处发生了局部电化学反应而引起的腐蚀。
这种类型的腐蚀经常发生在焊接处、铸造件接合面以及材料表面上的微小缺陷处。
4.应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是因为材料处于受应力状态下时,与腐蚀介质接触而引起的裂纹腐蚀。
该腐蚀类型通常发生在高温高压和有应力的环境中。
防护措施为了防止化工腐蚀,可以采取以下防护措施:1.使用耐腐蚀材料:选择适合工作环境的耐腐蚀材料是防护化工腐蚀的基本措施之一。
常见的耐腐蚀材料包括不锈钢、塑料、陶瓷等。
2.防腐涂层:适当的防腐涂层可以有效地阻止化学物质对材料的侵蚀。
这些涂层可以在材料表面形成一层保护膜,从而隔绝化学物质。
浅谈化工设备腐蚀与防护化工设备在生产过程中会受到腐蚀的影响,腐蚀不仅会导致设备失效,还可能危及人员安全和环境保护。
腐蚀造成的设备损失和维护成本很高,预防腐蚀、延长设备使用寿命、提高生产效率是化工企业亟待解决的问题。
本文将简单介绍化工设备的腐蚀原因和防护措施。
一、腐蚀原因化工设备腐蚀有很多原因,例如化学侵蚀、电化学侵蚀、气体或液体腐蚀等。
下面我们就分别对其进行简单介绍:(一)化学侵蚀化学侵蚀就是指化学物质在设备内部作用下,由于化学反应而破坏设备。
其主要原因包括以下几点:1、设备所承受的介质不同。
2、设备受到了高温、高压等工作状态的影响。
3、设备内部的介质间发生了化学反应。
电化学侵蚀是由电化学反应引起的设备腐蚀,其特点是由于介质中存在不同的氧化还原电位,使得设备内部发生电化学反应,从而导致腐蚀,电解法也是很常见的一种。
(三)气体或液体腐蚀气体或液体腐蚀是指设备因受到介质中水蒸气、腐蚀气体、酸性物质、碱性物质等的作用而发生腐蚀。
二、防护措施了解了化工设备腐蚀的原因,我们就需要采取一系列措施来预防和控制腐蚀,延长设备使用寿命和降低维护成本。
下面我们介绍几种有效的防护措施:(一)材料选用材料选用是防护措施的第一步,好的材料可以起到很好的防护效果。
所选材料应符合使用条件,例如耐酸碱、耐热、耐高压等特点。
常用的材料包括不锈钢、合金钢、钛合金等。
(二)防腐涂层为了加强设备腐蚀防护,可以在设备表面涂上防腐剂,形成有保护作用的层。
常用的防腐涂层有油漆、塑料、橡胶等。
(三)阴极保护阴极保护可以起到相对较好的防腐效果,其原理是将设备作为阴极,通过电流作用,将其保持在阴极电位范围内,从而减少阴极表面的腐蚀速度。
常用的阴极保护技术有外电源阴极保护、电化学阳极保护等。
(四)环境控制研究设备受到环境因素的影响是化工设备腐蚀评估和防护措施制定的重要内容。
例如控制环境温度、湿度等。
(五)保养及维护正确的设备保养和维护,可以延长设备的使用寿命,降低腐蚀发生的几率。
化工腐蚀与防护整理人:胡豪原创总结,仅供参考。
1.腐蚀的定义:材料与环境间发生化学或电化学相互作用而导致损害的现象。
(三要点:材料、环境、反应)(P3)2.按照腐蚀的形态分类:(P7)(1)全面腐蚀:腐蚀的分布和深度相对较均匀。
(2)局部腐蚀:集中在金属表面某些极小的区域,腐蚀的分布和深度不均匀。
A应力腐蚀破裂B点蚀:集中在活性点上并向金属内部深处发展,通常腐蚀深度大于孔径。
C晶间腐蚀:发生在晶界上,并沿晶界向纵深处发展。
D电偶腐蚀:不同金属在同一电介质中相互接触发生的腐蚀。
E缝隙腐蚀3.去极剂的概念及分类(P10)概念:在电极反应过程中,从阴极表面得到电子的物质。
分类:(1)氢离子:发生析氢腐蚀。
(2)溶解在溶液中的氧:吸氧腐蚀(注意在酸碱条件下的不同反应式)(3)氧化性的金属离子:A;直接还原为金属(沉积反应)。
B:还原成较低价态的金属离子。
4.离子双电层:金属离子由于库仑力的作用和极性水的作用,在两相界面发生转移形成电势差。
金属表面带负电,金属表面附近的溶液带正电的离子双电层。
(P13)5.能斯特方程(P15)考关于金属与离子组成的电极的计算题。
6.构成腐蚀电池的必要条件(P19)(1)要有2个电极,且存在电极差。
(2)要有电介质溶液存在(必须存在去极剂)。
(3)有连续传递电子的回路。
7.腐蚀电池包含的4部分:阳极、阴极、电解质溶液、电路。
8.腐蚀电池的工作过程:(1)阳极过程:金属溶解,以离子的形式进入溶液,并把大量的电子留在金属上。
(2)阴极过程:从阳极流过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化剂(去极剂)接受。
(3)电流的流动:电流在金属中是依靠电子从阳极流向阴极,而在溶液中是依靠电子的迁移,使得电池中的电路构成通路。
9.腐蚀电池类型(P20)(1)宏观腐蚀电池类型A.电偶电池:同一电解质溶液中,两种具有不同电极电位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池。
B.浓差电池:同一金属的不同部位所接触的介质具有不同浓度,引起了电极电位的不同而形成的腐蚀电池。
化工腐蚀与防护概念题1.腐蚀疲劳:由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起的断裂破坏2.磨损腐蚀:腐蚀性流体与金属构件以较高的速度做相对运动引起的金属腐蚀损坏3.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0.025mm-0.1mm之间,缝隙内介质不流动而形成滞留状态,促使缝隙内的金属加速腐蚀4.腐蚀电池:腐蚀电池实际上是做一个不对外做有用功的短路的原电池,反应所释放的化学能不能被利用,全部以热量形式散发掉5.电化学腐蚀:通过失去电子的氧化过程,与得到电子的还原过程,相对独立又同时完成的腐蚀历程称为电化学腐蚀。
6.极化现象:由于电流流动而引起的电极电位偏离初始值的现象7.析氢腐蚀:溶液中的氢离子作为去极剂,在阴极放点,促使金属阳极溶解过程持续进行而进行金属腐蚀,称为析氢腐蚀8.耗氧腐蚀:溶液中的中性分子O2在腐蚀电池阴极上进行离子化反应,称为耗氧腐蚀9.钝化:金属表面从活性溶解状态变成了非常耐蚀的状态的突变现象10.去极化:凡是能减弱或消除极化作用的过程称为去极化11.应力腐蚀破裂scc: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12.电偶腐蚀:导体金属彼此接触或通过其他导体连接,处于同一介质中,会造成接触部位的局部腐蚀(影响因素:金属的电极电位,面积效应,溶解电阻,环境介质)13.晶间腐蚀:金属材料在制定的腐蚀介质中沿材料晶间的腐蚀14.衬里:是一种综合利用不同材料的特性,将材料的表面与基体进行组合的防腐方法15.氢腐蚀:钢材受高温高压氢气作用而变脆甚至破裂的现象(影响因素:环境温度及氢分压,钢中碳含量,合金元素防护:降低碳含量,加入强碳化合物形成元素,微碳纯铁)16.合金的抗氧化性:在高温下迅速氧化,但是氧化后形成一层连续而致密的,并能紧密牢固的附着在金属表面的薄膜,从而使金属具有不在氧化或者氧化速度很慢的特性17.设计者掌握腐蚀基本知识的必要性?正确的控制腐蚀是延长设备寿命以及避免事故发生的重要保证,如果在设计的时候就考虑到了腐蚀的控制方案,那么可以节约大笔因腐蚀造成的维修费用18.电化学腐蚀的条件?金属自发产生化学腐蚀的条件必须是溶液中含有能从金属上夺走电子的去极剂并且去极剂的氧化还原电位要比金属溶液反应的平衡电位更正19.纯金属耐蚀能力主要体现在哪几个方面?○1金属的热力学稳定性○2金属的钝化○3腐蚀产物膜的保护性20.应力腐蚀的防护○1降低设计应力○2合理设计与加工减少局部应力○3降低材料对FCC敏感性○4其他合理方法选材21.电偶腐蚀的防护○1选择相容性材料○2合理的设计结构○3电化学防护22.结构材料的选择应遵循的原则○1使用性能原则○2加工工艺性原则○3经济型原则23.防腐的方法有哪些?○1金属或非金属覆盖层○2电化学保护○3介质处理24.成相膜理论钝化是由于金属液解时,在金属表面形成了致密的,覆盖性良好的固体产物保护膜,这层保护膜作为一个独立的相而存在,它或者使金属与电解液完全隔离开,或者强烈的阻止阳极过程进行,结果使金属的溶解速度大大降低,亦使金属进入钝化状态25.吸附理论金属钝化并不需要形成固态产物膜,而只要在金属表面生成氧或含氧粒子的吸附层就足够使金属进入钝化状态,这些粒子在金属表面吸附就改变了金属-溶液界面的结构,并使阳极反应活化能提高,因而金属表面本身反应能力降低,亦呈现钝化。
腐蚀是金属表面部分或者全部剥离、溶解或软化的化学反应。
“生锈”经常被误用或者误解,它仅仅指铁和钢。
“腐蚀”不仅包含黑色金属,而且包含有色金属。
以下内容主要讨论腐蚀的成因和纠正措施。
移除热量是金属加工液最重要的功能之一。
有效移除热量,就能保证刀具的良好使用寿命,以及工件的几何精度。
和油相比,水在移除热量方面性能更卓越;但纯水和新加工的金属接触后会导致腐蚀。
因此,腐蚀是每位用户,也是水基金属加工液制造商必须面对的问题。
干切削过程也会面对腐蚀问题,并不仅仅由水基金属加工液引起。
引起金属表面腐蚀有许多种原因,下面做具体介绍。
1季节性腐蚀腐蚀可以发生在一年内的任何时候。
一般来说,7~9月的温度和相对湿度较高,在美国东部和中西部更容易发生腐蚀。
干旱地区,如克罗拉多州、新墨西哥州、亚利桑那州、犹他州及加州,这些地方的相对湿度较低,腐蚀情况就很少发生。
2手印腐蚀当工件接触人手后,就容易发生腐蚀。
搬运过程中新机床和金属工件表面留下的手印,会导致腐蚀。
这种情况普遍存在于皮肤呈酸性的人群,以及表面光洁度高的工件。
使用手印中和剂能防止类似的手印腐蚀。
随着温度上升,包括腐蚀在内的化学反应速度就会更快。
夏季高温和空气中的水分和氧气也是加速腐蚀的原因。
当水分凝结在工件表面,就会形成电池的电解液。
秋冬季节能提供防锈保护的加工液浓度,当湿度持续上升时,就不再提供有效的防锈保护。
因此,适当的浓度调整非常必要。
秋冬季节,浓度1:30(3.3%)已经足够;但湿热季节,浓度可能需要提高到1:25(4%),或者不再看到工件表面生锈为止。
需要注意的是,提高中央槽系统的浓度,会导致泡沫和皮炎问题。
金属加工液用户也可能需要增加防锈添加剂,这取决于金属加工液的种类、用户对化学品的限制、添加剂的有效性以及所使用的加工液。
3pHpH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数。
超过9的高pH值,可以保护黑色金属,但对有色金属腐蚀防护不利,如:铝、黄铜和青铜。
浅谈化工设备腐蚀与防护1. 引言1.1 什么是化工设备腐蚀化工设备腐蚀是指在化工生产过程中,设备表面受到化学物质、电化学作用或其他环境因素的侵蚀、软化或破坏的现象。
腐蚀是化工设备常见的损坏形式之一,它会使设备的表面逐渐被侵蚀,导致设备性能下降,甚至造成设备失效。
腐蚀会降低化工设备的工作寿命,影响生产效率,增加维护成本,甚至可能引发安全事故。
化工设备腐蚀是需要引起重视并采取有效措施加以防护的问题。
化工设备腐蚀主要是由于化工生产中使用的酸碱溶液、高温高压气体、腐蚀性气体等介质对设备表面的侵蚀导致的。
腐蚀还可能受到温度、湿度、氧气含量、流速等因素的影响。
了解腐蚀的种类和原因是预防和防护化工设备腐蚀的关键。
在将详细介绍腐蚀的种类、常见的腐蚀物质以及腐蚀防护方法,以帮助加强对化工设备腐蚀的认识和防护措施的选择。
1.2 腐蚀对化工设备的影响腐蚀对化工设备的影响主要体现在以下几个方面。
腐蚀会导致化工设备的材料逐渐减薄,降低了设备的强度和耐久性,增加了设备发生破裂或漏漉的风险。
腐蚀会改变化工设备的表面性质,导致设备表面粗糙度增加,增加了设备在生产过程中的摩擦阻力,影响设备的正常运行。
腐蚀还会使得设备的操作温度、压力等性能参数发生变化,影响设备生产效率和产品质量。
腐蚀还会产生有害的腐蚀产物,对生产环境和工作人员的安全造成危害。
腐蚀对化工设备的影响是多方面的,严重影响了设备的正常运行和生产效率,增加了设备维护成本和安全风险。
加强腐蚀防护对于确保化工设备长期稳定运行和生产安全至关重要。
2. 正文2.1 腐蚀的种类和原因腐蚀是指金属或其他材料在特定环境中与周围介质发生化学反应,表面逐渐被侵蚀的过程。
腐蚀的种类主要分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
化学腐蚀是指金属在特定介质中发生氧化还原反应而发生腐蚀,常见的化学腐蚀包括酸蚀、碱蚀、盐蚀等。
电化学腐蚀是指金属在电解质中发生电化学反应而发生腐蚀,常见的电化学腐蚀包括阳极腐蚀、阳极腐蚀等。
化工腐蚀与防护整理人:胡豪原创总结,仅供参考。
1.腐蚀的定义:材料与环境间发生化学或电化学相互作用而导致损害的现象。
(三要点:材料、环境、反应)(P3)2.按照腐蚀的形态分类:(P7)(1)全面腐蚀:腐蚀的分布和深度相对较均匀。
(2)局部腐蚀:集中在金属表面某些极小的区域,腐蚀的分布和深度不均匀。
A应力腐蚀破裂B点蚀:集中在活性点上并向金属内部深处发展,通常腐蚀深度大于孔径。
C晶间腐蚀:发生在晶界上,并沿晶界向纵深处发展。
D电偶腐蚀:不同金属在同一电介质中相互接触发生的腐蚀。
E缝隙腐蚀3.去极剂的概念及分类(P10)概念:在电极反应过程中,从阴极表面得到电子的物质。
分类:(1)氢离子:发生析氢腐蚀。
(2)溶解在溶液中的氧:吸氧腐蚀(注意在酸碱条件下的不同反应式)(3)氧化性的金属离子:A;直接还原为金属(沉积反应)。
B:还原成较低价态的金属离子。
4.离子双电层:金属离子由于库仑力的作用和极性水的作用,在两相界面发生转移形成电势差。
金属表面带负电,金属表面附近的溶液带正电的离子双电层。
(P13)5.能斯特方程(P15)考关于金属与离子组成的电极的计算题。
6.构成腐蚀电池的必要条件(P19)(1)要有2个电极,且存在电极差。
(2)要有电介质溶液存在(必须存在去极剂)。
(3)有连续传递电子的回路。
7.腐蚀电池包含的4部分:阳极、阴极、电解质溶液、电路。
8.腐蚀电池的工作过程:(1)阳极过程:金属溶解,以离子的形式进入溶液,并把大量的电子留在金属上。
(2)阴极过程:从阳极流过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化剂(去极剂)接受。
(3)电流的流动:电流在金属中是依靠电子从阳极流向阴极,而在溶液中是依靠电子的迁移,使得电池中的电路构成通路。
9.腐蚀电池类型(P20)(1)宏观腐蚀电池类型A.电偶电池:同一电解质溶液中,两种具有不同电极电位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池。
B.浓差电池:同一金属的不同部位所接触的介质具有不同浓度,引起了电极电位的不同而形成的腐蚀电池。
金属离子浓差电池:同一种金属侵在不同金属离子浓度的溶液中构成的腐蚀电池。
氧浓差电池:由于金属与含氧量不同的溶液相互接触而引起的点位差所构成的腐蚀电池。
温差电池:同一种金属在不同电解质溶液中,由于各部位温度不同构成的腐蚀电池。
(2)微观腐蚀电池类型A.金属化学成分的不均匀形成的腐蚀电池。
B.金属组织结构的不均匀形成的腐蚀电池。
C.金属物理状态的不均匀形成的腐蚀电池。
D.金属表面膜的不完整形成的腐蚀电池。
10.极化、浓差极化、活化极化的概念(P24)极化:由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小,并引起电池工作电流强度降低的现象,称为原电池的极化现象。
活化极化:由于电极上电化学反速度小于外电路中电子运动速度,而产生的极化。
浓差极化:电子转移速度快,而电极上电化学反应速度慢产生的极化。
11.钝化的概念及金属钝化过程阳极极化曲线(P32)钝化:某些活泼金属或其合金,由于它们的阳极过程受到阻滞,在环境中的电化学性接近贵金属的性能。
12.E临、i临、i维的概念(P32)E临:金属开始钝化时的电极电位。
I临:使金属在一定介质中产生钝化所需的最小电流密度。
I维:金属维持钝化状态所需的电流密度。
13.局部腐蚀类型:(填空,P39)电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂。
14.电偶序的概念(P40):根据金属在一定条件下测得的稳定电位的相对大小而排列的顺序。
15.电偶腐蚀的影响因素(P41)1)环境:一对接触的金属在给定的环境中较不耐腐蚀的金属是阳极。
2)面积效应:电偶腐蚀电池中阴极和阳极面积之比对阳极腐蚀速度的影响。
3)介质导电性:介质的电导率高,则较活泼金属的腐蚀可能扩展到距接触点较远的部位,即有效阳极面积增大,因此腐蚀不严重。
(P45)16.自催化酸化作用:由闭塞电池引起孔内酸化从而加速腐蚀的作用。
17.点蚀机理(P44)当金属膜局部有缺陷,金属与邻近的完好膜之间构成局部电池,结果在新露出的基体金属上生成小腐蚀坑,称为点蚀。
由于腐蚀加强,孔口介质PH升高,沉淀堵塞孔口,由于氯离子滞留孔内,与溶解的金属不断作用,使得腐蚀速度加大,这种过程称为自催化酸化。
18.缝隙腐蚀机理(P46)溶液流入微缝隙,由于液体无法流动,随着反应的进行,在缝隙内外形成氧浓差。
由于氧浓差电池的形成,对腐蚀起促进作用,而腐蚀坑的深化和扩展而形成闭塞电池。
在坑内由自催化酸化造成腐蚀加速。
19.晶间腐蚀机理(P48)钢中过饱和C原子----在一定条件下扩散至晶界----Cr23C6----晶界附近----形成“贫锘区”----贫、富锘区由于电位不同形成“活—钝性电池”----晶界腐蚀20.应力腐蚀破裂过程(P49)1)破裂成形:金属表面缺陷部分提供裂纹核。
2)裂纹发展:微观裂纹形成后,在拉应力作用下裂纹扩张。
3)材料断裂:随裂纹扩展进行,拉应力增大,应力集中,裂纹扩张而破裂。
21.H2S的腐蚀机理1)H2S溶于水电离:2)析氢腐蚀:阳极:Fe—2e—Fe2+ 阴极:2H+2e—[H]+[H]H2的两种途径:(1)形成H2扩散至溶液中。
(2)以[H]的形式扩散至钢中,造成氢脆,对钢材进行损害。
3)形成的FeS:(1)不均匀分布在钢材表面,容易脱落。
易发生腐蚀。
(2)电极电位高于钢材,促进二次腐蚀。
22.大气腐蚀类型(P62)1)按照暴露在大气中金属表面的潮湿程度不同分类(1)干大气腐蚀:水膜小于10nm,化学腐蚀为主,腐蚀程度较小。
(2)潮大气腐蚀:水膜10nm—1um,电化学腐蚀为主,腐蚀程度较大。
(3)湿大气腐蚀:相对湿度100%,电化学腐蚀。
腐蚀程度:干《潮《湿2)按照大气的污染程度分类(1)工业大气腐蚀(2)海洋大气腐蚀(3)乡村大气腐蚀23.水膜厚薄对腐蚀的影响(P64)对于潮大气腐蚀,因其水膜层较薄,氧易于透过薄膜,阴极过程容易进行,腐蚀过程主要受阳极过程控制。
对于湿大气腐蚀,因水膜层较厚,氧不易透过水膜,使得阴极过程速度减慢,腐蚀过程主要受阴极过程控制。
24.酸的再生循环:SO2首先被吸附在钢铁表面上与氧一起生成FeSO4,然后FeSO4水解生成游离的硫酸,硫酸又加速铁的腐蚀,新生成的FeSO4再水解生成游离的硫酸,如此反复循环。
(P65)25.引起土壤腐蚀的原因(P66)1)充气不均匀引起的腐蚀:地下管线穿过结构不同和潮湿程度不同的土壤带时,由于所接触的氧浓差别引起的宏观电池腐蚀。
2)杂散电流引起的腐蚀3)微生物引起的腐蚀26.塔曼定律:在给定介质中当Cr和Fe组成的固溶合金,其中耐蚀组元Cr的含量为n/8时(原子数比,Cr的原子数与合金总原子数之比),每当n增加1时,合金的耐蚀性将出现突然地阶梯式的升高,合金的点位也随之相应的增高。
(P77)27.化工防腐蚀方法中机械清理的类型(P117)1)手工除锈:劳动强度大、效率低。
适用于覆盖层对金属表面要求不太高时。
2)气动除锈:具有很到的粗糙度,小巧灵活、便于携带。
3)喷射除锈:清理迅速、干净,并且使金属表面具有一定的粗糙度。
使覆盖层与基底金属能更好地结合,但是具有噪声大、产生硅尘的缺点。
28.根据金属在介质中的电化学行为,金属覆盖层的分类及特点。
(P120)1)阳极性覆盖层:(1)电极电位比基体金属低。
(2)阳极覆盖层易被消耗。
(3)覆盖层破坏后将继续牺牲阳极保护阴极。
(4)厚度越厚,效果越好。
2)阴极性覆盖层:(1)电极电位比基体金属高。
(2)覆盖层不易被消耗。
(3)覆盖层被破坏以后将加速基体金属腐蚀。
(4)厚度越厚,孔隙度越小,效果越好。
29.金属覆盖层选用原则:1)有良好的保护效果。
2)与基体金属有良好的结合力。
3)理化性能相当(热膨胀性)。
4)工艺可行性和经济合理性。
30.涂料覆盖层对金属的保护作用(P125)1)隔离作用:将金属和环境隔离开来。
2)缓蚀作用:借助涂料的内部组分与金属反应,使金属表面钝化或生成保护性的物质。
3)电化学作用:在涂料中加入比基体金属电位更负的活性金属,就会起到牺牲阳极保护阴极的作用。
31.在选择涂料时的考虑因素(P125)1)涂层对环境的适应性。
2)被保护的基体材料与涂层的适应性。
3)施工条件的可能性。
4)涂层的配套。
5)经济上的合理性。
32.电化学保护的概念及分类(P138)概念:通过改变金属或电解质溶液的电极电位从而控制金属腐蚀的方法称为电化学保护。
分类:1)阴极保护:将被保护的金属与外加直流电源的负极相连,在金属表面通入足够的阴极电流,使金属电位变负,从而使金属溶解速度减小的方法。
(1)牺牲阳极保护:依靠电位较负的金属溶解来提供保护所需的电流,作为阳极溶解牺牲掉,构成电偶腐蚀电池。
(2)外加电流阴极保护:依靠外部的电源来提供保护所需的电流。
被保护的金属作为阴极,为了使电流通过,还需要用辅助阳极。
保护原理:外加阳极电流增加,使得极化电流增加,极化程度增强,腐蚀电流减小,腐蚀降低直至为零。
2)阳极保护:将被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连,在电解质溶液中使得金属构件阳极极化至一定电位,使其建立并维持稳定的钝化,从而阳极溶解受到抑制,腐蚀速度降低,使设备得到保护。
主要参数:(1)临界电流密度(i临):i临越小表示金属不必有很大的阳极极化电流即可使金属钝化。
(2)维钝电流密度(i维):表示维持金属设备的钝化所需电流密度的大小。
(3)钝化区电位范围:钝化区电位范围越宽越好,范围越宽,保护过程中允许被保护设备的点位变化范围越宽。
33.缓蚀剂的概念及优缺点(P143)概念:能阻止或减缓金属腐蚀的物质就是缓蚀剂。
优点:投资少、收效快、使用方便。
缺点:极强的针对性。
考试题型:1)填空题20个,共20分。
2)名词解释5个,共20分。
3)简答题5个,共20分。
4)计算1个,共10分。
考16页的金属与离子组成的电极公式。
5)问答题2个,共20分。
2015.1.2。