腐蚀控制方法
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腐蚀控制的方法1. 根据使用的环境,正确地选用金属材料和非金属材料;2. 对产品进行合理的结构设计和工艺设计,以减少产品在加工、装配、储存等环节中的腐蚀;3. 采用各种改善腐蚀环境的措施,如在封闭或循环的体系中使用缓蚀剂,以及脱气、除氧和脱盐等;4. 采用化学保护方法,包括阴极保护和阳极保护技术;5. 在基材上施加保护涂层,包括金属涂层和非金属涂层。
全面腐蚀与局部腐蚀全面腐蚀是常见的一种腐蚀。
全面腐蚀是指整个金属表面均发生腐蚀,它可以是均匀的也可以是不均匀的。
全面腐蚀速度也称均匀腐蚀速度,常用的表示方法有重量法和深度法。
局部腐蚀主要有点蚀(孔蚀)、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、湍流腐蚀等。
点腐蚀(孔蚀)------是一种腐蚀集中在金属(合金)表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式,简称点蚀。
点蚀是一种典型的局部腐蚀形式,具有较大的隐患性及破坏性。
点蚀表面直径等于或小于它的深度。
一般只有几十微米。
点蚀发生的条件1.表面易生成钝化膜的材料,如不锈钢、铝、铅合金;或表面镀有阴极性镀层的金属,如碳钢表面镀锡、铜镍等。
2.在有特殊离子的介质中易发生点蚀,如不锈钢在卤素离子的溶液中易发生点蚀。
3.电位大于点蚀电位(Ebr)易发生点蚀。
影响点蚀的因素及预防措施合金成分、表面状态及介质的组成,pH 值、温度等,都是影响点蚀的主要因素。
不锈钢中Cr 是最有效提高耐点蚀性能的合金元素,如与Mo、Ni、N 等合金元素配合,效果最好。
降低钢中的P、S、C 等杂质含量可降低点蚀敏感性。
奥氏体不锈钢经过固溶处理后耐点蚀。
预防点蚀的措施:(1)加入抗点蚀的合金元素,含高Cr、Mo 或含少量N 及低C 的不锈钢抗点蚀效果最好。
如双相不锈钢及超纯铁素体不锈钢。
(2)电化学保护。
(3)使用缓蚀剂。
常用的缓蚀剂有硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐等。
缝隙腐蚀可发生在所有金属和合金上,且钝化金属及合金更容易发生。
任何介质(酸碱盐)均可发生缝隙腐蚀,含Cl-的溶液更容易发生。
第一部分基本概念1.金属腐蚀:金属受到环境的化学、电化学、物理作用而破坏或变质的现象。
2.化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生纯化学作用而引起的破环。
3.电化学腐蚀:金属表面与离子导体的电解质发生电化学反应而引起的破环。
4.平衡电极电位:当一个电极反应的阴极反应速率和阳极反应速率相等时,电荷和物质都达到平衡,在这种情况下,金属/溶液界面上就有一个恒定的电位差,这个差值就叫做金属的平衡电极电位。
5.非平衡电极电位:当电极反应偏离平衡状态时,电极系统的电极电位就偏离平衡电极电位,这时的电极电位就叫做非平衡电极电位。
6.共轭体系:如果在一个孤立的电极上,同时以相等的速率进行着一个阴极反应和一个阳极反应,那么这个时候的腐蚀体系就称为共轭体系。
7.混合电位:在一对共轭体系中,电极电位E既是阳极反应的非平衡电极,又是阴极反应的非平衡电极电位,我们把电极电位E称为共轭体系的混合电位。
8.交换电流密度:一个电极反应的阳极反应电流密度ia与阴极电流密度ik相等时的电流密度,即i0=ia=ik ,i0就称为交换电流密度。
9.自腐蚀电流密度:在一个腐蚀体系中,阴极反应速率与阳极反应速率相等时,即ia=ik=ic,ic就称为金属的自腐蚀电流密度。
10.电化学极化:如果电极反应所需要的活化能较高,即电荷转移的电化学速度变得很慢,使之成为整个电极过程的控制步骤,由此导致的极化称为电化学极化或者活化极化。
11.浓度极化:如果电子转移步骤很快,而液相传质步骤非常慢慢,以至于成为整个电极反应的控制步骤,由此导致的极化称为浓度极化或者浓差极化。
12.氢的去极化腐蚀:金属在腐蚀介质中,如果金属的平衡电极电位比氢的平衡电极电位低,氢就会作为阴极,金属作为阳极溶解而腐蚀。
13.氧的去极化腐蚀:金属在含氧的腐蚀介质中,如果金属的平衡电极电位比氧气的平衡电极电位低,氧就会作为阴极,金属就作为阳极溶解而腐蚀。
第二部分画图题1(见作业题7题)请绘制Fe-H2O体系的电位-PH图,并在图中标出下面腐蚀行为的位置。
海边电厂在高腐蚀性环境下的防腐控制海边地区的电厂经常面临着高腐蚀性环境的挑战。
海水中的盐分、湿度和气候条件会导致设备和结构的腐蚀,给电厂的正常运行带来极大的影响。
海边电厂必须采取有效的防腐控制措施,以保证设备的安全、可靠运行。
本文将就海边电厂在高腐蚀性环境下的防腐控制进行详细介绍。
1. 材料选择在海边电厂建设过程中,材料的选择是防腐的第一步。
应当选择具有良好耐蚀性能且适应海边环境的材料。
一般来说,不锈钢、镍合金和钛合金等材料具有较好的耐腐蚀性能,能够在高腐蚀性环境下长时间保持稳定的性能。
在设备和管道的选择上,应尽量避免使用容易受腐蚀影响的材料,如碳钢等。
2. 防腐涂层在海边电厂的设备表面涂覆防腐层,是常见的防腐控制措施。
由于海水中的盐分较高,容易造成金属表面的腐蚀,因此选用合适的防腐涂层材料对设备和结构进行保护至关重要。
丙烯酸树脂、环氧树脂等耐化学腐蚀的防腐涂料是比较理想的选择。
定期对涂层进行检测和维护也是非常重要的,以保证其有效的保护作用。
3. 设备维护海边电厂设备的维护非常关键。
由于长期受到海水的侵蚀,设备和结构容易出现腐蚀、锈蚀等问题。
电厂必须制定专门的设备维护计划,包括对设备进行定期的清洗、防腐处理和检测等工作。
对于容易受腐蚀的设备,如泵、管道等,需要加强维护和保养工作,确保其在海边环境下的长期可靠运行。
4. 腐蚀监测为了及时掌握设备和结构的腐蚀情况,海边电厂需要建立健全的腐蚀监测系统。
通过定期的腐蚀监测,可以及时发现腐蚀问题,采取相应的预防和修复措施。
常见的腐蚀监测手段包括超声波检测、磁粉探伤、金属电化学腐蚀率检测等。
通过这些监测手段,可以对设备和结构的腐蚀情况进行全面、及时的了解,从而保证设备的安全可靠运行。
5. 环保措施除了腐蚀控制之外,海边电厂还需要重视环保措施。
海水冷却系统是电厂环保的重要组成部分,需要采取科学有效的措施,确保其不会对生态环境造成不良影响。
对于海水排放、废水处理、废气排放等问题,电厂必须严格遵守相关的环保法规和标准,做好环保治理工作。
第五章腐蚀的控制⽅法第五章腐蚀的控制⽅法在不同情况下引起⾦属腐蚀的原因是不尽相同的,因此根据不同情况采⽤的防腐技术也是多种多样的。
在⽣产实践中⽤的最多的防腐技术⼤致可分为如下⼏类:1、合理选材,根据不同介质和使⽤件选⽤合适的⾦属材料和⾮⾦属材料;2、阴极保护:利⽤⾦属电化学腐蚀原理,将被保护⾦属设备进⾏外加阴极化以降低或防⽌⾦属腐蚀;3、阳极保护,对于钝化溶液和易钝化⾦属组成的腐蚀体系,可以采⽤外加阳极电流的⽅法使被保护⾦属设备进⾏阳极钝化以降低⾦属腐蚀;4、介质处理,包括去除介质中促进腐蚀的有害成分(例如锅炉给⽔的除氧)调节介质的PH 值及改变介质的湿度等;5、添加缓蚀剂。
往体系中添加少量能阻⽌或减缓⾦属腐蚀的物质以保护⾦属;6、⾦属表⾯覆盖层。
在⾦属表⾯喷、射、渗、镀、涂上⼀层耐蚀性好的⾦属或⾮⾦属物质以及将⾦属进⾏氧化处理。
使被保护⾦属表⾯与介质机械隔离⽽降低⾦属腐蚀;7.合理的防腐蚀设计及改进⽣产⼯艺流程以减轻或防⽌⾦属的腐蚀。
每⼀种防腐蚀措施都有其应有范围和条件。
使⽤时要注意。
对⼀种情况有效的措施,在另⼀种情况下就可能是⽆效的;有时甚⾄是有害的。
例如:阳极保护只适⽤于⾦属在介质中易于阳极钝化的体系,如果不能造成钝态,则阳极极化不仅不能减缓腐蚀,反⽽会加速⾦属的阳极溶解。
另外,在某些情况下,采取单⼀的防腐蚀措施其效果并不明显,但如果采⽤两种或多种防腐蚀措施进⾏联合保护,就⽐单⼀种⽅法效果好得多。
对于⼀个具体的腐蚀体系究竟采⽤哪种措施的防腐蚀,应根据腐蚀原因,环境条件各种措施的防腐蚀效果,施⼯难易以及经济效益综合考虑。
第⼀节合理选⽤耐腐蚀材料⼀、设备的⼯作条件(介质,温度和压⼒)对材料的要求设备的⼯作介质的情况是选材时⾸先要分析考虑的。
例如⼯作介质是硝酸,其为氧化性酸,应选⽤在氧化性介质中易形成氧化膜的材料,如不锈钢,铝,钛等⾦属材料,稀硝酸⽤不锈钢,浓硝酸⽤纯铝;如果⼯作介质是盐酸,其为还原性酸,应选⽤⾮⾦属材料。
金属腐蚀理论及腐蚀控制第一部分腐蚀原理一、均匀腐蚀速率1-1.根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度v-和年腐蚀深度vp,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1-1碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质样品材料矩形薄板样品尺寸(mm)腐蚀前重量W0(g)浸泡时间t(HR)腐蚀后重量W1(g)30%硝酸,25?碳钢20?40? 318.71534518.6739铝30?40? 516.18204516.13471-2. 奥氏体不锈钢和铝广泛用于硝酸工业。
根据表1-2中的数据,计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速率VP,分析结果,并比较两种材料的耐腐蚀性。
表1-2不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质试样材料圆形薄板试样尺寸(mm)腐蚀前重w0(g)浸泡时间t(tr)腐蚀后重w1(g)20%hno3,25?c不锈钢?30?422.336740022.2743铝?40?516.96462016.915198%hno3,85?c不锈钢?30?422.3367222.2906铝?40?516.96464016.92501-3.已知锌氧化生成的表面膜组成为zno,根据表1-3中所列的数据计算不同试验时间所得到的平均腐蚀速度vp,画出vp随时间变化的曲线。
所得结果说明了什么?表1-3 400℃时的锌含量?C氧化试验数据试验时间(HR)样品增重(mg/cm2)100.32200.45400.57600.64800.681200.761600.811-4将镁在0.5mol/lnacl溶液中浸泡100小时后,共释放330cm3氢气。
1-1rocifn?a?v试验温度25?c,压力760mmhg;试样尺寸为20?20?0.5(mm)的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度vp。
(在25?c时水的饱和蒸汽压为23.8mmhg)1-5. 表面积为20cm2的铜样品为700?C在氧气中氧化2小时,消耗了13.6cm3的氧气(在25℃下测量,1atm)。
材料在h2s和co2环境中的腐蚀机理和控制研究材料在h2s和co2环境中的腐蚀机理和控制研究一、引言在实际工程中,材料腐蚀一直是一个重要的问题。
尤其是在含有H2S 和CO2等腐蚀性气体的环境中,材料的腐蚀问题更加突出。
对材料在H2S和CO2环境中的腐蚀机理和控制研究具有重要的实际意义。
本文将从腐蚀机理、腐蚀控制以及个人观点和理解等方面展开探讨。
二、材料在H2S和CO2环境中的腐蚀机理1. 概述H2S和CO2是常见的腐蚀性气体,它们可以在一定条件下对金属材料进行腐蚀。
在H2S和CO2环境中,腐蚀机理主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属材料在H2S和CO2环境中直接与腐蚀性气体发生化学反应,导致金属表面的腐蚀。
在H2S环境中,金属很容易与H2S 气体发生反应生成金属硫化物,从而导致材料的腐蚀。
3. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属材料在H2S和CO2环境中通过电化学过程引起的腐蚀。
这种腐蚀机理与材料的电化学性质有关,主要包括阳极溶解和阴极还原等过程。
三、材料在H2S和CO2环境中的腐蚀控制1. 表面涂层表面涂层是一种常见的腐蚀控制方法,通过在金属表面涂覆一层具有良好腐蚀性能的材料,来提高材料的抗腐蚀能力。
对电力设备中的金属部件进行漆包处理,可以有效地防止H2S和CO2对金属的腐蚀。
2. 硬质合金涂层硬质合金涂层是一种新型的腐蚀控制技术,它具有高硬度、耐磨损和良好的耐腐蚀性能。
这种涂层可以有效地提高材料在H2S和CO2环境中的抗腐蚀能力。
3. 材料合金设计通过合金设计,可以改变材料的化学成分和微观结构,从而提高材料的抗腐蚀能力。
向铁基材料中加入Cr、Ni等合金元素,可以明显地提高材料在H2S和CO2环境中的抗腐蚀能力。
四、个人观点和理解在我看来,材料在H2S和CO2环境中的腐蚀问题是一个复杂而又重要的课题。
腐蚀是材料科学中的一个长期研究课题,而在含有H2S和CO2等腐蚀性气体的环境中的腐蚀问题更加突出。
微生物腐蚀机理及其控制技术微生物腐蚀是指微生物对金属材料进行腐蚀和破坏的一种现象。
微生物腐蚀常常会对机器设备、建筑结构和管道系统等造成严重的经济损失和安全隐患。
因此,研究微生物腐蚀机理及其控制技术具有重要意义。
一、微生物腐蚀机理微生物腐蚀有许多不同的机理。
其中最常见的是由于微生物代谢能力引起的化学反应。
微生物,特别是一些硫酸盐还原细菌,可以利用金属表面上的氧化物作为电子受体,释放出一些氧化性物质,例如硫酸根离子。
这些物质可以直接腐蚀金属材料,形成氢离子、电子和金属离子等产物。
此外,一些微生物可以在金属表面形成特定的生物膜,称为“微生物群落”,这些生物膜可以隔离金属表面与环境的直接接触。
当这些生物膜中的微生物受到压力或营养不足等刺激时,它们可能会释放酸性物质或氧化性物质,导致金属材料被腐蚀。
另外,当金属表面上存在微小的裂缝和缺陷时,微生物群落可以在这些裂缝和缺陷中生长,形成小孔。
随着时间的推移,这些孔会扩大并聚合,最终导致金属材料的失效。
二、微生物腐蚀控制技术为了控制微生物腐蚀,需要采用不同的控制技术。
这些控制技术包括化学物质喷洒、杀菌剂注射、电化学处理、表面改性和防护涂层等。
1. 化学物质喷洒通常可以使用过氧化氢、次氯酸钠和氯化铜等化学物质来杀灭微生物群落。
这些化学物质被用于喷洒到金属表面和管道系统中,以避免微生物群落形成。
2. 杀菌剂注射杀菌剂可以通过注射管道提供和保护的方式,直接注入管道系统中有效杀灭微生物,从而可以有效控制微生物腐蚀。
这种杀菌剂通常是具有杀菌作用的氧化剂和还原剂。
3. 电化学处理电化学处理可以通过在金属表面施加电极电位或电流来改善金属表面的保护,并抑制微生物腐蚀。
例如,在金属表面施加阳极保护电流可以改善金属的表面保护,并且使得微生物很难生长。
4. 表面改性在金属表面涂覆一些表面改性剂可以增强金属材料的表面保护能力,并且防止微生物群落的形成。
这些表面改性剂通常是一些能形成稳定保护膜的化学物质。
控制腐蚀的方法有哪些?
防止腐蚀的方法很多,但在冷却水系统中,最常用的是在冷却水中投加缓蚀剂。
除此以外、在冷却水系统中,也采用电化学保护法,涂料覆盖换热器水侧管壁等方法。
(1)化学处理法————添加缓蚀剂即在循环冷却水系统中加入低剂量的缓蚀剂(又称腐蚀抑制剂),使金属的腐蚀受到抑制。
缓蚀剂在水中的浓度一般保持在每升几毫克到几十毫克。
是目前应用最广泛的经济实用方法。
缓蚀剂的缓蚀机理可从电化学腐蚀抑制和形成金属保护膜两个角度来看。
从电化学腐蚀角度看,缓蚀剂抑制了阳极或阴极过程,在金属表面产生极化作用,使腐蚀电流减小,达到缓蚀作用。
从成膜理论角度看,缓蚀剂在金属表面上形成一层难溶的保护膜,阻止了冷却水中氧的扩散和金属的溶解。
(2)提高运行pH值提高循环冷却水系统运行的pH值可以降低碳钢的腐蚀速度。
这是因为天然水中均含有一定量的碳酸氢盐及碳酸盐,pH值提高之后碳酸盐碱度提高了,容易在金属表面形成碳酸盐保护膜。
同时当pH值达到8.0以上时,溶解氧就使碳钢表面生产一层钝化膜(Y-Fe2O2)。
由于循环冷却水在曝气和提高浓缩倍数时,水的pH值会自然增长,一般在8.0~9.5之间。
故可尽量在自然pH 值下运行,系统中可不加酸或少加酸。
(3)涂料覆盖法这种方法是在碳钢换热器的传热表面或封头上涂上防腐涂料,形成一层连续的牢固附着的薄膜,使金属与冷却水隔绝,避免受到腐蚀。
(4)电化学保护法阴极保护法。
以上防腐方法中,(4)法不常用,(1)、(2)、(3)法均常用。
可以单独采用其中一种,也可以几种方法共用。