一文让你看懂什么是流动腐蚀

研究材料的腐蚀性质与机理材料是制造各种产品的基础，然而，在长期使用过程中，材料会因为环境等外部因素的作用而产生腐蚀现象。

腐蚀不仅会降低材料的机械性能，而且还会破坏材料的外观和表面处理效果，最终导致材料失效。

因此，深入了解材料腐蚀行为和机理，并提出有效的预防和控制腐蚀的方法，具有重要的理论和实践意义。

一、腐蚀的基本形式腐蚀的基本形式包括化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀等几个方面。

化学腐蚀是指材料在化学试剂作用下发生破坏的现象。

这种腐蚀一般以材料和环境中的化学物质之间的反应为基础，使材料产生氧化、硫化、氢化等化学变化。

电化学腐蚀是指材料与电解质溶液接触时，在电化学作用下发生的腐蚀。

这种腐蚀会随着电子流的传递和阳离子和阴离子之间的扩散而发生。

微生物腐蚀是指微生物的代谢产物和一些化学作用对材料的腐蚀。

这种腐蚀通常在海洋、土壤等潮湿环境中常见，包括细菌腐蚀、真菌腐蚀等。

二、材料腐蚀机理不同形式的腐蚀有着不同的机理。

化学腐蚀的机理通常涉及氧化、水解、硫化等几个基本过程，它们的共同点是都需要材料和环境中的化学物质之间的反应。

这就意味着不同材料的化学腐蚀机理不同，需要针对不同材料采取不同的防腐措施。

电化学腐蚀是由电解液中的一些离子引起的，这些离子可以在材料表面上形成电化学反应。

材料的电化学腐蚀机理包括阳极溶解、阴极还原、金属离子迁移等过程。

这种腐蚀不仅常发生在金属材料上，还能在半导体材料、非金属材料等各种材料上产生。

微生物腐蚀的机理与微生物的生长和代谢有关，例如，硫酸盐还原菌能将硫酸盐还原为硫化物，从而破坏钢铁中的铁硫化物保护层，因此导致孔洞的形成。

三、防止材料腐蚀的方法针对不同形式的腐蚀，我们可以采取不同的防护措施，这包括化学方法、电化学方法和物理方法等。

化学方法主要通过改变工作环境，使其对材料的腐蚀性降低，例如，改变酸性环境和碱性环境的pH值，使用残留烷作为腐蚀防护剂等。

电化学防腐方法通过物理方法和电化学方法结合起来，形成保护层来防腐蚀。

国外电力流动加速腐蚀的危害及其防止荣幼澧(华东电力试验研究院,上海　200437)摘　要:在电厂锅炉强还原环境下的紊流区易发生流动加速腐蚀,目前许多直流炉采用了给水加氧处理,但这一方法不能用于有铜系统。

新的除氧剂控制技术可以精确控制给水中的剩余含氧量,这种方法的氧化—还原电位监测法,可适用于所有的除氧剂。

此外,还需要采用无损检查方法定期测量流动加速腐蚀敏感部位的管壁厚度。

关键词:除氧剂;给水系统;腐蚀;锅炉中图分类号:T K224.9 文献标识码:B 文章编号:1001-9529(2003)03-0050-02 流动加速腐蚀(flow acceralated corro sion, FAC)是在强还原环境下的紊流区,如管道弯头、三通、变径处,特别是给水系统和省煤器管道诱发的加速性腐蚀。

目前给水除氧剂处往往要求将给水含氧基本除尽(小于1 g/L),但实际上根据目前的分析及仪控水平还很难做到这一点。

在微量氧的强还原环境下就能产生FA C。

世界是各地电厂已经发生了多起由FAC引起的突发性爆管事故,造成了人身及设备的严重危害。

要了解FAC,首先要了解管壁上磁性氧化铁的性质。

它是Fe2O3与Fe2O3的混合物,其中FeO 中的铁以+2价的氧化态存在,Fe2O3中的铁为三价铁。

对FAC敏感的正是二价铁离子。

在腐蚀作用区,二价铁离子从磁性氧化铁晶格中迁移出来。

在还原性环境下持续地生成二铁Fe2+。

这一持续迁移的过程,使管壁减薄、强度下降,最终导致突发性爆管事故。

锅炉的设计及材质改进减轻了FAC的危害。

而给水处理技术的进步也使这一部分取得进展。

目前全世界已有许多直流炉采用了给水加氧处理。

它能在系统管壁上生成一层光滑、致密的FeOOH保护层,显著降低了管壁腐蚀,从而避免了铁离子的迁移而进入锅炉。

加氧处理是人为将氧加入给水系统,使其含氧维持在30～50 g/L,一般还要加入少量NH3,使给水pH升至8.0～8.5以加强防腐性能,这就是所谓联合处理。

由于腐蚀的危害性十分大，为了搞好防腐蚀工作，作为防腐施工的技术人员和工人对材料受到腐蚀的起因、原理等应进一步加深了解，以便合理地选择防腐蚀的方法。

一、腐蚀腐蚀是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质。

这里所说的材料包括金属材料和非金属材料。

金属的腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。

有时还伴随有机械、物理和生物作用。

非金属腐蚀是指非金属材料由于直接的化学作用（如氧化、溶解、溶胀、老化等）所引起的破坏。

这里应当指出，单纯的机械磨损和破坏不属于腐蚀的范畴。

二、腐蚀分类腐蚀在这里指金属腐蚀，金属腐蚀的分类方法很多。

通常是根据腐蚀机理、腐蚀破坏的形式和腐蚀环境等几个方面来进行分类。

（1）按腐蚀机理分类从腐蚀机理的角度来考虑，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。

1 化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属破坏，在腐蚀过程中没有电流产生。

例如，铝在纯四氯化碳和甲烷中的腐蚀，镁、钛在纯甲醇中的腐蚀等等，都属于化学腐蚀。

实际上单纯的化学腐蚀是很少见的，原因是在上述的介质中，往往都含有少量的水分，而使金属的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。

2电化学腐蚀金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏。

它的主要特点是：在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程———阳极反应和阴极反应，并有电流产生。

例如，钢铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀都属于电化学腐蚀。

金属的电化学腐蚀是最普遍的一种腐蚀现象，电化学腐蚀造成的破坏损失也是最严重的。

（2）按腐蚀破坏的形式分类金属腐蚀破坏的形式多种多样，但无论哪种形式，腐蚀一般都从金属表面开始，而且伴随着腐蚀的进行，总会在金属表面留下一定的痕迹，即腐蚀破坏的形式。

可以通过肉眼、放大镜或显微镜等进行观察分析。

根据腐蚀破坏的形式，可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。

1 全面腐蚀金属的全面腐蚀亦称为均匀腐蚀，是指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。

在很多煤化工厂都会发生露点腐蚀的现象，有腐蚀性介质，有水汽的存在，而且介质的温度已经在露点温度以下，这样长期就会对设备及管道造成露点腐蚀。

露点腐蚀的相关定义露点腐蚀广义地讲就是在工艺气体在降温过程达到相变点产生液态结露。

露点：从化学观点看，是水蒸气开始冷凝的温度；从气象观点看，是湿度和压力无变化冷却到饱和时的温度。

露点腐蚀也就是饱和蒸汽冷凝液对钢材的腐蚀。

冷凝蒸汽类型：水蒸汽、油气。

含腐蚀介质的水蒸汽：腐蚀介质包括HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等。

露点腐蚀部位01加热炉和锅炉含有HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等的烟气在炉低温部位冷凝产生酸性腐蚀，包括空气预热器、省煤器、对流段冷进料、炉壁、烟囱等。

02管道或设备内设备及管道的盲肠部位、关闭的旁路、带保温堵头的冷端、管道一侧有冷却介质使另一侧局部冷凝腐蚀，塔顶回流部位等。

常见有危害性的部位包括加热炉对流段、炉壁、锅炉空气预热器、气化炉各个监测点、合成气管道导淋、引压点及温度测点。

露点腐蚀特点露点腐蚀主要是电化学腐蚀，表现形式包括均匀腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀裂纹、氢诱导开裂等。

随冷却温度降低，冷凝液酸浓度由高到低，腐蚀由低→高→低。

露点腐蚀在煤化工各种设备的内外大量存在，内部由工艺介质腐蚀，外部由大气和各种腐蚀介质组合腐蚀。

烟气露点腐蚀：燃料中的杂质，包括氯化物、硫化物、氮化物、重金属(钒)等，在燃烧过程生成气体影响露点冷凝液的腐蚀程度。

燃烧生成的V2O5是低熔点的物质在不锈钢表面冷凝腐蚀，同时它又是SO2转化成SO3的催化剂。

硫酸露点温度与氧含量、水蒸气含量、硫含量成正比。

盐酸露点温度与氯含量成正比，一般为27~60℃。

硝酸露点温度与氮化物含量成正比，一般为30~60℃。

腐蚀速率和低温腐蚀规律影响金属腐蚀速率主要有凝结的酸量、酸露的浓度和金属壁温三个因素。

当壁温较高，稍低于露点时，壁面凝结的酸量很少，腐蚀速度很慢。

随着壁温降低，凝结酸量增加，腐蚀速率显著增加。