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腐蚀机理与腐蚀防护

腐蚀机理与腐蚀防护
腐蚀机理与腐蚀防护

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施

钢筋混凝土结构的腐蚀及防护措施 一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义 钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点,造价较低,在土建工程中应用范围非常广泛。在钢筋混凝土结构中,钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的,其PH值一般大于12.5,在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用,使钢筋表面产生一层钝化膜,能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和混凝土材料中的碱性物质中和,从而导致混凝土的PH值降低,就出现PH值小于9这种情况,钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏,钢筋就会发生锈蚀,并且随着锈蚀的加剧,会导致混凝土保护层开裂,钢筋与混凝土之间的黏结力破坏,钢筋受力截面减少,结构强度降低等,从而导致结构耐久性的降低。 据调查,我国20世纪90年代前兴建的海港工程,一般10~20年就会出现钢筋严重腐蚀破坏,结构使用寿命基本上都达不到设计基准期要求。我国50年代至70年代建的海港工程,高桩码头不到20年,甚至7~8年就出现严重钢筋锈蚀破坏,海工混凝土结构破坏已成为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。 国外学者曾用“5倍定律”形象地描述了混凝土结构耐久性设计的重要性,即设计阶段对钢筋防护方面节省1美元;在发现钢筋锈蚀时采取措施需要追加维修费5美元;混凝土表面顺筋开裂时采取措施将追加维修费25美元;严重破坏时将追加维修费125美元。我国海洋工程中广泛使用的钢筋混凝土结构因腐蚀引起破坏的情况同样严重。除海洋环境本身属于强腐蚀环境因素外,环境的日益恶化、相关的混凝土结构耐久性规定标准偏低、施工质量不能保证等因素,致使我国混凝土结构大部分在使用10年左右即出现较严重的腐蚀破坏,给国家建设和经济发展造成了巨大的损失。因此,如何采取有效的防腐蚀技术措施,防止钢筋混凝土结构过早出现钢筋锈蚀破坏,确保建筑物达到预期的使用寿命是国内外学术界、工程界极为关切的热点。 二.钢筋的锈蚀原理及分类 1.钢筋的锈蚀条件: 钢筋混凝土构件内钢筋的锈蚀需要三个条件: (1)钢筋表面碱性钝化膜破坏。正常情况下钢筋是包裹在砼之内的,砼则由于水泥的水化反应造成其初始碱性(含有一定Ca(OH)2)较强,正常情况下钢筋在这种碱性环境下不会发生氧化腐蚀。当PH值大于1O时,钢筋腐蚀的速度很慢,当PH值小于5时,其锈蚀的速度就快。由此可见,只有当钢筋混凝土构件内的钢筋周围碱性钝化膜因砼碳化或其它原因导致破坏后,才可能出现腐蚀。

金属腐蚀与防护

第一章绪论 腐蚀:由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法: 1)、改换材料 2)、表面涂漆/覆盖层 3)、改变腐蚀介质和环境 4)、合理的结构设计 5)、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法: 失重法和增重法;深度法; 容量法(析氢腐蚀);电流密度; 机械性能(晶间腐蚀);电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据: ?G:反应自发进行 < ?G:反应达到平衡 = ?G:反应不能自发进行 > 注:ΔG的负值的绝对值越大,该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属,也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀:即金属材料与电解质接触时,由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池):即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注:1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接; 2)、一块金属不与其他金属接触,在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池:(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性; b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行; c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池: 四个部分:阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节:阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液,电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区,阴极区不发生可察觉的金属损失,只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂,而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成,且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点:a)、阴、阳极用肉眼可看到; b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg:水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg:碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点:a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm); b)、阴、阳极区能长时间保持稳定; c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

金属腐蚀与防护的理论和方法

金属腐蚀与防护的理论和方法 作者:张文谦, 蔡邦宏 作者单位:张文谦(广东五华二建工程有限公司), 蔡邦宏(嘉应大学) 刊名: 内江科技 英文刊名:NEIJIANG KEJI 年,卷(期):2011,32(3) 被引用次数:2次 参考文献(8条) 1.印永嘉;奚正楷;李大珍物理化学简明教程 1992 2.《表面处理工艺手册》编审委员会表面处理工艺手册 1991 3.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 4.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 5.建筑防雷设计规范 2000 6.邓海金;陈秀云重新架构一切一新材料 1998 7.傅献彩;沈文霞;姚天扬物理化学 1990 8.姚大均化学世界 2000 本文读者也读过(5条) 1.龙玉琴解读金属腐蚀与防护[期刊论文]-试题与研究(教学论坛)2010(22) 2.李润生金属腐蚀与防护[期刊论文]-表面工程资讯2010,10(4) 3.中国金属腐蚀与防护领域的开拓者,两院院士师昌绪获2010年度国家最高科学技术奖[期刊论文]-全面腐蚀控制2011,25(2) 4.王道前金属腐蚀的危害及其防范措施[期刊论文]-小氮肥2011,39(8) 5.陈墨关于CO2对常用管道金属腐蚀的研究[期刊论文]-石油和化工设备2006,9(3) 引证文献(2条) 1.熊惠萍金属腐蚀与防护技术探微[期刊论文]-新材料新装饰 2013(12) 2.鲜福灰关联因子分析法在金属腐蚀主因素辨识中的应用[期刊论文]-上海涂料 2013(4) 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/6215324645.html,/Periodical_neijkj201103096.aspx

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表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V p,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解:由题意得: (1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有: Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有: Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝的密度比碳钢小。 (2)对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有: 表面积S=2π×2 .0+2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有:表面积S=2π×2 .0+2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为:V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有: 对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝:Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

金属腐蚀理论及腐蚀控制答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 (跟着剑哥走,有肉吃。) 习题解答 第一章 1.根据表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V p,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解:由题意得: (1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有: Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有: Vˉ=△Wˉ铝/st

=(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6 =0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝的密度比碳钢小。 (2)对不锈钢在20%HNO 3( 25℃)有: 表面积S=2π×2 .0+2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有:表面积S=2π×2 .0+2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为:V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有: 对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝:Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y

加工劣质原油设备腐蚀与防护技术

加工劣质原油设备腐蚀与防护技术 齐鲁石化公司胜利炼油技术研究所 近年来,国内炼油行业进展专门快,以山东省为例,不包括国有大中型炼油厂,仅地点炼油企业,年总加工能力差不多超过两千万吨。炼油企业加工能力的增加,必定会带来原油资源和炼油技术的竞争,优化资源、降本增效成为企业生存进展的要紧手段。国有炼油厂国家原油配置指标较为充足,炼制的原油品种较为单一。而地点炼油企业由于缺乏国家原油配置指标,原油来源比较复杂,有时不得不炼制部分劣质原油(包括高硫、高酸、高含盐、高含水等原油)。同时由于价格优势,加工劣质原油也成为国内炼油企业战略进展的重要方向之一。 加工劣质原油不仅会造成生产工艺的波动,还会造成设备的腐蚀,给安全生产带来隐患,严峻时甚至会导致装置停工和人身伤亡事故。如二十世纪七十年代,国内某炼油厂焦化装置因设备腐蚀导致爆炸着火,并造成人员伤亡事故,经济缺失庞大。2001年某炼油厂加氢装置空冷器腐蚀泄漏,造成装置部分停工抢修,经济缺失达数百万元。因此,炼油企业必须充分重视劣质原油加工过程中的设备腐蚀问题,加强腐蚀监控和腐蚀防护,保证生产装置的长稳安运行,为企业制造更多的经济效益。 11加工劣质原油的设备腐蚀问题 加工劣质原油面临的腐蚀问题要紧是由于原油中的盐、硫、酸及水含量高所引起的,这些原油组分在加工过程中通过分解、转化及相互作用,形成各种腐蚀环境,对设备造成腐蚀。 1.1 盐含量高带来的腐蚀问题 在原油加工过程中,原油中无机盐水解会对设备造成严峻的腐蚀。原油中的无机盐(要紧是氯化钠、氯化镁、氯化钙)在一定温度下水解生成盐酸,在常减压蒸馏装置塔顶循环冷凝冷却系统及温度低于露点温度的部位冷凝下来,形成低温HCl+H2S+H2O腐蚀环境。该环境一样在气相部位腐蚀比较轻微,而液相部位腐蚀较重,气液相变的部位即露点部位腐蚀最为严峻。在这种腐蚀环境中,HCl腐蚀为主,H2S起促进作用,它和HCl相互促进,形成腐蚀循环,造成设备失效。此外,盐含量高还会造成装置设备的结垢以及催化剂中毒等问题。 1.2 硫含量高带来的腐蚀问题 原油中硫要紧以元素硫、硫化氢、硫醇、硫醚、二硫化物、噻吩等形式存在,由于在原油加工过程中,非活性硫不断向活性硫转变,导致硫的腐蚀贯穿在整个炼油过程中。通常在炼油厂,硫的腐蚀环境要紧有以下几种: a)HCl+H2S+H2O腐蚀环境,要紧发生在分馏塔顶冷凝冷却系统; b)H2S+HCN+H2O腐蚀环境,要紧发生在催化裂化装置稳固吸取系统; c)RNH2(乙醇胺)+H2S+CO2+H2O腐蚀环境,要紧发生在干气及液化气脱硫的再生塔底部系统及富液管线系统(温度高于90℃,压力约0.2MPa); d)S+H2S+RSH高温硫腐蚀环境(温度在240℃以上),要紧发生在蒸馏装置常减压塔下部及塔底管线、常压重油和减压渣油换热器、催化裂化分馏塔下部、延迟焦化分馏塔下部等部位; e )H2+H2S腐蚀环境,要紧发生在加氢裂化和加氢精制等临氢装置温度超过240℃的部位,如加氢裂化装置反应器、加氢脱硫装置反应器及催化重整装置石脑油加氢精制反应器; f)连多硫酸(H2SxO6)应力腐蚀开裂,要紧发生在装置停工期间的不锈钢或高合金材料制造的设备上,例如高温高压含氢环境下的反应器器壁及其衬里和内构件、储罐、换热器、管线等,专门是加氢脱硫、加氢裂化、催化重整等系统的奥氏体钢设备管线; g)高温烟气硫酸露点腐蚀,多发生在炼油厂加热炉空气预热器和烟道以及废热锅炉的省煤器和管道上。是由于加热炉燃烧含硫瓦斯气或燃料油生成的SO2和SO3所引起的。 1.3 酸含量高带来的腐蚀问题 原油中的酸包括环烷酸、芳香酸、脂肪酸等,通常以酸值或酸度来表示。一样来说,原油中的酸腐蚀是指由环烷酸引起的高温腐蚀。环烷酸是原油中有机酸的总称,是原油中要紧的酸性氧化物,其腐蚀要紧为化学腐蚀。由于腐蚀生成的

管道的腐蚀与防护方法(新版)

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:

腐蚀与防护习题

第一章绪论 1.根据你对腐蚀的理解、给材料腐蚀下一个你认为比较完善的定义。 2.简述研究金属腐蚀的主要目的和内容。 3.为什么有人把金属的高温氧化归为电化学腐蚀? 4.腐蚀控制的主要方法有哪些?控制腐蚀有何意义?腐蚀可否根除? 5.腐蚀学科的发展可以划分为几个主要阶段?各阶段有何特点? 6.腐蚀的分类方法有哪些?为什么要从多种角度对腐蚀进行分类?按腐蚀形态可将腐蚀分为哪些类型? 7.化学腐蚀和电化学府蚀有何区别? 8.试评述重量法、深度法和电流密度表征法用于腐蚀速率大小表示时的特点及适用条件。为何这些方法不能评定局部腐蚀?局部腐蚀应该如何评定才合理?对于腐蚀速率随时间改变的均匀腐蚀情况,怎样评定腐蚀程度更为科学?请给出你认为合理的方案。 9.通过理论推导,试铜在充空气的中性水溶液中的腐蚀产物为二价铜离子,阳极腐蚀电流密度i =10-2A/m3。请分别计算出以重量法和深度法表示的 corr 铜的腐蚀速率大小,并指出铜在该环境中的腐蚀等级和耐蚀情况。 第二章电化学腐蚀的基本原理 1.电极电位是如何产生的?能否测量电极电位的绝对值? 2.电极体系分为几种类型?它们各有什么特点? 3.化学位和电化学位有什么不同?电化学位由几个部分组成? 5.如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向? 6.如何使用电极电位判断金属腐蚀的倾向? 7.什么是腐蚀电池?腐蚀电池有几种类型?

8.何谓腐蚀电池?腐蚀电池和原电池有无本质区别?原因何在? 9.腐蚀电池由几个部分组成?其基本过程是什么?二次反应产物对金属腐蚀有何影响? 10.腐蚀电池分类的根据是什么?它可分为几大类? 11.什么是异金属接触电池、浓差电池和温差电池?举例说明这三类腐蚀电池的作用?何谓标准电极电位?试指出标准电位序和电偶序的区别。 12.含有杂质的锌片在稀H 2SO 4 中的腐蚀是电化学腐蚀,是由于锌片中的杂质形 成的微电池引起的,这种说法正确吗?为什么? 13.什么是电位-pH图?举例说明它的用途及局限性。 12.计算下列电极体系的电极电位: (1)Zn/Zn 2 +(2mol/L);(2)Fe3+(0.5mol/L)/Fe2+(0.2mol/L); (3)C1O 4-(0.2mol/L),C10 3 -(0.3mol/L),0H-(0.6mol/L)组成的电极体系; 13.计算Ag/AgCl电板在1mol/L KCl溶液中的电极电位。 14.将Zn片浸入Ph=l的0.01 mol/L的ZnCl 2 溶液中,通过计算判断能否发生析氢腐蚀。 15.Zn片浸在活度为1的Zn2+溶液中,Pt片浸在Ph=1,PH2=0.2MPa的酸溶液中,组成电池,求该电池的电动势,并判断该电池的正负极。 16.计算下列电板组成的电池电动势,当该电池短路时,哪个电极被腐蚀? (1)Fe和Mg分别浸在相同活度的Fe2+和Mg2+溶液中。 (2)Pb和Ag分别浸在相同活度的Pb2+和Ag+溶液中。 17.什么是析氢腐蚀?析氢腐蚀发生的必要条件是什么?析氢腐蚀有哪些特征? 18.划分高、中、低氢过电位金属的依据是什么?并据此分析金属元素对析氢腐蚀的影响?

常见的管路腐蚀形式及防护方法

常见的管路腐蚀形式及防护方法 管路损坏 管路损坏通常是第一个表明发生了腐蚀问题的迹象。然而在许多案例中,这 种管路损坏的迹象会明显存在几个月或几年了,只是一直被忽略而已。这种损坏可能是很微小的(针孔泄漏的形式),也可能是灾难性的;因为无论是水质损坏 还是更换管路都会带来重大的经济损失。 管道维修 管道维修有各种形式,从使用临时性的夹具到更换整个管道系统。在许多案例中,不正视腐蚀问题的结果就是要面对多发性的故障或不断地进行维修,这会浪费很多的宝贵时间;因此应该从最开始就正确地面对问题,才能将腐蚀损害最小化。一个部位的单次失效或多发性失效往往是由于没有深入地查明隐藏的原因。绝对的信赖是会使我们变得轻松,但这也是一种失职。由腐蚀挂片提供的腐蚀速率数据,经常与那些明显的物理指标截然相反,如管螺纹泄漏和高锈沉积;高腐蚀条件持续有增无减从而产生了更多的修复问题。

管螺纹泄漏 每个管道的螺纹处都是一个固有的薄弱点,其带来的损失是要将大约50%的管壁切掉。通常管螺纹处泄漏是腐蚀问题的第一个迹象,这将促使我们进行进一步调查。而如果忽略了它而不采取任何解决措施,那么所有的管道间隔处就会发生与水相关的灾难性的损失 对于建筑或工厂负责人来说,大型管道干线的固有条件就是最令人担忧的,因为它都是采用的螺纹管,这通常会造成最大的损坏。即使管壁足够厚可以防止更大的损坏,但高的点蚀条件仍会导致螺纹任意区域的失效,尽管在这种情况下水可能是还是可以继续通过的。 管螺纹处发生的小泄漏、氧化铁的溶解和其他沉积物的堆积等腐蚀问题起初都会反映管道的外表面上,然而,事实上这是一个内部腐蚀的问题。 对于那些管壁不均匀且处于高腐蚀条件下的螺纹处,其情况更危险,这是因为管壁的均匀性降低了,从而无法为泄漏问题提供指示。所有形式的管螺纹泄漏,都存在潜在的螺纹失效的风险。

十大海洋腐蚀防护技术

盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为:海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上),简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括:均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括:涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1),涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之,表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法,电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段,缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用,结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据,腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念,结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数,在建设初期就重视防腐蚀方法,通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性,是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例

一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同,海洋防腐涂料又可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料;非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大,每万吨船舶需要使用4~5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%~15%,如果不能有效防护,整个船舶的寿命至少缩短一半,代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有:环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等,其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大,具体见表2。实际上,从涂料使用的分类看,涂料可以分为:底漆、中间漆和面漆。其中,底漆主要包括

腐蚀与防护管理办法

设备防腐蚀管理 1.范围 1.1为加强我公司设备设施防腐工作,延长设备设施使用寿命,保证生产装置安全、稳定、长周期运行,依据国家相关法律、法规和中国天然气总公司《炼油(化工)厂设备管理制度》的有关规定,特制定本管理办法。 1.2 本管理办法适用于辽河石化公司生产及辅助生产装置接触腐蚀介质的各类设备、管道、建(构)筑物等(以下统称“设备设施”);凡受到生产工艺中腐蚀介质或工业大气、冷却水腐蚀的设备设施,都必须采取相应的防腐措施。 2.引用标准 2.1 HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》 2.2 SHS01034—2004《设备及管道涂层检修规程》 3.术语和定义 4.职责 4.1 机动设备处职责: 4.1.1 本公司设备设施防腐蚀工作统一由机动设备处归口管理,机动设备处设置专职防腐蚀管理人员。 4.1.2 负责贯彻执行国家和上级部门有关设备设施防腐规范、规程和规定,并结合公司情况制定设备设施防腐管理规定,推行全过程管理。 4.1.3负责编制防腐蚀长远规划和年度防腐计划,做好日常防腐蚀管理并督促实施,开展技术交流培训工作,组织基层单位、设备研究部门进行腐蚀调查,针对设备腐蚀问题进行研究、攻关,编写设备腐蚀分析报告,提出防腐蚀措施,推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料,不断提高设备防腐技术水平。 4.1.4负责设备设施防腐施工队伍的统一安排。 4.2 科技信息处职责: 4.2.1 负责工艺防腐的技术管理,制订和完善工艺防腐措施的技术指标及考核。

4.2.2 组织工艺防腐技术方案的审定和药剂的筛选。 4.2.3 针对生产工艺过程中出现的腐蚀问题,积极组织有关部门、使用单位和科研单位进行研究、攻关,不断提高工艺防腐管理工作的水平。 4.3 设备防腐研究室职责: 4.3.1负责公司范围内设备腐蚀机理研究、防腐分析与试验,开展工艺防腐蚀监测与评价、设备定点测厚、无损检测、?金相分析、机械性能等工作。 4.3.2负责推广、试验、研究适用于我公司的新技术、新材料、新经验.新成果。 4.4 电子商务部职责: 4.4.1 负责防腐材料、药剂的采购供应。 4.4.2 防腐材料、药剂质量必须达到国家标准、相关行业标准或企业标准的要求。 4.5 生产车间职责: 4.5.1 负责本单位设备设施防腐计划的制订、实施和日常管理工作。 4.5.2 负责组织建立和完善本单位设备设施的腐蚀档案、台帐,健全腐蚀基础资料,掌握设备设施腐蚀状态。并将相关信息录入设备管理系统中。 4.5.3 负责本单位防腐设备设施的日常维护保养和防腐设备设施检维修工作。 4.5.4 认真抓好工艺防腐操作管理,严格执行工艺防腐的控制指标。 4.5.5 负责本单位防腐新技术、新工艺、新设备、新材料的推广及应用,并进行总结、评价。 5.管理内容及要求 5.1 5.2机动设备处组织对受生产介质腐蚀严重的设备、管道进行防腐调查,定期组织对设备、管道的腐蚀情况进行观察、检测,逐步摸清腐蚀规律,并进行必要的防腐蚀指标考

铝合金的腐蚀与防护

一.引言 1.1金属防腐蚀的重要意义 金属材料是现代最重要的工程材料,人类社会的文明和发展与金属材料的使用、发展与进步有着极为密切的联系。但是金属材料及其制品会受到各种不同形式的损坏,其中最重要、最常见的损坏形式腐蚀。 金属腐蚀问题存在于国民经济的各个领域,而且随着经济建设和科学技术的发展,腐蚀的危害越来越严重,对于国民经济的发展的制约作用越来越突出。使得腐蚀科学在国民经济中所处的地位越来越重要。据统计,人们每年冶炼出来的金属约有1/10被腐蚀破坏,相当于每年约有1/10 的冶炼厂因腐蚀的存在而做了无用功;而1/10 被腐蚀破坏的金属所殃及的金属制品的破坏,其损失要远远大于金属本身的价值。据美国国家标准局(NBS)调查,1975年美国因腐蚀造成的损失高达700亿美元,即当年国民经济总产值(GNP)的4.2%;《光明日报》1999年1月20日报道,1997年因腐蚀给我国国民经济带来的损失高达2800亿人民币。 以上所说仅就经济损失而言,在有些领域,尤其在化学工业、石油化工、原子能等工业中,由于金属材料腐蚀造成的跑、冒、滴、漏,不仅造成大量的、宝贵而有限的资源与能源的严重浪费,还能使许多有害物质甚至放射性物质泄漏而污染环境,危害人民的健康,有的甚至会长期造成严重的后果;而由于金属腐蚀所造成的灾难性事故严重地威胁着人们的生命安全;许多局部腐蚀引起的事故,如氧脆和应力腐蚀断裂这一类的失效事故,往往会引起爆炸、火灾等灾难性恶果,在一定程度上威胁着人类的生存与发展,所以对于金属腐蚀问题的研究显得尤为重要。 1.2铝合金及其腐蚀机理 铝合金是近代发展起来的一类重要的金属材料。铝合金具有强度高、密度小、导电导热性强、力学性能优异、可加工性好等优点而广泛应用于化学工业、航空航天工业、汽车制造业、食品工业、电子、仪器仪表业以及海洋船舶工业等领域。但是铝合金与其他金属一样,也面临着严重的腐蚀问题。虽然在自然条件下,铝合金表面容易形成一层厚约4 nm 的自然氧化膜,但是这层膜多孔、不均匀且抗蚀性差,难以抵抗恶劣环境的腐蚀的。 为了解决上述问题,有必要对铝合金的腐蚀机理有所了解。一般而言,金属在满足以下5个基本条件下就会受到腐蚀:(1)阳极;(2)阴极;(3)阴一阳之间存在着连续接触;(4)电解质溶液;(5)阴极反应物(如氧气、水或氢气)。 铝合金的腐蚀电化学反应为: Al 3++ 3e-( 1) O2 + 2H20 + 4 e - -(中性/碱性) (2) 2H ++ 2 e-H 2(g)(酸性) (3) 由于原电池作用加速了铝腐蚀,有机或无机阻隔层和钝化剂可避免合金与电解质接触而发生阴极反应,与此同时也抑制腐蚀电子向金属界面的传导;另外钝化剂(如铬酸盐)形成的不溶性氧化物沉积在受腐点,使活性腐蚀点(如晶界、晶族、凹坑、沉淀析出处)减少,从而阻挡水、氧或电解质的进一步渗透,降低腐蚀速率。

海水腐蚀及其防护方法之令狐采学创编

海水腐蚀及其防护方法 令狐采学 摘要:海水是含盐浓度很高的天然电解质,是天然腐蚀剂中腐蚀性最强的介质之一。我们太多的设备由于海水的腐蚀性而被损坏,包括军工机械、海上钻台、淡化设备、海水管道、码头运输机械以及海边娱乐设施等,所以海水防腐不容忽视。本文介绍了海水腐蚀的原因和特点,对海水腐蚀的影响因素和防护方法进行了分析和讨论。 关键词:原因,特点,影响因素,防护 1.引言 海水腐蚀是指材料(主要是金属构件)在海洋环境中发生的腐蚀。海水水质的主要特点:海水中含有多种盐类,表层海水含盐量一般在3.2%~3.75%之间,随水深的增加,海水含盐量约有增加;海水中的盐主要为氯化物,占总盐量的88.7%;海水呈微碱性,pH值接近8。当今世界人口剧增、资源短缺、环境恶化,海洋拥有极其丰富的资源可供人类开发并将有力的推动世界经济的可持续发展。金属腐蚀由于其隐蔽性、缓慢性、自发性、自催化性常常被人们忽视,寻找最佳有效的防腐蚀和控制腐蚀方法,已成为当代材料领域最重要的课题之一。本文对海水腐蚀的原因、特点、影响因素和防护方法进行了介绍和研究。

2.海水腐蚀的原因 (一)电化学腐蚀 海水是复杂的电解质溶液,并溶有一定量的氧,电化学腐蚀原理对海水腐蚀是适用的,而且大多数金属材料在海水中都属于去极化腐蚀,即氧是海水腐蚀的去极化剂。海水腐蚀速率主要为阴极氧的去极化所控制,在这种情况下腐蚀速率由氧到达金属表面的扩散步骤所控制。 一种金属浸在海水中,由于金属及合金表面成分不均匀性,相分布不均匀性,表面应力应变的不均匀性,以及其他微观不均匀性,导致金属与海水界面上电极电位分布的微观不均匀性。金属表面就会形成无数个腐蚀微电池,就会出现阴极区和阳极区。例如碳钢在海水中电池腐蚀反应: 电极电位较低的区域—阳极区(如铁素体相):Fe→Fe2++2e 电极电位较高的区域—阴极区(如渗碳体相):?O2+H2O+2e→2OH 此外,在海水中当同一金属材料表面温度不同、氧含量不同或受应力不同还会产生宏电池腐蚀。焊接材料与基材之间物理化学性质差异时也会产生宏电池腐蚀。当两种不同金属材料浸在海水中并相互接触的情况下就会发生另一种宏电池腐蚀—电偶腐蚀。故海水腐蚀是典型的电化学腐蚀。 (二)微生物腐蚀 海洋中生存着多种动植物和微生物,它们的生命活动会改变金属海水界面的状态和介质性质,对腐蚀产生不可忽视的影

金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案:化学腐蚀:介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程,即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中,电子的传递是在介质与金属之间直接进行的,没有腐蚀电流产生,反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生,直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件,举例说明哪些金属氧化膜有保护作用,那些没有保护作用,为什么? 答案:氧化膜保护作用条件: ①氧化膜致密完整程度;②氧化膜本身化学与物理稳定性质;③氧化膜与基体结合能力;④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件:PB原理:生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积,是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示: 反应的金属体积:V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积: V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /( m ρ ' ) 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由于?值太大会使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度、塑性时,会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在,?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定,有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小,氧化膜不致密,不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念,与化学腐蚀的区别 答案:电化学腐蚀:金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较: ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

金属腐蚀与防护的理论和方法

金属腐蚀与防护的理论和方法 109年第期技术创新据估计全世界每年因腐蚀而报废的金属材料和设备的量约为金属年产量的四分之一到三分之一。由此可见研究金属的腐蚀与防护是一项富有意义而又艰巨的工作。金属的腐蚀一般可分为化学腐蚀、生物化学腐蚀和电化学腐蚀三种。化学腐蚀是金属表面与介质如气体或非电解质液体等因发生化学作用而引起的腐蚀比如金属锌在高温干燥的空气中直接被氧化的过程化学腐蚀作用进行时没有电流产生金属的生物化学腐蚀是由于各种微生物的生命活动所引起的比如某些微生物以金属为培养基或者以其排泄物侵蚀金属一定组成的土壤、污水和某些有机物质均能加速生物化学腐蚀电化学腐蚀则是金属表面在介质如潮湿空气或电解质溶液等中因形成微电池而发生电化学作用引起的腐蚀。在这三种腐蚀当中又以电化学腐蚀现象最为普遍造成的危害也最为严重下面的讨论主要就是针对这种腐蚀来说的。金属的腐蚀本质上就是金属的氧化其电极反应可表示为→这是一个阳极过程其电极电势越小则该金属就越容易失去电子而被氧化即越容易被腐蚀。据此可以制定出防治金属腐蚀的如下五大对策。所谓“一个巴掌拍不响”。既然微电池作用是造成金属腐蚀的主要因素而单单一个电极是构不成电池的要构成电池就必须同时具备对立的阴阳两极。据此防治金属腐蚀第一大对策就是要想办法将金属阳极和其介质阴极隔离开来使之构不成电池。这可以通过涂油、涂漆包括

刷涂、浸涂、淋涂、辊涂、手工喷涂、自动喷涂、静电喷涂、电泳涂漆等、烧结、磷化、氧化或钝化包括化学钝化和电化学钝化、电镀等方法在金属表面覆盖一层金属或非金属包括无机物和有机物保护层来实现在建设工程设备安装过程中 室外埋地镀锌钢管和钢管的埋地防腐通常采用的三油两布 就是使用隔离法来实现保护的。就电镀镀层来说又可分为阳极性镀层和阴极性镀层两种。前者是镀上去的金属比被保护的金属有较低的电极电势比如把锌镀在铁上锌为阳极铁为 阴极白铁皮即是后者是镀上去的金属被保护的金属有较高 的电极电势比如把锡镀在铁上锡为阴极铁为阳极马口铁即是。当镀层完整时这两种镀层的作用并无区别都是将被保护金属与腐蚀介质分隔开来。然而一旦镀层破坏不同的镀层就会产生不同的效果。阳极性镀层由于被保护的金属是阴极即使损坏受腐蚀的也是镀层本身被保护的金属则仍不受腐蚀 锌因此而被称为“钢铁的卫士”阴极性镀层由于被保护的金属是阳极一旦损坏受腐蚀的将是被保护的金属此时镀层的存 在反而加速了被保护金属的腐蚀在建筑工程中镀锌钢管与 法兰的焊接处应二次镀锌就是为了保护被破坏的金属管道。金属的腐蚀即金属的氧化其电极电势越小则该金属就越容 易失去电子而被氧化也即越容易被腐蚀故所有能使其电极 电势变正的因素均能减缓或防止腐蚀。因此防治金属腐蚀的第二大对策就是要想办法增大其电极电势。这可以利用极化

金属腐蚀与防护课后答案

金属腐蚀与防护课后答案 《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表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V p,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解:由题意得: (1)对碳钢在30%HNO3(25℃)中有: Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001 =0.4694g/m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有: Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝的密度比碳钢小。(2)对不锈钢在20%HNO (25℃)有: 3 表面积S=2π×2 .0+2π×0.015×0.004=0.00179m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715g/ m2?h 试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有:表面积S=2π×2 .0+2π×0.02×0.005=0.00314m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882g/ m2?h 试样体积为:V=π×2 2×0.5=6.28cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701g/cm3

金属腐蚀与控制

金属腐蚀与控制 第一章腐蚀概论 一、腐蚀的定义 腐蚀是材料在环境的作用下引起的破坏或变质。金属和合金的腐蚀主要是由于化学或电化学作用引起的破坏,有时还同时伴有机械、物理或生物作用。例如应力腐蚀破裂就是应力和化学物质共同作用的结果。单纯物理作用的破坏,如合金在液态金属中的物理溶解,也属于腐蚀范畴,但这类破坏实例不多。单纯的机械破坏,如金属被切削、研磨,不属于腐蚀范畴非金属的破坏一般是由于化学或物理作用引起,如氧化、溶解、溶胀等。 二、腐蚀的危害 1.经济损失 腐蚀的危害非常巨大,它使珍贵的材料变为废物,如铁变成铁锈、(氧化铁);使生产和生活设施过早地报废,并因此引起生产停顿,产品或生产流体的流失,环境污染,甚至着火爆炸。据统计,工业发达国家每年由于金属腐蚀的直接损失约占全年国民经济总产值的2~4%。中国1988年国民生产总值约为1万4千亿元,由于金属腐蚀造成的直接损失约为300~600亿元。据国外统计,金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震(平均值)损失的总和,这还不包括由于停工减产、火灾爆炸等造成的间接损失。例如,发电厂一合锅炉管子腐蚀损坏,其价值不大,但引起一大片工厂停工,则损失要大得多。另外,非金属腐蚀损失还没有详细调查,由于混凝上、木材、塑料等用量庞大,腐蚀损失也是惊人的。材料腐蚀遍及所有的经济和生活领域,由于腐蚀主要是材料与化学介质发生化学反应所引起的,所以,对于大量使用和生产强腐蚀性化学产品的化学工业等,其危害就更大。克服腐蚀危害也是广大科技工作者的迫切任务。 2.对安全和环境的危害 腐蚀不仅造成经济上的损失;也经常构成对安全的威胁。均匀腐蚀,如铁生锈,一般进展缓慢,危险性不大,但一些局部腐蚀如孔蚀(穿孔)和应力腐蚀破裂,常常是突然发生的,可能引起事故,造成意外危险。过去国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故,如飞机因某一零部件破裂而坠毁,桥梁因钢梁产生裂缝而塌陷,油管因穿孔或裂缝而漏油,引起着火爆炸等。化工厂的腐蚀事故更多,如贮酸槽穿孔泄漏,造成重大环境污染,液氨贮罐爆炸,造成人员伤亡,管道和设备跑、冒、滴、漏,破坏生产环境,有毒气体如氯、硫化氢、氰化氢等的泄漏,则更危及工作人员和附近居民的生命安全。据一些化工厂的统计,化工设备的破坏约有60%是由于腐蚀引起的,而腐蚀破坏中约30%是均匀腐蚀, 70%则属于危险的局部腐蚀,其中以应力腐蚀破裂为最多。可见,除了经济损失以外,腐蚀对安全和环境的威胁决不容忽视。 3.阻碍新技术的发展 一项新技术、新产品、和新工业的产生过程中,往往会遇到需要克服的腐蚀问题,只有解决了这些困难的腐蚀问题,新技术、新产品、新工业才得以发展。工业史上有许多例子,如铅室法硫酸工业是在找到了耐稀硫酸的铅材才得以发展起来的; 发明了不锈钢以后,生产硝酸和应用硝酸的工业才蓬勃兴起。近代还有一个有趣的例子,美国人在实施登月计划的过程中,遇到一个严重的腐蚀问题:盛四氧化二氮(氧化剂)的容器是用钛合金(6%A1,4%V)制成的,试验中几小时内就破裂,经查是应力腐蚀所致。后来科学家找到了防止破裂的方法:在氧化剂中加入少量水(>1.5%)或加0.6%NO,作为缓蚀剂,控制了应力腐蚀,克服了这道障碍,人类终于登上了月球。现在和未来在发展新技术、新产品的过程中,还会不断遇到各种新的腐蚀问题,而且是越来越困难的问题,例如化学、能源(包括核能)、航天工业等都有向高温、高压方向发展的趋势,这样可获得更高的生产率,更快的速度和更低的生产成本。但高温高压会造成更加苛刻的腐蚀环境。早期的喷气机油泵温度约为790℃,现在已达到约1100℃,这就需要适应高温、高速的新材料。由于石油和天然气的短缺,特别是我国,利用蕴藏量巨大的煤转化为气或液体燃料,是有重大意义的,但这就会遇到一连串的腐蚀问题:高温(超过1650℃)、高压、庞大的容器、粉尘的磨损腐蚀,硫化氢以及加氢引起的氢腐蚀,适应高温、高速、高磨蚀的泵和阀等。解决了这一系列问题,将可能获得廉价的煤的液化、气化燃料,将使我国以至世界的经济面貌大为改观。 4.促进自然资源的耗损 地球只有薄薄的一层外壳贮藏着可用的矿藏,而金属矿的贮量是有限的,现在已越来越减少。人类从矿石中提炼出金属,腐蚀又使金属变为无用的、不能回收的散碎的氧化物等,因而加速了自然资源的耗损。从延缓自然资源耗竭的观点看,防止腐蚀的工作也是十分重要的。 三、腐蚀的分类 根据腐蚀的形态,可分为均匀(全面)腐蚀和局部腐蚀两类,局部腐蚀还可分为若干小类。 根据腐蚀的作用原理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时,金属表面存在隔离的阴极与阳极,有微小的电流存在于两极之间,单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为,高温气体腐蚀(如高温氧化)属于化学腐蚀,但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区,也有电子和离子的流动。据此,出现了另一种分类:干腐蚀和湿腐蚀。湿腐蚀是指金属在水溶液中的腐蚀,是典型的电化学腐蚀,干腐蚀则是指在干气体(通常是在高温)或非水溶液中的腐蚀。单纯的物理腐蚀,对于金属很少见,对于非金属,则多半产生单纯的化学或物理腐蚀,有时两种作用同时发生。 金属腐蚀与控制

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