a7工业腐蚀与预防措施化工安全工程概论ppt课件.ppt

第七章第七章 工业腐蚀与预防措施工业腐蚀与预防措施第一节 工业腐蚀及其危害第二节 工业腐蚀的典型类型第三节 应力腐蚀裂纹第四节 腐蚀监测技术第五节 设计和选材的防腐考虑第六节 材料的防腐措施 第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述腐腐蚀蚀是是指指材材料料在在周周围围介介质质作作用用下下产产生生的的破破坏坏腐腐蚀蚀的的原原因因是是多多方方面面的的，，可可以以是是化化学学的的、、物物理理的的、、生生物物的的、、机机械械的的等等工工业业腐腐蚀蚀主主要要是是由由于于原原材材料料中中含含有有的的以以及及过过程程中中生生成成的的腐腐蚀蚀性性成成分分造造成成的的大大气气中中的的杂杂质质、、水水中中的的微微量量氯氯和和溶溶解解氧也会产生腐蚀作用氧也会产生腐蚀作用　　腐腐蚀蚀的的形形式式是是多多种种多多样样的的按按照照腐腐蚀蚀的的环环境境或或起起因因，，有有大大气气腐腐蚀蚀、、土土壤壤腐腐蚀蚀、、海海洋洋腐腐蚀蚀、、生生物物腐腐蚀蚀、、水水腐腐蚀蚀、、非非水水溶溶液液腐腐蚀蚀等等按按照照腐腐蚀蚀的的结结果果或或表表现现形形式式，，有有点点腐腐蚀蚀、、缝缝隙隙腐腐蚀蚀、、晶晶间间腐腐蚀蚀、、应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹、、腐腐蚀蚀疲疲劳劳、、磨磨损损腐腐蚀等等。

蚀等等腐腐蚀蚀无无处处不不在在，，种种类类繁繁多多为为了了制制定定防防腐腐对对策策，，需需要要对对装装置置选选材材、、装装置置设设计计、、原原材材料料及及冷冷却却水水中中的的杂杂质质以以及及运运转转条条件件等等进进行行详详尽尽研研究究，，加加大大力力度度、、综综合合治治理理，，从从而而防防止止或或减缓腐蚀性破坏减缓腐蚀性破坏 二、腐蚀机理二、腐蚀机理1，化学腐蚀化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成的破坏工业中常见的化学腐蚀有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀等金属氧化：金属在干燥或高温气体中可与氧反应造成腐蚀氧化过程可表示为2Me+O2≒2MeO式中 Me表示金属高温硫化：是指含硫介质如硫蒸气、二氧化硫、硫化氢等，在高温下与金属作用生成硫化物的腐蚀过程特别是在有水蒸气存在的条件下，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，硫化氢则成为氢硫酸，高温硫化腐蚀状况会加重ü渗碳是指一氧化碳、烃类等含碳物质在高温下与渗碳是指一氧化碳、烃类等含碳物质在高温下与钢接触分解成游离碳，并渗入钢内形成碳化物的过钢接触分解成游离碳，并渗入钢内形成碳化物的过程ü脱碳是指钢中渗碳体在高温下与气体介质如水蒸脱碳是指钢中渗碳体在高温下与气体介质如水蒸气、氢、氧等，发生化学反应引起渗碳体脱碳的过气、氢、氧等，发生化学反应引起渗碳体脱碳的过程。

渗碳和脱碳均能使钢表面硬度和疲劳极限下降渗碳和脱碳均能使钢表面硬度和疲劳极限下降ü氢腐蚀：氢介质与金属中的碳反应使金属脱碳的氢腐蚀：氢介质与金属中的碳反应使金属脱碳的过程2．电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或组成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之间发生的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解，造成材料失效这一过程称为电化学腐蚀两种不同金属在溶液中直接接触，因其电极电位不同而构成腐蚀电池，使电极电位较负的金属发生溶解腐蚀，则称之为电偶腐蚀，或接触腐蚀工程上不乏不同金属材料间的接触，电偶腐蚀这类电化学腐蚀屡屡发生 三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 伴随世界工业化进程的是环境污染的加重和人类生存条件的恶化污染环境的物质大多是腐蚀性物质，所以腐蚀现象无时不在，随处可见腐蚀所造成的损失是巨大的在设备损伤事故中，腐蚀所造成的经济损失占很大比例1964～1973年间， 日本金属工业公司处理设备损伤事故1009起，有985起与腐蚀有关，占97．62％美、英、前苏联、前西德等国1969～1970年间的调查资料表明，由于腐蚀造成的直接损失，占国民经济总收入的2．0％～4．2％。

美国每年汽车事故损失300亿美元，火灾损失110亿美元，洪水损失4．3亿美元，风灾损失17亿美元，地震损失4亿美元，而腐蚀造成的损失达700亿美元，远远超出上述其余各项的总和 在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间产品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性腐蚀性产品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性腐蚀性介质对建筑物、厂房、设备基础、各种构架、道路、介质对建筑物、厂房、设备基础、各种构架、道路、地沟等，都会造成腐蚀性破坏致使建筑物临危、地沟等，都会造成腐蚀性破坏致使建筑物临危、厂房倒塌、设备基础下陷、构架毁坏、管道变形开厂房倒塌、设备基础下陷、构架毁坏、管道变形开裂，造成重大事故在化工生产中，大量酸、碱等裂，造成重大事故在化工生产中，大量酸、碱等腐蚀性介质，严重地腐蚀着机械、设备，管路、阀腐蚀性介质，严重地腐蚀着机械、设备，管路、阀门、垫片、填料等，致使设备壁厚变薄、强度下降，门、垫片、填料等，致使设备壁厚变薄、强度下降，设备、管路、阀门泄漏，内容物向外泄放或散逸，设备、管路、阀门泄漏，内容物向外泄放或散逸，引起中毒、火灾、爆炸等事故发生电气、仪表等引起中毒、火灾、爆炸等事故发生。

电气、仪表等设施，会因腐蚀而引起绝缘破坏、接触不良，致使设施，会因腐蚀而引起绝缘破坏、接触不良，致使电气、仪表失灵，引发各类事故电气、仪表失灵，引发各类事故 第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型一、全面腐蚀一、全面腐蚀全全面面腐腐蚀蚀是是指指金金属属结结构构的的整整个个表表面面或或大大面面积积的的程程度度相相同同的的腐腐蚀蚀，，也也称称作作均均匀匀腐腐蚀蚀在在全全面面腐腐蚀蚀中中，，金金属属以以一一定定的的速速度度被被腐腐蚀蚀介介质质所所溶溶解解，，金金属属结结构构逐逐渐渐变变薄薄而而局局部部腐腐蚀蚀是是指指金金属属结结构构特特定定区区域域或或部部位位上的腐蚀上的腐蚀全全面面腐腐蚀蚀的的速速度度，，以以金金属属结结构构单单位位时时间间内内，，单单位位面面积积的的质质量量损损失失表表示示，，如如mg·dm—2．．d－－1，，g·m—2．．h－－1；；也也可可用用金金属属每每年年腐腐蚀蚀的的深深度度，，即即金属构件每年变薄的程度来表示，如金属构件每年变薄的程度来表示，如mm·a－－1金属材料的耐腐蚀性，依其腐蚀速度分为四个等级，列于下表二、缝隙腐蚀二、缝隙腐蚀缝隙腐蚀是在电解质溶液中，金属与金属、金属与非金属之间的狭缝内发生的腐蚀。

在管道连接处，衬板、垫片处，设备污泥沉积处，海生物附着处，以及设备外部尘埃、腐蚀产物附着处，金属涂层破损处，均易产生缝隙腐蚀一般为电化学腐蚀缝隙可以使溶液侵入，也可使其流动受阻缝宽在0.10～0.12 mm间最易腐蚀，一般腐蚀的缝隙宽度约为0.025～3.125 mm缝内外面积比越大，则提供阴极反应的场所越多，从而加速了缝内的阳极反应，使腐蚀加快 三、孔腐蚀三、孔腐蚀孔腐蚀是金属表面个别小点上深度较大的腐蚀，简称孔蚀，也称作小点腐蚀金属表面由于露头、错位、介质不均匀等缺陷，使其表面膜的完整性遭到破坏，成为点蚀源点蚀源在某段时间内呈活性状态，电极电位较负，与表面其他部位构成局部腐蚀微电池在大阴极、小阳极的条件下，点蚀源的金属迅速被溶解形成孔洞氯化物、溴化物、次氯酸盐等溶液，及含氯离子天然水的存在，最易产生孔蚀氯化亚铜、氯化亚铁或卤素离子与氧化剂同时存在，则能加剧孔蚀当介质中OH—、NO3—、SO42—、ClO4—等阴离子与溶液中的Cl—比值达一定值时，对孔蚀有抑制作用，否则其作用相反增加溶液流速，能消除金属表面滞流状态，有降低孔蚀作用的倾向 四、氢损伤四、氢损伤1．氢腐蚀在高温高压下，氢引起钢组织结构变化，使其机械性能恶化，称为氢腐蚀。

氢腐蚀是指H2在高温高压下在钢表面分解为HH经化学吸附透过金属表面固溶体，向钢内部扩散H在夹杂物与金属交界处形成H2，或与碳化合生成甲烷(CH4)H2和CH4不能重溶或扩散，封闭聚集形成高压造成应力集中，引起微裂纹生成化学工业用钢常见的氢腐蚀有以下特征：软钢或钢表面可见鼓泡，微观组织沿晶界可见许多微裂纹被腐蚀的钢强度、塑性下降，容易脆断氢腐蚀与氢脆不同，不能用脱氢的方法使钢材恢复其机械性能 2．氢脆氢脆是指氢扩散到金属内部，使金属材料发生脆化的现象一般认为氢溶于钢后残留在位错处，当氢达饱和状态后，对位错起钉孔的作用，使滑移难以进行，从而使钢呈现出脆性氢脆具有可逆性，未脆断前在100～150℃间适当热处理，保温24 h可消除脆性氢脆不同于应力腐蚀，无须腐蚀环境，而且在常温下更容易发生氢脆合金钢碳化物组织状况对氢脆有直接影响，氢脆开裂容易程度顺序为：马氏体>500℃回火马氏体>粗层状珠光体>细层状珠光体>球状珠光体合金钢强度级别越高，其氢脆敏感性越大 第三节第三节 应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹一、应力腐蚀概述一、应力腐蚀概述金金属属或或合合金金在在应应力力，，特特别别是是拉拉伸伸应应力力的的作作用用下下，，又又处处在在特特定定的的腐腐蚀蚀环环境境中中，，材材料料虽虽然然在在外外观观上上没没有有多多大大变变化化，，如如未未产产生生全全面面腐腐蚀蚀或或明明显显变变形形，，但但却却产产生生了了裂裂纹纹。

这这种种现现象象称称作作应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹因因此此，，在在全全面面腐腐蚀蚀较较严严重重的的情情形形下下，，不不易易产产生生应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹应应力力腐腐蚀蚀外外观观无无变变化化，，裂裂纹纹发发展展迅速且预测困难，因而更具危险性迅速且预测困难，因而更具危险性应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹是是应应力力和和腐腐蚀蚀环环境境相相结结合合造造成成的的所所以以，，只只要要消消除除应应力力和和腐腐蚀蚀环环境境两两者者中中的的任任何何一一个个因因素素，，便便可可以以防防止止裂裂纹纹的的产产生生实实际际上上既既无无法法完完全全消消除除装装置置在在制制造造时时的的残残余余应应力力，，又又无无法法使使装装置置完完全全摆摆脱脱腐腐蚀蚀性性环环境境采采用用上上述述方方法法防防止止应应力力腐腐蚀蚀几几乎乎是是不不可可能能的的因因此此，，一一般般是是通通过过改改变变材材料料的的方方法法解解决决这这个个问问题题此此外外，，焊焊缝缝部部位位由由于于热热应应变变作作用用会会产产生生很很大大的的残残余余应应力力，，而而加加热热冷冷却却的的热热循循环环过过程程，，也也会会使使材材质质发发生生变变化化所所以以对对于于焊焊缝缝部部分分要要比比对对于于焊焊接接本本体更加注意，认真查看是否发生了应力腐蚀裂纹。

体更加注意，认真查看是否发生了应力腐蚀裂纹 金属材料并不是在所有的腐蚀环境中都能产生应力腐蚀裂纹不同金属材料的应力腐蚀都需要特定的腐蚀环境随着各种金属材料应用范围的不断扩大，腐蚀环境的种类也出现增多的趋势化学工业中的应力腐蚀，是由于原材料中所含的杂质或在各工序中经过分解、合成等过程生成的腐蚀性成分造成的能造成应力腐蚀的原材料中的杂质有硫、硫化物、氯化钠和氯化锰等无机盐、脂环酸、氮化合物等另外，为了防止腐蚀所加入的碱，再生重整等过程中使用的催化剂，也是能引起应力腐蚀裂纹的物质 二、应力腐蚀的机理与特征二、应力腐蚀的机理与特征应力腐蚀机理比较成熟的有机械化学效应、闭塞电池理论、表面膜理论、氢脆理论四种学说下面简单介绍这四种理论机械化学效应理论认为，金属材料在应力作用下在应力集中处迅速变形屈服成为腐蚀电池阳极区，与金属表面腐蚀电池的阴极区构成小阳极大阴极的腐蚀电池使金属沿特定的狭窄区域迅速溶解开裂闭塞电池理论认为，某些几何因素使金属裂纹引发点处电解液流动不畅形成闭塞电池该处为阳极，其他处为阴极，闭塞区内的金属溶解之后的自催化作用使金属溶解加速，发展成裂纹 ü表表面面膜膜理理论论认认为为，，金金属属表表面面膜膜在在应应力力作作用用下下受受到到破破坏坏露露出出新新表表面面，，新新表表面面因因与与有有保保护护膜膜部部分分存存在在电电位位差差异异而而构构成成腐腐蚀蚀电电池池阳阳极极，，发发生生溶溶解解形形成成裂裂纹纹源源。

应应力力集集中中，，使使裂裂纹纹进进一步发展一步发展ü氢氢脆脆理理论论认认为为，，在在应应力力作作用用下下，，金金属属腐腐蚀蚀生生成成的的氢氢被被金金属属吸吸收收，，产产生生氢氢应应变变铁铁素素体体或或高高活活化化氢氢化化物物，，使使金金属属材材料料脆脆化而出现裂纹，并沿氢脆部位向前扩展，导致破裂化而出现裂纹，并沿氢脆部位向前扩展，导致破裂ü应应力力腐腐蚀蚀与与全全面面腐腐蚀蚀、、缝缝隙隙腐腐蚀蚀、、孔孔蚀蚀不不同同，，有有自自己己的的显显著著特特征征产产生生应应力力腐腐蚀蚀的的金金属属材材料料主主要要是是合合金金，，纯纯金金属属较较少少引引起起应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹的的主主要要是是拉拉应应力力，，压压应应力力虽虽能能引引起起应应力力腐腐蚀蚀，，但但并并不不明明显显应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹呈呈枯枯枝枝状状、、锯锯齿齿状状，，其其走走向向垂垂直直于于应应力力方方向向应应力力腐腐蚀蚀裂裂纹纹，，根根据据金金属属材材料料所所处的腐蚀环境，可以是晶间型、穿晶型或混合型处的腐蚀环境，可以是晶间型、穿晶型或混合型 三、应力腐蚀的影响因素三、应力腐蚀的影响因素1．不锈钢应力腐蚀(1)氯化物工艺介质中的氯化物和冷却水中的氯离子是产生应力腐蚀裂纹的重要原因。

实验研究结果表明，氯化物的浓度越高，产生应力腐蚀裂纹的时间越短即使氯离子含量只有十万分之一，也会在短时间内产生裂纹腐蚀温度对应力腐蚀裂纹的影响很大随着温度的上升，裂纹的敏感性显著增加，产生裂纹的时间大大缩短，裂纹成长的速度明显增大在100～350℃的食盐水中进行的应力腐蚀裂纹实验显示，如果温度在300℃以上，不易产生裂纹，这是因为大量的点腐蚀迅速导致全面腐蚀，因而观察不到腐蚀裂纹水中的溶氧对氯化物形成的应力腐蚀裂纹起促进作用只要水中有溶氧，氯离子的含量只有百万分之一就会产生应力腐蚀裂纹 (2)碱从使用烧碱的纯碱工业的腐蚀实例和事故调查中知道，由碱液引起的应力腐蚀裂纹较少实际上，因为碱与氯离子同时存在，很难断定哪一个是应力腐蚀的主要影响因素但是，在高温锅炉一类的容器中，即使没有氯离子存在也会产生裂纹如果有氧和氧化剂的存在，则会加速裂纹的生成由碱引起的应力腐蚀裂纹，过去说是锅炉水质问题，其实都可以归结为氢氧化钠的原因在石油炼制中，氯化物分解生成氯化氢，为了抑制氯化氢的腐蚀作用，采用添加氢氧化钠的方法但是由于加入过量的氢氧化钠，又产生了应力腐蚀裂纹的问题在制氢装置中，采用钾系催化剂，可形成氢氧化钾，也会造成应力腐蚀裂纹。

(3)硫化物加氢脱硫装置发生的应力腐蚀为晶间型裂纹，这是因硫化物，更确切地说是因连多硫酸所致不锈钢中夹杂的铁的硫化物，可与空气中的水分和氧反应生成连多硫酸或亚硫酸，导致产生裂纹在实验室中，敏化的不锈钢，即使是亚硫酸或低pH值的硫化氢溶液，也能使其产生应力腐蚀裂纹由硫化物引起的应力腐蚀裂纹与材质有密切关系不锈钢经过敏化处理，会析出碳化铬，使结晶晶间铬含量减少，材质的耐腐蚀性降低，易产生晶间裂纹硫化物与氯化物共存的环境下，对各种不锈钢装置的检验表明，在80℃以上，裂纹发生率急剧增加，即使是耐应力腐蚀的不锈钢也变得无效 2．碳钢、低合金钢应力腐蚀(1)硫化氢对石油工业中高强钢制球形储罐的调查结果查明，液化石油气中所含的硫化氢在有水分存在的条件下，会引起应力腐蚀裂纹2)碱对于铆接结构装置，往往在应力集中的铆钉孔处发生裂纹，铆钉孔处的氢氧化钠浓度一般在30％以上对于碳钢，碱液浓度在10％～75％之间容易发生裂纹，但即使浓度在1％左右也会发生裂纹对于低合金钢，在其焊接区容易发生应力腐蚀裂纹，材质不同，裂纹的敏感性也不尽相同碱引起的应力腐蚀裂纹在330℃以上的高温时，随着温度的上升，裂纹生长速度加快；但当温度降低至30℃以下时，裂纹不再生长。

碱引起的应力腐蚀裂纹需要有非常高的应力，所以在残余应力较高的焊缝部位容易产生裂纹 (3)CO-CO2混合气在湿性CO-CO2混合气的环境中，会产生应力腐蚀裂纹如煤气装置(含CH4 、H2 、CO2 、CO 及微量残余O2) 混合气中CO、CO2单独存在时不会产生裂纹，仅在共存时才产生裂纹混合气中CO的分压越高，产生裂纹的极限应力就越低，裂纹生长的速度也越快碳钢必须在高应力条件下才会发生CO-CO2的应力腐蚀裂纹在湿性CO-CO2的条件下，即使是高铬钢也会产生裂纹如果使混合气体保持干性，即在其露点以上，就可以防止裂纹 (4)硝酸盐在有硝酸盐存在的碳钢建筑物或装置中，会产生应力腐蚀裂纹在硝酸盐中，硝酸铵最容易产生裂纹，而且随着硝酸铵的浓度增大，裂纹的敏感性增强腐蚀温度越高，越容易产生裂纹碳钢仅在屈服点附近高压力下，才会产生应力腐蚀裂纹，而在焊接区一类的微观组织中，存在着容易产生裂纹的部分 (5)液氨对于储存液氨的高强钢球形储罐，每次开罐检查时，都发现大量的裂纹美国一个装置试验委员会报告，大约有3％的储罐平均三年内就会发生裂纹这些裂纹主要发生在冷加工的封头或筒体的焊接部分附近而且，越是高强材料，冷加工或焊接条件越是恶劣，越容易发生裂纹。

由于液氨的应力腐蚀裂纹很难在实验室模拟再现，而且发生裂纹的时间很长，在这方面的研究成果报道不多 第四节第四节 腐蚀监测技术腐蚀监测技术一、电参数监测法 材料腐蚀造成材料缺陷或材质变化，其电参数亦引起相应改变这类方法是应用腐蚀的电响应监测腐蚀常用的有以下几种方法 1．电阻法 该法应用金属横截而积因腐蚀而减小，从而引起电阻改变的原理，进行腐蚀速度的检测它不受介质状态的限制，常用于运转设备的腐蚀检测 2．极化阻力法 对电解液中正在腐蚀的金属施加一个小的电压，会产生一定的电流，电压与电流的比值称为极化阻力极化阻力与腐蚀速度成反比通过极化阻力的测定可以确定腐蚀速度该法限于电解液中的运转设备均匀腐蚀的测定，测得的为瞬时腐蚀速度如果与电阻法联合使用，会得到较全面的腐蚀信息 3．电位法腐蚀状况与腐蚀电位存在一定关系、该法通过电位测量可确定腐蚀程度与腐蚀类型电位法可用于局部腐蚀与均匀腐蚀的监测，但不能提供总腐蚀和腐蚀速度的很确数据 4．涡流技术 把金属物体置于交流馈电线圈电场内，其表面会产生涡流在腐蚀裂纹或蚀坑处，涡流受到干扰，使激励线圈反电势改变，或在次级线圈内产生变化。

该变化经检波、放大可转换为视觉显示通常把线圈做成探头，在被测表面上移动进行测定它可用于检查腐蚀表面、设备内壁，也可测定铁磁材料的非金属涂层或非铁覆盖层厚度 二、物理监测技术二、物理监测技术1．超声波技术 该技术是由一压电晶体发出的声脉冲射向待测材料，声脉冲会受到材料前面、后面及两面之间大缺陷的反射反射波由同一压电晶体或接收压电晶体检拾，经放大后在阴极射线示波器上显示示波器的时间坐标给出材料厚度和缺陷位置缺陷尺寸可由缺陷波幅得到 2．氢监测技术 通过对氢气量的测定可测得金属的腐蚀速度氢气量的测定通常用探氢针来完成其原理是吸收的氢通过1—2mm的钢，扩散至接通压力表的狭窄的环状空间由测得的压力增加速度估算扩散到钢中的氢气量，进而估计钢的腐蚀程度 三、腐蚀环境监测法三、腐蚀环境监测法1．化学法 过程物料构成了设备的腐蚀环境采用化学分析的方法，测定物料的PH值、氧浓度、缓蚀剂浓度等与腐蚀有关的参数，以了解腐蚀状况该法不能直接测定腐蚀速度．但可提供发生腐蚀转化的条件，也可鉴别发生两种不同形态腐蚀的界线 2．挂片法 将材料试片挂在腐蚀物料中，保持一定时间后确定其腐蚀状况。

应用该法可对比评价相同材料设备的腐蚀状况，也可用于对其他腐蚀监测方法的验证 第五节第五节 设计和选材的防腐考虑设计和选材的防腐考虑一、防腐设计一、防腐设计缝缝隙隙是是引引起起腐腐蚀蚀的的重重要要因因素素之之一一因因此此在在结结构构设设计计、、连连接接形形式式上上，，应应采采取取合合理理结结构构，，避避免免出出现现缝缝隙隙进进行行焊焊接接时时，，应应用用双双面面焊焊、、连连续续焊焊，，避避免免搭搭接接焊焊或或点焊设设备备死死角角积积液液处处是是发发生生严严重重腐腐蚀蚀的的部部位位因因此此在在设设计计时时应应尽尽量量减减少少设设备备死死角角，，消消除除积积液液对对设设备备的的腐腐蚀 二、选材防腐考虑二、选材防腐考虑防止或减缓腐蚀的重要途径是正确地选择工程材料除考虑一般技术经济指标外，还需考虑工艺条件及其在生产过程中的变化要根据介质性质、浓度、杂质、腐蚀产物，物料化学反应、温度、压力、流速等工艺条件，以及材料的耐腐蚀性能，综合选择材料应用于腐蚀性介质中的推荐耐腐蚀材料可查有关资料 第六节第六节 材料的防腐措施材料的防腐措施一、电化学保护一、电化学保护阳阳极极保保护护：：在在腐腐蚀蚀介介质质中中，，将将被被腐腐蚀蚀金金属属通通以以阳阳极极电电流流，，在在其其表表面面形形成成有有很很强强耐耐腐腐蚀蚀性性的的钝钝化化膜膜，，借以保护金属，称为阳极保护。

借以保护金属，称为阳极保护阴阴极极保保护护：：阴阴极极保保护护有有外外加加电电流流法法和和牺牺牲牲阳阳极极法法两两种种外外加加电电流流法法是是把把直直流流电电源源负负极极与与被被保保护护金金属属连连接接，，正正极极与与外外加加辅辅助助电电极极连连接接，，电电源源对对被被保保护护金金属属通通入入阴阴极极电电流流，，使使腐腐蚀蚀受受到到抑抑制制牺牺牲牲阳阳极极法法又又称称作作护护屏屏保保护护，，它它是是将将电电极极电电位位较较负负的的金金属属与与被被保保护护金金属属连连接接构构成成腐腐蚀蚀电电池池电电位位较较负负的的金金属属(阳阳极极)在腐蚀过程中流出的电流抑制了被保护金属的腐蚀在腐蚀过程中流出的电流抑制了被保护金属的腐蚀二、缓蚀剂的应用二、缓蚀剂的应用能能够够阻阻止止腐腐蚀蚀介介质质对对金金属属的的腐腐蚀蚀或或降降低低腐腐蚀蚀速速率率的的物物质质称称为为缓缓蚀蚀剂剂缓缓蚀蚀剂剂可可分分为为无无机机缓缓蚀蚀剂剂和和有有机机缓缓蚀蚀剂剂两两大大类类型型无无机机缓缓蚀蚀剂剂有有氧氧化化性性缓缓蚀蚀剂剂，，如如硝硝酸酸钠钠、、亚亚硝硝酸酸钠钠、、铬铬酸酸盐盐、、重重铬铬酸酸盐盐等等；；有有机机缓缓蚀蚀剂剂有有胺胺类类、、醛醛类类、、杂杂环环化化合物、咪唑啉、有机硫等。

合物、咪唑啉、有机硫等缓缓蚀蚀剂剂的的缓缓蚀蚀作作用用可可分分别别用用吸吸附附理理论论、、成成膜膜理理论论、、电电化化学学理理论论来来解解释释吸吸附附理理论论认认为为，，缓缓蚀蚀剂剂吸吸附附于于金金属属表表面面，，形形成成一一层层连连续续的的吸吸附附膜膜，，在在腐腐蚀蚀性性介介质质和和金金属属之之间间起起隔隔离离作作用用，，阻阻止止对对金金属属的的腐腐蚀蚀成成膜膜理理论论认认为为，，缓缓蚀蚀剂剂与与腐腐蚀蚀性性介介质质反反应应生生成成难难溶溶化化合合物物，，在在金金属属表表面面布布上上一一层层难难溶溶金金属属膜膜，，对对金金属属起起屏屏蔽蔽作作用用，，阻阻止止对对金金属属的的腐腐蚀蚀电电化化学学理理论论认认为为，，加加入入缓缓蚀蚀剂剂，，对对金金属属阳阳极极腐腐蚀蚀或或阴阴极极腐腐蚀蚀起起阻阻滞滞作用，降低腐蚀速率，从而达到缓蚀目的作用，降低腐蚀速率，从而达到缓蚀目的 一般说来，缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大，但当浓度达到一定值后，缓蚀剂浓度增加，缓蚀效率反而下降如铬酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等氧化性缓蚀剂就属于这种类型在较低温度下，缓蚀效率较高升高温度，吸附作用下降，腐蚀加重在某一温度范围内，缓蚀作用是稳定的。

有时升高温度会提高缓蚀效率，这是因为形成的反应产物膜或钝化膜质量好腐蚀性介质的流速增大一般会降低缓蚀效率但有时腐蚀性介质的流动会使缓蚀剂分布均匀，反而会提高缓蚀效率 三、金属保护层三、金属保护层1．保护层及其类型金属保护层是指有较强耐腐蚀性的金属或合金，覆于较差耐腐蚀性金属表面的金属层金属保护层有衬里金属层、表面合金化金属层、化学镀金属层、离子镀金属层、喷镀金属层、热浸镀金属层、电镀金属层等多种类型衬里金属层是将较强耐腐蚀性的金属，如铅、钛、铝等衬覆于设备内部的防腐方法这是化工防腐中广泛应用的一种方法，具有安全可靠的特点主要有 衬 不 锈 钢 和 耐 酸 钢 ， 如 OCr13、 OCr17Ti、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti等；衬钛如TA1、TA2等；衬铝如各号纯铝；以及衬铅或搪铅等 ü表表面面合合金金化化金金属属层层是是采采用用渗渗透透、、扩扩散散等等工工艺艺，，使使金金属属表表面面生生成成某某种种合合金金表表面面层层，，以以防防腐腐蚀蚀或或摩摩擦擦化化学学镀镀金金属属层层是是采采用用化化学学反反应应，，在在金金属属表表面面镀镀镍镍、、锡锡、、铜铜、、银银等等以以防防腐腐蚀蚀。

离离子子镀镀金金属属层层是是在在减减压压下下，，使使金金属属或或合合金金蒸蒸气气部部分分离离子子化化，，在在高高能能作作用用下下，，对对被保护金属表面进行溅射、沉积以获得镀层被保护金属表面进行溅射、沉积以获得镀层ü喷喷镀镀金金属属层层是是将将金金属属、、合合金金或或金金属属陶陶瓷瓷喷喷射射于于被被保保护护金金属属表表面面的的防防腐腐方方法法热热浸浸镀镀金金属属层层是是在在钢钢铁铁构构件件表表面面热热浸浸上上铝铝、、锌锌、、铅铅、、锡锡及及其其合合金金的的防防腐腐方方法法电电镀镀金金属属层层是是应应用用电电化化学学原原理理，，以以金金属属表表面面为为阴极，获得电沉积表面层以保护金属的方法阴极，获得电沉积表面层以保护金属的方法 2．化学转化膜为获得优质保护层，被保护金属的表面必须预处理，除去氧化皮、锈蚀产物以及油污等不洁物质，同时获得适当的粗糙度而后进行化学或电化学反应，形成具有良好附着力、耐腐蚀的反应产物膜，称为化学转化膜或化学转化层化学转化膜有多种，下面作简单说明对于钢铁氧化膜，其转化过程为氧化，称为发蓝用磷酸处理形成磷酸盐膜，称为磷化用草酸处理形成草酸盐膜，称为草酸化用铬酸盐处理形成钝化膜称为钝化处理。

进行阳极化处理则形成阳极氧化膜 四、非金属保护层四、非金属保护层非金属保护层是指用非金属材料覆盖于金属或非金属设备或设施表面，防止腐蚀的保护层非金属保护层分为衬里和涂层两类前者多用于液态介质对设备内部腐蚀的防护；后者多用于腐蚀性气体对环境腐蚀的防护敷设金属和非金属保护层，都需要对敷设主体表面进行预处理金属表面的预处理是为了去污，便于敷设金属保护层；非金属表面的预处理，也是为了去污，提高表面黏结力 1．防腐衬里防腐衬里常用的有玻璃钢衬里、橡胶衬里、塑料衬里等这些衬里都需要应用相应的胶接剂与设备内表面黏接在一起如玻璃钢衬里用玻璃钢胶液，把玻璃布黏接在设备内表面上橡胶衬里胶接剂，是把胶板溶于汽油或其他溶剂中制成，在设备里面胶接硬质或半硬质橡胶塑料衬里是把聚氯乙烯、聚丙烯板材衬在钢或混凝土设备内表面上2．防腐涂层涂层是涂料涂刷于物体表面后，形成一种坚韧、耐磨、耐腐蚀的保护层当涂料是由两种或两种以上成膜物质组成时，起决定作用的一种称为主料，其余称为辅料涂料是按成膜物质，即涂料分类如酚醛及改性酚醛树脂涂料、环氧及改性环氧树脂涂料、呋喃及改性呋喃树脂涂料、乙烯类涂料、聚氨酯涂料等上述涂料常用于涂刷设备内壁，起防腐作用。

涂刷建、构筑物的防腐涂料有，各色过氯乙烯防腐漆、各色乙烯防腐漆、各色环氧硝基磁漆、冷固化环氧涂料、沥青耐酸漆、有机硅耐热漆等THE ENDThanks。