[工学]金属腐蚀与防护课件.ppt

1、 研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害，延长金属的使用寿命。各种金属工程的危害，延长金属的使用寿命。各种金属工程材料，无论是原材料、产品加工、使用和储存材料，无论是原材料、产品加工、使用和储存都会遇到不同的使用环境，产生不同程度的腐都会遇到不同的使用环境，产生不同程度的腐蚀。而金属腐蚀是一个自发过程，完全避免材蚀。而金属腐蚀是一个自发过程，完全避免材料的腐蚀是不可能的，只能在对金属在各种腐料的腐蚀是不可能的，只能在对金属在各种腐蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基础上，以保证材料正常使用为前提，通过防腐础上，

2、以保证材料正常使用为前提，通过防腐蚀设计，使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降蚀设计，使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降低到最小程度，即进行腐蚀控制。低到最小程度，即进行腐蚀控制。防腐蚀设计：为预防和控制破坏和防腐蚀设计：为预防和控制破坏和损失而进行的设计。损失而进行的设计。金属的防腐蚀设计主要包括：金属的防腐蚀设计主要包括：一、一、金属材料的正确选择；金属材料的正确选择；二、二、防腐蚀结构设计；防腐蚀结构设计；三、防腐蚀工艺流程的选择；三、防腐蚀工艺流程的选择；四、防护方法的选择。四、防护方法的选择。一、金属材料的正确选择一、金属材料的正确选择 金属材料是构成设备或结构件的主金属材料是构成设备或结

3、构件的主要物质基础，防腐蚀材料的选择是防要物质基础，防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节。金属构件的腐腐蚀设计的首要环节。金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成，因蚀破坏事故经常由选材不当造成，因此正确选材是最重要也是最广泛使用此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法。的防腐蚀办法。用于腐蚀环境中的设备和结构，制用于腐蚀环境中的设备和结构，制造材料要考虑的因素：造材料要考虑的因素：耐蚀性能；耐蚀性能；物理性能、机械性能和加工性能；物理性能、机械性能和加工性能；经济上的可行性。经济上的可行性。必须遵循正确的选材原则，采取合必须遵循正确的选材原则，采取合理的选材步骤。理的选材步骤。一）正确

4、选材的基本原则一）正确选材的基本原则1、全面考察材料的综合性能，优先做好、全面考察材料的综合性能，优先做好腐蚀控制。腐蚀控制。金属材料是指由纯金属及其合金组成金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料。包括钢铁材料和有色金属材料的材料。包括钢铁材料和有色金属材料（非铁材料）。钢铁占人类金属总消耗（非铁材料）。钢铁占人类金属总消耗的的90以上，是最常见也是最重要的金以上，是最常见也是最重要的金属材料。属材料。有色金属材料是除钢铁以外的其他有色金属材料是除钢铁以外的其他金属及其合金的总称。工程上最重要金属及其合金的总称。工程上最重要的有色金属是的有色金属是Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ti、Ni

5、及其合金。有色金属材料及其合金。有色金属材料的消耗虽然不到金属材料总消耗的的消耗虽然不到金属材料总消耗的10，但是因为它们具有优良的导电、，但是因为它们具有优良的导电、导热性，同时相对密度小，化学性能导热性，同时相对密度小，化学性能稳定，耐热、耐腐蚀，因而在工程上稳定，耐热、耐腐蚀，因而在工程上占有重要地位。占有重要地位。纯金属的热力学稳定性纯金属的热力学稳定性 各种金属在电解质中的热力学不稳定性各种金属在电解质中的热力学不稳定性可根据标准电解电势来近似判断。可根据标准电解电势来近似判断。在自然条件下很多金属在热力学上是不在自然条件下很多金属在热力学上是不稳定的。稳定的。在潮湿气氛和有氧的条件

6、下，只有极少在潮湿气氛和有氧的条件下，只有极少数金属可视为是稳定的。数金属可视为是稳定的。在中性水溶液介质中甚至在无氧时，绝在中性水溶液介质中甚至在无氧时，绝大多数能被腐蚀。大多数能被腐蚀。热力学上的稳定性不但取决于金属本身，热力学上的稳定性不但取决于金属本身，而且也与腐蚀介质有关。即使在热力学上而且也与腐蚀介质有关。即使在热力学上很稳定的金属，在有些介质中也可能变为很稳定的金属，在有些介质中也可能变为不稳定。相反在惰性介质中最活泼的金属不稳定。相反在惰性介质中最活泼的金属都可能成为完全稳定的。都可能成为完全稳定的。常见的最易钝化的金属：常见的最易钝化的金属：Zr、Ti、Nb、Al、Cr、Be

7、、Ni、Co、Fe等等 金属材料的性能包括力学性能、热金属材料的性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能、化学性性能、电学性能、光学性能、化学性能等。具体来说包括强度、弹性、硬能等。具体来说包括强度、弹性、硬度、塑性、韧性、热导率、比热容、度、塑性、韧性、热导率、比热容、热膨胀性、耐热性、电导率、电阻率、热膨胀性、耐热性、电导率、电阻率、磁性以及化学稳定性等。其中化学稳磁性以及化学稳定性等。其中化学稳定性与材料的耐蚀性密切相关，而其定性与材料的耐蚀性密切相关，而其他的性能是材料实现其使用功能的基他的性能是材料实现其使用功能的基础。础。在选材过程中，要注意设备中各种金在选材过程中，要注意设备

8、中各种金属材料的性能协调，既要保证设备的实用属材料的性能协调，既要保证设备的实用功能，又要保证其可靠性与使用寿命。尤功能，又要保证其可靠性与使用寿命。尤其要重视金属在不同状态和环境介质中的其要重视金属在不同状态和环境介质中的耐蚀性。对于关键的、经常维修或不易维耐蚀性。对于关键的、经常维修或不易维修的零部件，选用耐蚀性高的材料。在提修的零部件，选用耐蚀性高的材料。在提高材料强度而耐蚀性有所下降的情况下，高材料强度而耐蚀性有所下降的情况下，应考虑其综合性能，如强度许可，有时宁应考虑其综合性能，如强度许可，有时宁可牺牲某些力学性能，也要满足耐蚀性的可牺牲某些力学性能，也要满足耐蚀性的要求。要求。从材

9、料的综合性能出发，正确选择材料，应从材料的综合性能出发，正确选择材料，应遵循以下原则。遵循以下原则。按产品的工作条件要求正确选材。按产品的工作条件要求正确选材。这是正确选材首先要注意的原则。必须按照这是正确选材首先要注意的原则。必须按照产品使用时所处环境、腐蚀介质的种类、浓度、产品使用时所处环境、腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流速等特定条件，选择适当的金温度、压力、流速等特定条件，选择适当的金属材料。属材料。详尽的数据及其材料的耐蚀性能，可参阅国详尽的数据及其材料的耐蚀性能，可参阅国内外的相关文献资料，如我国出版的内外的相关文献资料，如我国出版的金属腐金属腐蚀手册蚀手册、腐蚀数据与选材手册

10、腐蚀数据与选材手册、材料材料的耐蚀性和腐蚀数据的耐蚀性和腐蚀数据等。等。例如不锈钢、钛、锆等被认为是耐蚀性例如不锈钢、钛、锆等被认为是耐蚀性优良的材料，但并不是说它们在任何环境优良的材料，但并不是说它们在任何环境下都适用。例如不锈钢在大气和水中比碳下都适用。例如不锈钢在大气和水中比碳钢更优越，但在浓硫酸中碳钢却优于不锈钢更优越，但在浓硫酸中碳钢却优于不锈钢，如果水中含有微量氯离子，奥氏体不钢，如果水中含有微量氯离子，奥氏体不锈钢可能发生危险的应力腐蚀破裂，碳钢锈钢可能发生危险的应力腐蚀破裂，碳钢却没有这种危险。因此，对于任何一个材却没有这种危险。因此，对于任何一个材料环境体系，都必须有针对性地

11、调查研料环境体系，都必须有针对性地调查研究，以便了解这种材料在特定环境中的耐究，以便了解这种材料在特定环境中的耐蚀性。蚀性。按产品的用途、物理、力学性能及按产品的用途、物理、力学性能及特殊要求正确选材。特殊要求正确选材。选材时除考虑材料的耐蚀性外，还选材时除考虑材料的耐蚀性外，还要考虑产品（或设备）的用途及物理、要考虑产品（或设备）的用途及物理、力学方面的性能要求。力学方面的性能要求。综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。针对不同的腐蚀环境，选择材料时除了针对不同的腐蚀环境，选择材料时除了要考虑金属的要考虑金属的均匀腐蚀均匀腐蚀外，要特别注意可外，要特别注意可

12、能产生的电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、晶能产生的电偶腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、剥蚀、应力腐蚀破间腐蚀、选择性腐蚀、剥蚀、应力腐蚀破裂、氢脆、腐蚀疲劳和磨损腐蚀等各种裂、氢脆、腐蚀疲劳和磨损腐蚀等各种局局部腐蚀部腐蚀。针对特定的腐蚀类型选用合适的。针对特定的腐蚀类型选用合适的耐蚀材料，针对特定腐蚀环境进用综合耐耐蚀材料，针对特定腐蚀环境进用综合耐蚀性能最优的材料。蚀性能最优的材料。不锈钢是不锈耐蚀钢的简称，包含两大不锈钢是不锈耐蚀钢的简称，包含两大类型钢。类型钢。一类是在大气、水蒸气和淡水等弱电介一类是在大气、水蒸气和淡水等弱电介质中耐腐蚀或具有不锈性的钢种，称为不质中耐腐蚀或具有

13、不锈性的钢种，称为不锈钢；锈钢；另一类是在酸碱盐等化学介质中耐腐蚀另一类是在酸碱盐等化学介质中耐腐蚀性钢种，称为耐酸钢。不锈钢一般不耐酸，性钢种，称为耐酸钢。不锈钢一般不耐酸，而耐酸钢一般均具有不锈性。然而耐酸钢而耐酸钢一般均具有不锈性。然而耐酸钢的使用是有条件的，并不能抵抗所有酸的的使用是有条件的，并不能抵抗所有酸的腐蚀。腐蚀。要注意合金成分、晶体缺陷、金相组要注意合金成分、晶体缺陷、金相组织对金属材料耐蚀性能的影响。织对金属材料耐蚀性能的影响。首先，为了提高金属材料的力学性能首先，为了提高金属材料的力学性能或满足其他性能的要求，工业上很少使或满足其他性能的要求，工业上很少使用纯金属，一般使

14、用合金，由于加入的用纯金属，一般使用合金，由于加入的合金成分及组织状态的不同，耐蚀性也合金成分及组织状态的不同，耐蚀性也不相同。不相同。单相固溶体合金单相固溶体合金 两相或多相合金两相或多相合金 其次，位错等晶体缺陷和晶粒边界对其次，位错等晶体缺陷和晶粒边界对腐蚀有很大影响，常常成为腐蚀的起源。腐蚀有很大影响，常常成为腐蚀的起源。因为这些因素将影响金属表面膜的生成因为这些因素将影响金属表面膜的生成及其厚度、强度、孔隙度、附着力等，及其厚度、强度、孔隙度、附着力等，因此也就影响着金属的腐蚀行为，加工因此也就影响着金属的腐蚀行为，加工的金属表面位错程度增加，点缺陷增大，的金属表面位错程度增加，点缺

15、陷增大，腐蚀速度将加大。腐蚀速度将加大。整个设备的材料应综合考虑，而不是整个设备的材料应综合考虑，而不是分开材料考虑。分开材料考虑。对关键性零部件和修配成本高一些的对关键性零部件和修配成本高一些的部位，应该选择比较耐用的材料。在腐部位，应该选择比较耐用的材料。在腐蚀速率很低或很高的那些部位，选择起蚀速率很低或很高的那些部位，选择起来比较容易，而对于腐蚀速度居中部位，来比较容易，而对于腐蚀速度居中部位，需从力学性能、防腐性能、成本等各方需从力学性能、防腐性能、成本等各方面综合考察。面综合考察。2、选材的经济性与技术性综合考虑选材的经济性与技术性综合考虑 正确的选材是在保证使用期内产品性能正确的选

16、材是在保证使用期内产品性能可靠的基础上，尽量减少成本，以获得最可靠的基础上，尽量减少成本，以获得最大经济效益的选材。因此，产品的选材还大经济效益的选材。因此，产品的选材还必须考虑产品的使用寿命、更新周期、基必须考虑产品的使用寿命、更新周期、基本材料费用、加工制造费、维护和检修费、本材料费用、加工制造费、维护和检修费、停产和废品损失费等。停产和废品损失费等。二）正确选材的基本步骤二）正确选材的基本步骤1、了解所设了解所设计产品的基本情况；计产品的基本情况；2、腐蚀环境分析；、腐蚀环境分析；3、查阅有关资料，掌握各种金属、查阅有关资料，掌握各种金属、合金及可供选择材料的腐蚀性能；合金及可供选择材料

17、的腐蚀性能；4、调查研究实际生产中材料的使用、调查研究实际生产中材料的使用情况，了解类似构件或设备的腐蚀事情况，了解类似构件或设备的腐蚀事故；故；5、掌握热处理状态与材料耐蚀性能、掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系，保证材料在满足力学性能的的关系，保证材料在满足力学性能的前提下具有满意的耐蚀性能；前提下具有满意的耐蚀性能；6、做必要的实验室辅助试验，试验、做必要的实验室辅助试验，试验条件必须紧密结合实际；条件必须紧密结合实际；7、综合评定材料的使用、加工和耐、综合评定材料的使用、加工和耐蚀性能，核算经济成本。蚀性能，核算经济成本。例例、某单位为某个生产设备进行的选材某单位为某个生产设备进行的选

18、材试验表明，蒙乃尔（试验表明，蒙乃尔（Monel）合金具有）合金具有良好的耐腐蚀性能。于是用蒙乃尔合金良好的耐腐蚀性能。于是用蒙乃尔合金制造了容器（钢壳内衬瓷板）内部的搅制造了容器（钢壳内衬瓷板）内部的搅拌器和加热管以及离心机。溶液从容器拌器和加热管以及离心机。溶液从容器底部输送到离心机，分离后的溶液部分底部输送到离心机，分离后的溶液部分再返回到容器。使用不久，蒙乃尔合金再返回到容器。使用不久，蒙乃尔合金部件和离心机都发生了广泛的腐蚀破坏，部件和离心机都发生了广泛的腐蚀破坏，表明蒙乃尔合金不耐蚀。表明蒙乃尔合金不耐蚀。在实际生产中，离心分离工艺造成液体和空在实际生产中，离心分离工艺造成液体和空

19、气的充分接触，加之容器中的液体回流进口管气的充分接触，加之容器中的液体回流进口管比液面高，这些都使生产溶液含有较多的溶解比液面高，这些都使生产溶液含有较多的溶解氧，而蒙乃尔合金对氧化性介质是不耐蚀的。氧，而蒙乃尔合金对氧化性介质是不耐蚀的。选材实验是用生产溶液在实验室进行的，试验选材实验是用生产溶液在实验室进行的，试验溶液中不含这种饱和的溶解氧，即使开始有溶溶液中不含这种饱和的溶解氧，即使开始有溶解氧，也会很快消耗完。正是这种实际使用环解氧，也会很快消耗完。正是这种实际使用环境条件与试验环境条件的差异，造成了试验认境条件与试验环境条件的差异，造成了试验认定的耐蚀性优良的蒙乃尔合金设备和部件出乎

20、定的耐蚀性优良的蒙乃尔合金设备和部件出乎意料地迅速腐蚀。意料地迅速腐蚀。腐蚀试验既要注意大环境，也不能忽视腐蚀试验既要注意大环境，也不能忽视小环境。小环境。例、某工厂生产的战术导弹采用了涂料例、某工厂生产的战术导弹采用了涂料保护，全部通过了规定的腐蚀试验。导弹保护，全部通过了规定的腐蚀试验。导弹装入木箱，木材用五氯酚做过防腐处理；装入木箱，木材用五氯酚做过防腐处理；木箱外部涂了漆以防腐。储存几个月后发木箱外部涂了漆以防腐。储存几个月后发现导弹发生了广泛的腐蚀。现导弹发生了广泛的腐蚀。分析结果表明，腐蚀的原因是木材在较分析结果表明，腐蚀的原因是木材在较高温度时水分蒸发，五氯酚分解产生腐蚀高温度时

21、水分蒸发，五氯酚分解产生腐蚀性极强的盐酸。性极强的盐酸。三）一般构造金属结构物的理想金属材三）一般构造金属结构物的理想金属材料应具备下列特征：料应具备下列特征：货源充足，现货供应；货源充足，现货供应；加工方便，价格低廉；加工方便，价格低廉；节能；节能；强度高，刚度大，尺寸稳定；强度高，刚度大，尺寸稳定；质量轻；质量轻；耐腐蚀；耐腐蚀；环境对工件无不利影响；环境对工件无不利影响；构造物的其他功能要求。构造物的其他功能要求。选材的顺序：选材的顺序：第一个环节：设定设计方案，确定材第一个环节：设定设计方案，确定材料应有的性能；料应有的性能；第二个环节：借助经验及相关实验，第二个环节：借助经验及相关实

22、验，进行材料初选；进行材料初选；第三个环节：考虑经济性与加工的可第三个环节：考虑经济性与加工的可行性，各种腐蚀类型的控制方法，综合行性，各种腐蚀类型的控制方法，综合因素。因素。二、防腐蚀结构设计二、防腐蚀结构设计 金属的腐蚀总是从表面开始，结构金属的腐蚀总是从表面开始，结构设计的目的就是使表面处于最佳状态，设计的目的就是使表面处于最佳状态，既能完成其使用性能，又便于腐蚀控既能完成其使用性能，又便于腐蚀控制，避免机械应力、热应力、液体的制，避免机械应力、热应力、液体的留滞、固体颗粒的沉积和积累、金属留滞、固体颗粒的沉积和积累、金属表面膜的破损、局部过热、电偶电池表面膜的破损、局部过热、电偶电池等

23、腐蚀隐患。等腐蚀隐患。从腐蚀控制的观点来说，合理的结构从腐蚀控制的观点来说，合理的结构设计包含两个方面的基本要求。设计包含两个方面的基本要求。一方面，在满足产品使用性能的前提一方面，在满足产品使用性能的前提下，尽可能减少或消除产品及环境中的下，尽可能减少或消除产品及环境中的不均匀性，使腐蚀电池不能形成，或者不均匀性，使腐蚀电池不能形成，或者虽能形成，但腐蚀阻力很大，因而腐蚀虽能形成，但腐蚀阻力很大，因而腐蚀速度很低；速度很低；另一方面，在设计时就要考虑使用何另一方面，在设计时就要考虑使用何种防护技术，并为这些技术提供条件，种防护技术，并为这些技术提供条件，方便其顺利实施，达到良好防护效果。方便

24、其顺利实施，达到良好防护效果。防腐蚀结构设计的一般原则：防腐蚀结构设计的一般原则：预留腐蚀裕量，避免因均匀腐蚀导致的预留腐蚀裕量，避免因均匀腐蚀导致的产品失效。一般壁厚的设计为预期使用年产品失效。一般壁厚的设计为预期使用年限厚度的两倍。限厚度的两倍。外形结构应尽量简单，外表面平滑、均外形结构应尽量简单，外表面平滑、均匀，承载件应避免应力集中。匀，承载件应避免应力集中。防止腐蚀介质滞留和沉积物腐蚀。容器防止腐蚀介质滞留和沉积物腐蚀。容器底部及出口管应能使容器内的液体排空，底部及出口管应能使容器内的液体排空，能存积液体的地方应设排液孔，并布置合能存积液体的地方应设排液孔，并布置合适的通风口，防止湿

25、气的汇集和凝聚。适的通风口，防止湿气的汇集和凝聚。结构连接时应减少间隙，防止缝隙腐蚀，结构连接时应减少间隙，防止缝隙腐蚀，防止闭塞的缝隙结构。防止闭塞的缝隙结构。整体结构优于分段结构，连接部位往往整体结构优于分段结构，连接部位往往是耐蚀性最弱的地方。但分段结构有利于是耐蚀性最弱的地方。但分段结构有利于运输、检查，对必不可少的分段结构要设运输、检查，对必不可少的分段结构要设计合理的连接方式。连接时尽可能不采用计合理的连接方式。连接时尽可能不采用铆接铆接结构而采用结构而采用焊接焊接结构，焊接时尽可能结构，焊接时尽可能采用双面对焊、连续焊，而不采用搭接焊、采用双面对焊、连续焊，而不采用搭接焊、间断焊

26、，以免形成缝隙腐蚀，或者采用措间断焊，以免形成缝隙腐蚀，或者采用措施（如敛缝、涂层等）将缝隙封闭起来。施（如敛缝、涂层等）将缝隙封闭起来。为避免电偶腐蚀，同一结构尽可能选用为避免电偶腐蚀，同一结构尽可能选用同一种金属材料或电位较近的材料（两种同一种金属材料或电位较近的材料（两种材料电位差小于材料电位差小于25mV）。不同材料连接。不同材料连接时要用绝缘垫片等绝缘材料将二者完全隔时要用绝缘垫片等绝缘材料将二者完全隔离，避免小阳极大阴极式的金属间的直接离，避免小阳极大阴极式的金属间的直接接触。如果不能使用绝缘材料，则可以采接触。如果不能使用绝缘材料，则可以采用涂料或镀层密封保护。采用涂料保护时，用

27、涂料或镀层密封保护。采用涂料保护时，不仅要将阳极材料覆盖上，还应将阴极一不仅要将阳极材料覆盖上，还应将阴极一起覆盖上。起覆盖上。防止冲刷腐蚀的结构设计。防止冲刷腐蚀的结构设计。为避免高速流体直接冲刷设备，设计时为避免高速流体直接冲刷设备，设计时可考虑增加管径和管子的弯曲半径，以保可考虑增加管径和管子的弯曲半径，以保持层流、避免严重的湍流和涡流。在高速持层流、避免严重的湍流和涡流。在高速流体的接头部位，不要采用流体的接头部位，不要采用T形分叉结构，形分叉结构，而应优先采用曲线过渡的结构形式。在易而应优先采用曲线过渡的结构形式。在易产生严重冲刷腐蚀的部位，设计时应考虑产生严重冲刷腐蚀的部位，设计时

28、应考虑安装容易更换的缓冲挡板或折流板。安装容易更换的缓冲挡板或折流板。三、防腐蚀方法的选择三、防腐蚀方法的选择 在防腐蚀设计中，防腐蚀方法的选择在防腐蚀设计中，防腐蚀方法的选择与与防腐蚀材料的选择防腐蚀材料的选择、防腐蚀结构设计防腐蚀结构设计及及制造工艺的选择制造工艺的选择是相互补充、相互关是相互补充、相互关联的。在上述三种防腐蚀设计的基础上，联的。在上述三种防腐蚀设计的基础上，合理的防腐蚀方法对已有的不可变的金合理的防腐蚀方法对已有的不可变的金属结构的腐蚀保护，是最关键也最能体属结构的腐蚀保护，是最关键也最能体现防腐经济性原则的设计环节。现防腐经济性原则的设计环节。防腐蚀方法一般包括以下三种

29、：防腐蚀方法一般包括以下三种：采用耐腐蚀的各种涂镀层或转化采用耐腐蚀的各种涂镀层或转化层等表面的工程防护法；层等表面的工程防护法；设法改造腐蚀环境，其中主要是设法改造腐蚀环境，其中主要是采用各种防腐剂；采用各种防腐剂；施行电化学保护。施行电化学保护。这些防护方法可以单独使用，也这些防护方法可以单独使用，也可以联合使用。究竟使用哪种方法可以联合使用。究竟使用哪种方法可以达到良好的防护效果，必须了可以达到良好的防护效果，必须了解具体腐蚀过程的控制因素，还要解具体腐蚀过程的控制因素，还要了解各种防护方法的控制原理。只了解各种防护方法的控制原理。只有掌握具体腐蚀过程的控制因素及有掌握具体腐蚀过程的控制

30、因素及各种防护方法的防护原理，才能根各种防护方法的防护原理，才能根据具体的被保护对象提出可行而有据具体的被保护对象提出可行而有效的防护方法。效的防护方法。防护方法的选择遵从下列原则：防护方法的选择遵从下列原则：按照控制因素，选用防腐方法。按照控制因素，选用防腐方法。a.对于由热力学稳定性控制的腐蚀过对于由热力学稳定性控制的腐蚀过程，可采用完全抑制腐蚀反应程，可采用完全抑制腐蚀反应(阴、阴、阳极反应都抑制阳极反应都抑制)的一切措施：用涂的一切措施：用涂层完全隔绝金属与环境介质的接触；层完全隔绝金属与环境介质的接触；从溶液中完全去除从溶液中完全去除H溶解氧等去极溶解氧等去极化剂。化剂。b.对于阳极

31、控制的腐蚀过程，可以进对于阳极控制的腐蚀过程，可以进行阳极保护，镀覆易钝化金属镀层涂行阳极保护，镀覆易钝化金属镀层涂料中加入钝化填料或在溶液中加入易料中加入钝化填料或在溶液中加入易钝化的氧化膜型缓蚀剂，增强腐蚀过钝化的氧化膜型缓蚀剂，增强腐蚀过程的阳极控制程度，减轻腐蚀。程的阳极控制程度，减轻腐蚀。c.对于阴极控制的腐蚀过程，采取进对于阴极控制的腐蚀过程，采取进一步增强阴极控制的措施，主要是使一步增强阴极控制的措施，主要是使用阴极型缓蚀剂或施加阴极保护以抑用阴极型缓蚀剂或施加阴极保护以抑制腐蚀。制腐蚀。根据设备装置的寿命要求和环境特点，根据设备装置的寿命要求和环境特点，选用在指定环境中能维持其

32、防护效果且选用在指定环境中能维持其防护效果且寿命最长的单一或联合的防护方法。寿命最长的单一或联合的防护方法。选择与被保护材料相容的防护方法。选择与被保护材料相容的防护方法。如果考虑联合保护，还要考虑几种防护如果考虑联合保护，还要考虑几种防护方法之间的相容性。方法之间的相容性。经济性原则，即单一保护或联合保护经济性原则，即单一保护或联合保护的效益与成本核算。的效益与成本核算。按照已发表的数据，金属结构物，如海按照已发表的数据，金属结构物，如海船的涂装费占船的涂装费占5；阴极保护所需的费用；阴极保护所需的费用约为结构物造价的约为结构物造价的1 2；而阴极保护；而阴极保护和涂层的联合保护所需要费用仅

33、为造价的和涂层的联合保护所需要费用仅为造价的0.10.2%；某油田的地下的油管道在单独使用涂层某油田的地下的油管道在单独使用涂层（沥青玻璃布）防腐蚀使用不到三年就发（沥青玻璃布）防腐蚀使用不到三年就发生了穿孔漏油，造成停产检修，在使用涂生了穿孔漏油，造成停产检修，在使用涂层与阴极保护联合保护后，五年多未发现层与阴极保护联合保护后，五年多未发现腐蚀穿孔现象。腐蚀穿孔现象。碳钢在海水中阴极保护时，裸钢板的电碳钢在海水中阴极保护时，裸钢板的电流密度为流密度为0.150.1A/m2，在有涂料时，在有涂料时，保护电流密度只要保护电流密度只要0.0040.015 A/m2，有，有涂层的钢板用涂层的钢板用0.11A/m2电流密度进行极化，电流密度进行极化，仅需要几个小时就到达保护电位。而无涂仅需要几个小时就到达保护电位。而无涂层钢板用层钢板用45A/m2的电流密度需要几天才的电流密度需要几天才能极化到同一电位，因此降低了阴极保护能极化到同一电位，因此降低了阴极保护的投资和操作费用。实践证明，阴极保护的投资和操作费用。实践证明，阴极保护和防腐联合保护是经济有效地防腐蚀措施。和防腐联合保护是经济有效地防腐蚀措施。