论述土壤腐蚀的防护措施

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论述土壤腐蚀的防护措施

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1.过程装备与控制工程112班,学号XXXXXX

摘要:本文论述了土壤理化性质对土壤腐蚀的影响、土壤腐蚀的类型及其防护措施。

关键词:土壤;腐蚀;防护措施

Abstract:This article discusses the effect of the physical and chemical properties of the soilon soil corrosion, types of soil corrosion and its protective measures. Keyword:Soil;corrosion; protective measures

1.土壤腐蚀

土壤腐蚀是一种电化学腐蚀,土壤中含有水分、盐类和氧等。大多数土壤是中性的,但有些碱性的砂质粘土和盐碱土,PH值为7.5~9.5。也有的土壤是酸性腐殖土和沼泽土,PH 为3~6.。土壤含有固体颗粒沙子灰泥渣和植物腐烂后的腐殖土。土壤的结构和性质是不均匀的、多变的,土壤的固体部分对埋设在土壤中的物体表面来说,是固定不动的,而土壤中的气、液相特点、土壤组成和性质的复杂多变性,使不同的土壤腐蚀性相差很大,也使土壤腐蚀的防护存在更多的多变性。

2.土壤理化性质对土壤腐蚀的影响

2.1 孔隙度

孔隙度大有利于保存水分和氧的渗透。通透性好可加速腐蚀过程,但透气性太大可阻碍金属的阳极溶解,易生成具有保护能力的腐蚀产物层。

2.2 含水量

土壤中的水分可以多种方式存在,有些紧密粘附在固体颗粒的周围,有些在微孔中流动或与土壤组分结合在一起。当土壤中可溶性盐溶解在其中时,就组成了电解液。土壤中含水量对金属材料的腐蚀存在着一个最大值。当含水量低时,腐蚀率随着含水量的增加而增加。达到某一含水量时,腐蚀率达到最大值再增加含水量,其腐蚀性反而下降。

2.3 含氧量

土壤的透气性好坏直接与土壤的孔隙度极紧度,土质结构有密切关系。紧密的土壤中氧气的传递速度较慢,疏松的土壤中氧气的传递速度较快。在含氧量不同的土壤中,很容易形成氧浓度电池而引起腐蚀。

2.4 盐分

土壤中的盐分除了对土壤腐蚀介质的导电过程起作用外,还参与电化学反应,从而影响土壤的腐蚀性。它是电解液的主要成分,含盐量越高,电阻率越低,腐蚀性就越强。

2.5 含水量

水分使土壤成为电解质,是造成电化学腐蚀的先决条件。PH值:即土壤的酸碱性强弱指标。它是土壤中含盐分的综合反映。金属材料在酸性较强的土壤中腐蚀最强。中性、碱性土壤中腐蚀较小。

2.6 微生物

在缺氧的土壤中,如密实、潮湿的粘土处,这种条件下很有利于微生物的生长,这些微生物很有可能引起土壤物理化学性质的不均匀性,从而造成氧浓差电池腐蚀,这会促进金属材料的腐蚀过程,还能降低非金属材料的稳定性能。

2.7 电阻率

电阻率是土壤腐蚀的综合性因素。土壤的含水量、含盐量、土质、温度等都会影响土壤的电阻率。土壤含水率未饱和时,土壤电阻率随含水量的增加而减小,当达到饱和时,由于土壤孙隙中的空气被水所填满,含水量增加时,电阻率也增大盐量:土壤中一般含有硫酸盐、硝酸盐和氯化钠等无机盐类。土壤中的含盐量大,土壤的电导率增高,腐蚀性也增强。

2.8温度

土壤温度通过影响土壤的物理化学性质本来影响土壤的腐蚀性。它可以影响土壤的含水量、电阻率、微生物等。温度低、电阻率增大;温度高,电阻率降低。且温度的升高使微生物活跃起来,从而增大对金属材料的腐蚀。

3.土壤中金属腐蚀的主要类型

3.1微电池和宏观电池引起的土壤腐蚀

微电池腐蚀,是指由相距仅为几毫米甚至几微米的阳极和阴极所组成的微电池作用所引起的管道腐蚀。其外形特征十分均匀,故又称均匀腐蚀。由于微阳极与微阴极相距非常近,故微电池腐蚀的速度不依赖于土壤电阻率,仅决定于微阳极和微阴极的电极过程。微电池腐蚀对埋地钢管的危害性较小。对于短小的金属构件来说,可以认为周围土壤结构、水分、盐分、氧量等是均匀的,这时发生和金属组织部均匀性有关的微电池腐蚀。

宏观腐蚀电池,是指在土壤腐蚀的情况下,由于土壤的透气性不同,使氧的渗透速度不同,从而使金属各个部位的电位发生变化,这种因土壤的介质的不均匀性引起的土壤腐蚀称为宏观腐蚀电池。对于长的金属构件和管道,因各部分氧渗透率不同、粘土和沙土等结构不同、埋设深度不同,引起氧浓差电池和盐分浓差电池。这类是属宏观电池造成的局部腐蚀。

3.2杂散电流引起的土壤腐蚀

杂散电流是指由原定的正常电路漏失而流入他处的电流。地下埋设的金属构筑物、管道、贮槽、电缆等都容易因这种杂散电流引起腐蚀。如图1—1所示,为土壤中因杂散电流而引起1的管道腐蚀示意图。正常情况下电流自电源的正极经架空线电力机车再沿铁轨回到电源的负极。但当轨道与土壤间绝缘不良时,就会把一部分电流从路轨漏到地下,进入地下管道某处,然后再从管道的另一处流出,回到路轨。电流离开管线进入大地处成为腐蚀电池的阳极区,该金属就遭到腐蚀破坏。腐蚀破坏程度与杂散电流的电流强度成正比,电流强度越大,腐蚀就愈严重。

图1-1 土壤中杂散电流腐蚀示意图

4.防止土壤腐蚀的措施

4.1 正确选用金属材料和加工工艺

在设计和制造产品或构件时,首先应选择具备良好机械性能和对环境介质具有耐蚀性的材料,这是防止金属腐蚀失效的积极措施。材料选择不当常常是造成金属腐蚀破坏的根本原因。因此我们必须掌握各类金属的及合金在各种环境下的耐蚀性能。

4.2 改变土壤环境成分,降低腐蚀性

处理土壤,减少其侵蚀性,如用石灰处理酸性土壤,或在地下构件周围填充石灰石碎块,移入侵蚀性小的土壤,加强排水,以改善土壤环境,降低腐蚀性。

4.3 覆盖层保护

采用石油沥青和煤焦油沥青的覆盖层或使用性能较好的图层,如环氧煤沥青图层、环氧粉末图层、泡沫塑料防护层可以较好的将管道缠绕加固绝缘起来,涂在金属表面的覆盖层可以有效的隔绝氧气,可以减少或防止细菌生物造成的缝隙腐蚀。

4.4电化学防护

对于土壤来说,可以用附加阴极保护措施。阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。阴极保护是一种控制钢质储罐和管道腐蚀的有效方法,它有效弥补了涂层缺陷而引起的腐蚀,能大大延长储罐和管道的使用寿命。

5.结语

在土壤环境中,金属材料因腐蚀而造成破坏,给国民经济带来了重大损失。因此研究土壤腐蚀的影响因素、土壤腐蚀的类型及规律对延缓金属腐蚀具有重要意义。希望通过已知土壤的理化环境因素,对土壤腐蚀做出评估,最终通过多种方法掌握防护金属腐蚀的有效措施及利用综合手段尽力缩小因土壤腐蚀而造成对金属材料的影响。

参考文献

[1]张承中.金属的腐蚀与防护.北京:冶金工业出版社,1985

[2]田永奎.金属腐蚀与防护.北京:机械工业出版社,1995

[3]胡茂圃.腐蚀电化学.北京:冶金工业出版社,1991

[4]金名惠;黄辉桃.金属材料在土壤中的腐蚀速度与土壤电阻率[J];华中科技大学学报;2001年05期

[5]贾思洋;金属材料在污染土壤中的腐蚀规律研究[D];中国海洋大学;2007年

[6]孙秋霞.材料腐蚀及防护.北京.冶金工业出版社,2001

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.360docs.net/doc/b08462182.html,/Periodical_neijkj201103096.aspx

腐蚀的基本类型

腐蚀的基本类型 论文导读:而引起的变质和破坏统称为腐蚀。材料腐蚀的现象和机理比较复杂。腐蚀控制技术涉及面广。腐蚀控制,免费论文,腐蚀的基本类型。关键词:腐蚀,材料腐蚀,腐蚀控制 一般而言,金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应,而引起的变质和破坏统称为腐蚀,其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。金属腐蚀的主要对象,其中尤以钢铁的腐蚀最为常见,危害、损害性极大。 一、腐蚀的概念及分类 (一)腐蚀的概念 腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化,如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式,又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系,腐蚀反应的场所,首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料,如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等,在一个腐蚀系统中,对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件,如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。 采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程,称为腐蚀工程。(二)材料腐蚀的分类及特征

材料腐蚀的现象和机理比较复杂,材料腐蚀的分类方法也有许多,根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。 1.按腐蚀机理分类 通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。 (1)化学腐蚀:是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀,镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。 (2)电化学腐蚀:是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生,腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中,成为阳极氧化反应。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子,成为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的,称之为一对共轭反应。有阴阳极组成了短路电流,腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍,对金属结构的危害比较严重。 (3)结晶腐蚀:是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐,由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。

土壤的腐蚀性评估

土壤的腐蚀性评估 Coppe,里约热内卢联邦大学,巴西 化学研究所,里约热内卢联邦大学,巴西 恩普里萨Brasileira德Pesquisa Agropecuária(巴西农业研究公司),里约热内卢,巴西 摘要: 把土壤作为腐蚀性环境进行研究变得开始有必要了,这是因为材料和环境之间的物理化学相互作用引起的材料退化已显示出来。在这些工作中,巴西东南部地区土壤的腐蚀性已经被研究了。在这个区域,收集到了位于靠近矿浆管道的不同点的16个样品。为了更好地理解的土壤腐蚀性,下面分析了已经准备好的由土壤样品制备的溶液:离子色谱分析法测定;等离子体放射测定和pH的测量方法。结果表明了目前土壤成分中所包含的的元素数量对这个环境的土壤腐蚀性评估是非常重要的。土壤腐蚀性的评价重要的是选择有效的方法,以保护地下结构和避免由管道故障引起的土壤污染。 关键词:腐蚀;土壤;管道;土壤成分 1.介绍 作为腐蚀性环境对土壤的研究是非常必要的,归因于埋在地下的管道和储油罐,因为它们的恶化可以代表着几年来的一个现实的经济和环境问题。 许多参数可以影响土壤腐蚀性,但较常用的方法是测量具有代表性土壤的腐蚀性。 自从全国腐蚀工程协会成立于1948年,对土壤腐蚀性概念理解的增加是有目共睹的。

其实,对环境的关注是非常重要的和一个更好的土壤侵蚀剂的理解对地下结构足够的更多的保护,避免泄漏的发生,作为结果,导致土壤的污染,是有必要。 根据Trabanelli等人(1972),土壤可被视为一种一般极性的胶体毛孔特征的体系。土壤颗粒之间的空间可装满水或气体。 费雷拉(2006)提到,当土壤与大气和海水或其他环境相比时,很难被归类为潜在的腐蚀性,因为它非常复杂。海水,依据腐蚀专家提出明确的特点,以及同样相关的环境,使标准化的分类被用来表示:城市,海洋,工业和农村环境。 土壤的腐蚀性可理解为一种环境下产生和发展腐蚀现象的能力。土壤被定义为一个电解质,这也可以理解为电化学理论。 1.1物理化学特性 由于它最初是观察到的,土壤作为腐蚀性环境的研究必须考虑归因于大量的埋在地下的管道管线,燃气线路和储存燃料与一般储存的罐。管道和含有易燃材料的储存箱材料的腐蚀消耗,使有可能发生穿孔泄漏,以及作为结果,土壤和地下水被污染,也可能引发着火和爆炸,这些可能性已经在一些场合验证。 土壤退化是一个过程,它描述了人类对降低当前和/或未来用于支持人类生活的土壤能力的感应现象。土壤退化是不受欢迎的。这导致我们的土地用处和产量降低。作为蓄水量能力的标准,其中有效养分和生物活性的下降,使土壤变得更不能够支持植物和动物的生长。最终的退化是削减或丧失其物质组成。酸化、盐化、有机物和营养物质损耗、压实、化学污染物、山体滑坡、侵蚀所有这些土壤退化的形式都是由于不恰当的土地利用惯例所导致的(Oldemanetal., 1991)。 土壤的形成取决于气候,母质,(起源是岩石),生物活性,地形和时间。降水量是较大的气候因素。高pluvio度量指标区使土壤变酸。土壤中的有机物质

土壤腐蚀性的影响及评价指数

土壤腐蚀性的影响及评价指数 学生姓名学号 教学院系 专业年级 指导教师 单位

二、代码: Private Sub Command1_Click() Dim Z1!, Z2!, Z3!, Z4!, Z5!, Z6!, Z7!, Z8!, Z9!, Z10!, Z11!, Z12! Dim Bo!, B1!, Ba!, Bk!, Be! Dim a!, b!, c!, d! If Check1.Value = 1 Then Z1 = 4 If Check2.Value = 1 Then Z1 = 2 If Check3.Value = 1 Then Z1 = 0 If Check4.Value = 1 Then Z1 = -2 If Check5.Value = 1 Then Z1 = -4 If Check6.Value = 1 Then Z1 = -12 If Check7.Value = 1 Then Z1 = -12 a = Val(InputBox("请输入测得土壤电阻率(Ω·cm)")) If a > 50000 Then Check8.Value = 1 If a > 20000 And a <= 50000 Then Check9.Value = 1 If a > 5000 And a <= 20000 Then Check10.Value = 1 If a > 2000 And a <= 5000 Then Check11.Value = 1 If a > 1000 And a <= 2000 Then Check12.Value = 1 If a < 1000 Then Check13.Value = 1 If Check8.Value = 1 Then Z2 = 4 If Check9.Value = 1 Then Z2 = 2 If Check10.Value = 1 Then Z2 = 0 If Check11.Value = 1 Then Z2 = -2 If Check12.Value = 1 Then Z2 = -4 If Check13.Value = 1 Then Z2 = -6 If Check14.Value = 1 Then Z3 = 0 If Check15.Value = 1 Then Z3 = -1 If Check16.Value = 1 Then Z4 = 2 If Check17.Value = 1 Then Z4 = 0 If Check18.Value = 1 Then Z4 = -1 If Check19.Value = 1 Then Z4 = -3 If Check20.Value = 1 Then Z5 = 0 If Check21.Value = 1 Then Z5 = 1 If Check22.Value = 1 Then Z5 = 3 If Check23.Value = 1 Then Z5 = 0 If Check24.Value = 1 Then Z5 = -2 If Check25.Value = 1 Then Z5 = -4 If Check26.Value = 1 Then Z5 = -6 If Check27.Value = 1 Then Z5 = -8 If Check28.Value = 1 Then Z5 = -10 If Check29.Value = 1 Then Z6 = 0 If Check30.Value = 1 Then Z6 = -3 If Check31.Value = 1 Then Z6 = -6

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:

金属在土壤中的腐蚀

金属在土壤中的腐蚀 林清枝 金属在大自然中经常遭到的各种电化学腐蚀、如大气腐蚀、土壤腐蚀和海水腐蚀等。这些腐蚀有个共同特点,即主要是吸氧腐蚀(电化学腐蚀中,是氧分子接受电子),但它们又具有各自的规律。如今,随着现代比城乡建设,地下设施日益增多,金属构件遭到的腐蚀日趋严重,研究并了解土壤的腐浊规律显得有格外意义。由于土壤的组成及结构的复杂性,其腐蚀远比大气腐蚀复杂得多,本文仅就土壤的腐蚀类型作些分析。常见的土壤腐蚀有: 一、差异充气引起的腐蚀 由于氧气分布不均匀而引起的金属腐蚀,称为差异充气腐蚀。土壤的固体颗粒含有砂子、灰、泥渣和植物腐烂后形成的腐植土。在土壤的颗粒间又有许多弯曲的微孔(或称毛细管),土壤中的水分和空气可通过这些微孔而深入到土壤中的水分和空气可通过这些微孔而深入到土壤内部,土壤中的水分除了部分与土壤的组分结合在一起,部分粘附在土壤的颗粒表面,还有一部分可在土壤的微孔中流动。于是,土壤的盐类就溶解在这些水中,成为电解质溶液,因此,土壤湿度越大含盐量越多,土壤的导电性就越强。此外,土壤中的氧气部分溶解在水中,部分停留在土壤的缝隙内,土壤中的含氧量也与土壤的湿度、结构有密切关系,在干燥的砂土中,氧气容易通过,含氧量较高;在潮湿的砂土中, 氧气难以通过,含氧量较低.;在潮湿而又致密的粘士中,氧气的通过就更加困难,故含氧量最低。埋在地下的各种金属管道,如果通过结构和干湿程度不同的土壤将会引起差异充气腐蚀,假如,铁管部分埋在砂士中,另一部分埋在粘土中,由腐蚀电池阳极Fe-2e→Fe2+ 阴极1 2 O2+H2O+2e→2OH- 不难看出,因砂土中氧的浓度大于粘士中氧的浓度,则在砂土中更容易进行还原反应,即在砂土中铁的电极电势高于在粘土中铁的电极电势,于是粘土中铁管便成了差异充气电池的阳极而遭到腐蚀。同理,埋在地下的金属构件,由于埋设的深度不同,也会造成差异充气腐蚀,其腐蚀往往发生在埋得深层的部位,因深层部位氧气难以到达,便成为差异充气电池的阳极,那些水平放置而直径较大的金属管,受腐蚀之处亦往往是管子的下部,这也是由差异充气所引起的腐蚀。 二、微生物引起的腐蚀 如果土壤中严重缺氧,又无其他杂散电流,按理是较难进行电化学腐蚀的,可是埋在地下了的金属构件照样遭到严重的破坏,有人曾在电子显微镜下观察被土壤腐蚀的金属,发现有种细菌,其形状为略带弯曲的圆拄体,长度约为 2 ×10-6m,并长有一根鞭毛。细菌依靠鞭毛的伸曲,使其躯体向前移动。由于它

金属腐蚀的分类

金属腐蚀的分类:按照反应的特性,金属腐蚀可分为1,化学腐蚀2,生物腐蚀3,电化学腐蚀。化学腐蚀是指氧化剂和金属表面接触,发生化学反应导致的腐蚀。生物腐蚀是指由各种微生物的生命活动引起的腐蚀。电化学腐蚀是指发生电化学反应导致的腐蚀。电化学腐蚀是最普遍和最严重的腐蚀,因此研究电化学腐蚀具有重要的意义! 电化学腐蚀的机理:金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显着差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。 当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气中,金属表面会形成一种微电池,也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极,不叫正、负极)。阳极上发生氧化反应,使阳极发生溶解,阴极上发生还原反应,一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分,形成一层水膜,因而使空气中CO2,SO2,NO2等溶解在这层水膜中,形成电解质溶液,而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的,如工业用的钢铁,实际上是合金,即除铁之外,还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质,它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁,而阴极为杂质,又由于铁与杂质紧密接触,使得 腐蚀不断进行。 (1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时) 阳极(Fe):Fe=Fe2++2e- Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+ 阴极(杂质):2H++2e-=H2 电池反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。

材料土壤腐蚀试验规程

材料土壤腐蚀试验规程 【起草单位】国家材料环境腐蚀站网综合研究中心 【关键词】土壤腐蚀 【编号】ecorr-03 【发布日期】2008 【归档日期】2008-04-13 【摘要】 第一部分国家材料环境腐蚀试验站网材料环境腐蚀试验总则 1前言 1.1 目的 为确保我国材料(制品)环境腐蚀试验研究的科学性、规范性和可靠性,统一现有材料环境腐蚀试验的试样制备、投样、取样、试验、检测及评价等方法,特制定本总则。 1.2 适用范围 本总则作为国家材料环境腐蚀试验和结果评定的指导原则,适用于各种材料的大气环境、水环境和土壤环境腐蚀试验及结果评定。根据实际需要,可以在该总则下分别制定大气腐蚀、水环境腐蚀和土壤腐蚀试验规程的通则和细则。 2 试样 2.1 试验材料 用于环境腐蚀试验的材料,应选择自然环境中的常用材料和在技术上、经济上有发展前途的新材料,同时必须有统一的标准或基准材料以便对比分析。 用于环境腐蚀试验的材料,原则上应该由中心组织购买,试样按照统一的标准进行统一制备。同一批试样,其材料规格、化学成分、制造和热处理工艺以及表面状态应相同,并有完整记录,最好选用同一生产批号的材料。 2.2 试样的形状、尺寸和表面状态 试样的形状、尺寸和表面状态视试验材料种类、环境类型和试验目的而定,具体细节见相关国家标准和试验规程细则。 2.3 试样数量 用于同一试验目的的平行试样数量,不得少于三个。对于标准材料,应再增加两个。 试样的总数量与试验周期有关。如果需要性能测试,尤其是破坏性测试,试样应相应增加。 2.4 试样的标识 为便于中心对原始数据的管理,所有试样尽量采取统一标识。试样编号内容建议包含如下信息:材料种类、试验地点(和/或曝露方式)、试验周期、试片序列号等。试样标识方法由细则确定,应保证试样标识在试验和评定过程中清晰可辨。 2.5 空白试样 各种试验材料均应预留适当数量的空白试样,并放在清洁的干燥器中储存,以备在结果评定时比较之用。 2.6 参比试样 当试验新材料、改进材料或改进工艺时,采用原有(已知)材料、工艺制作的参比试样进行对比试验,参比试样应与新材料试样在相近位置同时进行试验。 2.7 试样的保管 制样单位试样制作完成以后,包装、运输、试验站接收、复验直至投试过程中都应妥善保管,避免因外观损坏等而影响试验结果。评定后的试样,应妥善保存,使其不再遭到腐蚀而改变其表面状况。根据材料种类的不同,评定后的试样由试验站和试样归口单位分散保存,保存至课题结束后2年以上。 3 试验

土壤中阴离子对碳钢腐蚀的影响

全面腐蚀控制2006年第20卷第6期0 前言 土壤中的可溶性盐分的含量和组成,决定了土壤的导电性、酸碱度,因而直接影响了金属的腐蚀速度[1]。在土壤可溶性盐分中对碳钢起腐蚀作用的主要是Cl -、SO 42-、CO 32-和NO 3-等阴离子[2]。全国土壤腐蚀网站通过土壤自然埋藏的方法对碳钢的腐蚀进行分析,但由于野外自然埋藏试验所需时间长,各种土壤环境影响因素错综复杂,要想在较短时间内得到土壤可溶盐对碳钢腐蚀的规律是十分困难的,因此需要开展室内模拟腐蚀试验。在土壤中人工加入各种可溶性盐,配成不同浓度的Cl -、SO 42-、CO 32-和NO 3-的土壤系列[3],研究各种阴离子对碳钢的腐蚀行为,探讨土壤腐蚀规律。 1 实验部分 土壤选取大洼中心站1m 深处土壤。土样经自然干燥、研磨并通过20目筛,然后在105℃下烘4~6小时。根据试验要求称取一定量的氯化钠、硫酸钠、碳酸钠及硝酸钠,各加入到一定量的蒸馏水中。将配制成不同浓度的溶液完全加入试验土壤中,土壤湿度控制在25%,混合均匀后,装入塑料小筒中,压实,无空隙,密封后稳定48小时。 试样为15×15×4mm 规格的A3钢。试样经150-500#砂纸打磨并经无水乙醇清洗,电化学测量采用三电极体系,参比电极采用饱和硫酸铜电极,辅助电极用石墨电极。进行电化学阻抗和弱极化曲线测量,实验在室温下进行。 土壤中阴离子对碳钢腐蚀的影响 刘文霞1 孙 成2 (1.青岛科技大学化学与分子工程学院,山东 青岛 266042; 2. 中国科学院金属研究所,辽宁 沈阳 110016)摘 要:应用弱极化曲线技术和交流阻抗谱研究了土壤中Cl -、SO 42-、CO 32-、NO 3-离子对碳钢腐蚀的影响。结果表明:阴离子对碳钢腐蚀的影响是显著的。当土壤中分别添加Cl -、CO 32-、NO 3-离子时,随着阴离子含量的增大,碳钢的腐蚀速率增大,在某一离子含量时,腐蚀速率达到最大,然后腐蚀速率随着离子含量的增加而减小。在含SO 42-离子的土壤中随着SO 42-离子含量的增大,土壤中碳钢的腐蚀速率增大。在有四种阴离子土壤中,阻抗谱均为单容抗弧,且大都在低频区出现扩散弧。 关键词:碳钢 土壤腐蚀 阴离子 中图分类号:TG172.4 文献标识码:A 文章编号:1008-7818(2006)06-0010-04 Effects of Different Cathodic Ions on the Corrosion of Carbon Steel in Soils LIU Wen-xia 1, SUN Cheng 2  (1.College of Chemistry and Molecular Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China; 2. Institute of Mental Research, Chinese Academy of Science , Shenyang 110016, China) Abstract: The influence of Cl -、SO 42-、CO 32-、NO 3- on soil corrosion behavior on carbon steel were studied by using low-polarization cure technique, electrochemical impedance spectroscopy(EIS).When the added ion was one of Cl -、 CO 32- and NO 3-, the corrosion rate of carbon steel increases with the increasing of salt content and reaches the peak in one salt content, then decreases with the increasing of salt content. The corrosion rate of carbon steel increases along with the increasing of SO 42- content. There is only one impedance cure and have an werburg cure at low frequencies. Key words: carbon steel; soil corrosion; cathodic ions 全 面 腐 蚀 控 制 TOTAL CORROSION CONTROL 第20卷第6期2006年12月Vol.20 No.6 Dec. 2006

腐蚀环境种类

环境种类 大气腐蚀环境 1.农村大气农村大气是最洁净的大气,空气中不含强烈的化学污染,主要含有有机物和无机物尘埃等。影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差. 2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染,如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。实际上,很多大城市往往也是工业城市,或者是海滨城市,所以大气环境污染的相当复杂。 3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物,所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。他们易溶于水,形成的水膜成为强腐蚀介质,加速金属的腐蚀。随着大气相对湿度和温差的变化,这种腐蚀作用更强。很多石化企业和钢铁企业往往非常大,可以形成一个中等城市规模,大气质量相当差,对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。 4.海洋大气其特点是空气湿度大,含盐分多。暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜,引起腐蚀。在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。同时尘埃、微生物在金属表面的沉积,会增强环境的腐蚀性。所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气,包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。风浪大时,大气中的水分含盐量高,腐蚀性增加。据研究,离海平面7~8m处的腐蚀最强,在此之上越高腐蚀性越弱。雨量的大小也会影响腐蚀,频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物,腐蚀会减轻。相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强,温带次之,两级最弱。中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥,地处亚热带海洋性季风气候。 5.处于海滨的工业大气环境,属于海洋性工业大气,这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质,又含有海洋环境的海盐粒子。2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。 淡水腐蚀环境 混凝土碳化模型 国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。 灰色理论 它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论,大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统.利用黑箱的方法,也取得了较为成功的经验。但是,对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统,却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中,大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确),而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。 基本观点 (1)灰色系统理论认为,系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次,低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量,要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题,其视野较为宽广; (2)应从事物的内部,从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体;

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。

土壤腐蚀性评价方法及应用

万方数据

土壤腐蚀性评价方法及应用 作者:王淑英, Wang Shuying 作者单位:大庆油田采油四厂 刊名: 油气田地面工程 英文刊名:OIL-GASFIELD SURFACE ENGINEERING 年,卷(期):2010,29(7) 本文读者也读过(8条) 1.翁永基.李相怡.Weng Yongji.Li Xiangyi塔里木地区材料的腐蚀和钢铁-土壤腐蚀模型[期刊论文]-腐蚀与防护2000,21(8) 2.司振朝变电站接地网的腐蚀与防护[会议论文]-2005 3.黄小华.邵玉学.HUANG Xiao-hua.SHAO Yu-xue变电站接地网的腐蚀与防护[期刊论文]-全面腐蚀控制 2007,21(5) 4.贾鹏军.JIA Peng-jun西气东输管道西段土壤腐蚀性评价研究[期刊论文]-辽宁化工2011,40(1) 5.陈坤汉.杨道武.宋刘斌.张正华电力接地网在土壤中腐蚀性因素的分析[会议论文]-2007 6.张秀莲.李季.余冬良.ZHANG Xiu-lian.LI Ji.YU Dong-liang土壤对埋地管道腐蚀性的调查与分析[期刊论文]-煤气与热力2010,30(3) 7.黄辉.张华.HUANG Hui.ZHANG Hua埋地钢质管道腐蚀环境检测与评价方法探讨[期刊论文]-全面腐蚀控制2008,22(6) 8.陈坤汉.杨道武.朱志平.杨海军.CHEN Kun-han.YANG Dao-wu.ZHU Zhi-ping.YANG Hai-jun接地网在土壤中的腐蚀特性研究[期刊论文]-电瓷避雷器2008(4) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/b08462182.html,/Periodical_yqtdmgc201007059.aspx

材料腐蚀的分类

材料腐蚀的分类 材料腐蚀类别与相应机理 金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用,引起金属的变质和破坏,称为金属腐蚀。腐蚀现象是十分普遍的。从热力学的观点出发,除了极少数贵金属Au、Pt 等外,一般材料发生腐蚀都是一个自发过程。金属很少是由于单纯机械因素(如拉、压、冲击、疲劳、断裂和磨损等)或其他物理因素(如热能、光能等)引起破坏的,绝大多数金属的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。 1.1金属的高温氧化腐蚀 1.1.1高温氧化腐蚀概念 在大多数条件下,使用金属相对于其周围的气态都是热不稳定的。根据气体成分和反应条件不同,将反应生成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物等,或者生成这些反应产物的混合物。在室温或较低温干燥的空气中,这种不稳定性对许多金属来说没有太多的影响。因为反应速度很低。但是随着温度的上升,反应速度急剧增加。这种在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高温腐蚀。 从广义上看,金属的氧化应包括硫化、卤化、氮化、碳化,液态金属腐蚀,混合气体氧化,水蒸气加速氧化,热腐蚀等高温氧化现象;从狭义上看,金属的高温氧化仅仅指金属(合金)与环境中的氧在高温条件下形成氧化物的过程。 1.1.2高温氧化腐蚀机理 研究金属高温氧化时,首先应讨论在给定条件下,金属与氧相互作用能否自发地进行或者能发生氧化反应的条件是什么,这些问题可通过热力学基本定律做出判断。 金属氧化时的化学反应可以表示成: Me (s)+O 2(g)→MeO 2(g) 对该式来说: 可知,只要知道温度T 时的标准自由能变化值,即可得到该温度下的金属氧化物分解压,然后将其与给定条件下的环境氧分压比较就可判断金属氧化反应式的反应方向。 在一个干净的金属表面上,金属氧化反应的最初步骤是气体在金属表面上吸附。随着反应的进行,氧溶解在金属中,进而在金属表面形成氧化物薄膜或独立的氧化物核。在这

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

腐蚀的分类及特点

[分享] 腐蚀的分类及特点 特点, 腐蚀, 分类 - 腐蚀的分类及特点腐蚀的分类及特点 1 点蚀 点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小,一般情况下,点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。 由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性,当介质中含有某些活性阴离子(如Cl-)时,这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上,从而使金属表面钝化膜发生破坏。一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属,使其呈活化状态,而钝化膜处仍为钝态,这样就形成了活性—钝性腐蚀电池,由于阳极面积比阴极面积小得多,阳极电流密度很大,所以腐蚀往深处发展,金属表面很快就被腐蚀成小孔,这种现象被称为点蚀。 在石油、化工的腐蚀失效类型统计中,点蚀约占20%~25%。流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件,促使点蚀的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。 PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。氧化性金属离子(如Fe3+、Cu2+、Hg2+等)能促进点蚀的产生。但某些含氧阴离子(如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等)能防止点蚀。 点蚀虽然失重不大,但由于阳极面积很小,所以腐蚀速率很快,严重时可造成设备穿孔,使大量的油、水、气泄漏,有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故,危险性很大。点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧,在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。 2 缝隙腐蚀 在电解液中,金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,从而产生局部腐蚀,这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处,垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处,它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现,从而给生产设备的正常运行造成严重障碍,甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说,缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中,氧气浓度增加,缝隙腐蚀量增加;PH值减小,阳极溶解速度增加,缝隙腐蚀量也增加;活性阴离子的浓度增加,缝隙腐蚀敏感性升高。但是,某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。 3 应力腐蚀 材料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力(包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力,以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等)下,所出现的低于强度极限的脆性开裂现象,称为应力腐蚀开裂。 应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细长的裂缝,且裂缝扩展很快,能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高,可达50%。 应力腐蚀的产生有两个基本条件:一是材料对介质具有一定的应力腐蚀开裂敏感性;二是存在足够高的拉应力。导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力,也可以来自制造过程中产生的残余应力。据统计,在应力腐蚀开裂事故中,由残余应力所引起的占80%以上,而由工作应力引起的则不足20%。 应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程局部化

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

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