腐蚀防护第六讲

金属的腐蚀与防护完整版PPT课件

数据分析与结果讨论
对实验数据进行处理和分析，提取金属内部或表面的缺陷信息，评估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进行防护，有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连，使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，使其在
腐蚀介质中优先溶解，从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学反应，导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金属外壳腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降低了金属外壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用不锈钢车体材料，结合电化学保护技术，提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。采用镀锌钢板材料，结合涂层保护技术，延长了车身的使用寿命。

《腐蚀防护培训》课件

腐蚀防护的方法和原则
1 方法
常用的腐蚀防护方法包括物理防护、化学防护和涂层防护等。选取适合的方法取决于腐蚀环境和材料特性。
2 原则
腐蚀防护应遵循可行性、经济性和可持续性的原则，同时要兼顾安全性和环境保护。
常见的腐蚀防护材料和技术
涂层材料
腐蚀防护涂层如聚合物涂层、金属涂层和陶瓷涂层等可以提供持久的保护。
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案例三
一家石化公司使用涂层防护技术，在容器内壁形成了可靠的防腐层，提高了设备的防腐蚀性能。
总结和提出建议
腐蚀防护是保障设备安全和延长使用寿命的关键措施。通过合理选择腐蚀防护方法和材料，以及定期检查和维护，我们可以最大程度地减少腐蚀带来的损失。
合金材料
抗腐蚀合金材料具有优异的腐蚀抵抗能力，如不锈钢、镍基合金和钛合金等。
阴极保护
阴极保护技术通过施加电流或使用阳极保护来减缓金属腐蚀。
腐蚀防护案例分享
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案例一
某化工企业通过改善操作流程和使用耐腐蚀材料，成功降低了设备腐蚀率。
2
案例二
一座海上风力发电场采用防海水腐蚀技术，有效延长了设备的使用寿命。
腐蚀是金属材料与环境中的某些物质相互作用导致材料的逐渐破坏过程。腐蚀的成因主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀和应力腐蚀等。
腐蚀的分类和特点
分类
腐蚀可以分为常温腐蚀、高温腐蚀、干腐蚀和湿腐蚀等不同类型。
特点
腐蚀具有延续性、隐蔽性和破坏性的特点，容易导致设备故障、生产中断以及安全事故。
影响因素
腐蚀的严重程度受到多种因素影响，包括温度、湿度、PH值、气候条件和化学物质的浓度等。
《腐蚀防护培训》PPT课件
在这份《腐蚀防护培训》PPT课件中，我们将分享腐蚀防护的重要性，以及如何应对各种腐蚀挑战。让我们一起来探索吧！

第六章防腐蚀设计

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（二）、选材时应考虑的因素
1、明确产品工作环境
是土壤环境、水（海水）环境、大气环境还是化工腐蚀环境？如是水环境，则：化学因素包括水中杂质组成、pH值、氧含量、可能发生的化学反应等；物理因素包括温度、流速、受热和散热条件、受力种类及大小等。

2、查阅权威手册，借鉴失效经验

查阅已公开出版的手册、文献等。可供查阅的材料腐蚀性能手册，可仔细查阅腐蚀事故调查报告。
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3、腐蚀试验
当资料中所列的腐蚀条件有时与实际使用条件不完全一致时，就必须进行腐蚀试验。腐蚀试验应是接近于实际环境的模拟试验，条件许可时还应进行现场（挂片）试验，甚至实物或应用试验，以便获得更可靠的腐蚀性能数据。
4、考虑防腐措施
适当的防护。如涂层保护、电化学保护及施加缓蚀剂等，不仅可以降低选材标准，而且有利于延长材料的使用寿命。
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六、防腐蚀强度设计
1、均匀腐蚀的强度设计均匀腐蚀的强度设计，采用留取腐蚀余量的方法，腐蚀余量是根据预计的腐蚀量增加材料的尺寸来补偿。 2、局部腐蚀的强度设计局部腐蚀类型较多，目前还很难根据局部腐蚀强度的降低对腐蚀余量进行估算，需采取涂层防护等防腐蚀措施 3、加工中的强度设计（1）减小内应力，如采用热处理等；（2）避免增加氢脆的工艺，如酸洗或电镀等；（3）某些不锈钢在焊接时，由于敏化温度影响而易造成晶间腐蚀，使材料强度下降。
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4、若不能避免异类金属接触时，一定要尽量避免大阴极/小阳极的组合；
（a），（b）大阳极，小阴极（好）；（c）小阳极大阴极（不好）
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5、用防腐有机涂层覆盖接触区及其周围
涂覆后由于电流路径加长，电阻增大，导致电偶腐蚀速率显著降低。

第七章工业腐蚀和预防措施第六节材料的防腐措施

第六节材料的防腐措施一、电化学保护在腐蚀介质中，将被腐蚀金属通以阳极电流，在其表面形成有很强耐腐蚀性的钝化膜，借以保护金属，称为阳极保护。

可以以电偶式阳极保护的形式应用，也可以与涂料或缓蚀剂联合应用。

对被腐蚀金属，也可以进行阴极保护。

阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。

外加电流法是把直流电源负极与被保护金属连接，正极与外加辅助电极连接，电源对被保护金属通入阴极电流，使腐蚀受到抑制。

牺牲阳极法又称作护屏保护，它是将电极电位较负的金属与被保护金属连接构成腐蚀电池。

电位较负的金属(阳极)在腐蚀过程中流出的电流抑制了被保护金属的腐蚀。

它可以同涂料或缓蚀剂联合使用。

二、缓蚀剂的应用能够阻止腐蚀介质对金属的腐蚀或降低腐蚀速率的物质称为缓蚀剂。

缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类型。

无机缓蚀剂有氧化性缓蚀剂，如硝酸钠、亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐等；有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉、有机硫等。

缓蚀剂的缓蚀作用可分别用吸附理论、成膜理论、电化学理论来解释。

吸附理论认为，缓蚀剂吸附于金属表面，形成一层连续的吸附膜，在腐蚀性介质和金属之间起隔离作用，阻止对金属的腐蚀。

成膜理论认为，缓蚀剂与腐蚀性介质反应生成难溶化合物，在金属表面布上一层难溶金属膜，对金属起屏蔽作用，阻止对金属的腐蚀。

电化学理论认为，加入缓蚀剂，对金属阳极腐蚀或阴极腐蚀起阻滞作用，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。

一些常用的缓蚀剂列于表7—3。

腐蚀与防护ppt下载

• 标准自由能的符号决定反应系统状态的变化
方向，如物质沸腾时，蒸汽压为1×105 Pa
（1atm)，△G0＝0，此温度以上气相稳定。
蒸气压与温度关系可用Clapeyron方程式表示
• dP/dT=△S0/△V=△H0/T△V
(1-7)
式中 S0-标准摩尔熵；V-氧化物摩尔体积；
H0-标准摩尔焓。
• 对于有气相参加的两相平衡, 固相与液相和气相的体积比, 前者可忽略,上式可化简为；
• 材料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，
• 绝大多数金属和非金属材料的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。
• 材料的腐蚀问题已成为当今材料科学与工程领域不可忽略的课题。
0.2 研究材料腐蚀的重要性
• 材料腐蚀问题遍及国民经济的各个领域日常生活、交通运输、机械、化工、冶金，尖端科学、国防，使用材料的地方存在着腐蚀问题。
表1—1某些元素及其氧化物的熔点
元素熔点/ºC
氧化物
熔点/ºC
B
2200
V
1750
Fe
1528
B2O3 V2O3 V2O5 V2O4 Fe2O3 Fe3O4 FeO
294 1970 658 1637 1565 1527 1377
Mo
2553
W
3370
Cu
1083
MoO2 MoO3 WO2 WO3 CuO2 CuO
777 795 1473 1277 1230 1277
1.2 金属氧化膜
1.2.1 金属氧化物的形成
金属形成氧化膜后继续氧化的决定因素
(1)界面反应速度，包括金属、氧化膜界面及气体—氧化膜界面上的反应速度。

6第六章电化学腐蚀与防护

由于金与铁（钢的主要成分）是活动性不同的两种金属，唾液中含有电解质，故构成了原电池，产生了微小的电流，使得格林太太头痛，因此必须换掉其中的一个假牙。
腐蚀电池的两种类型：
一类是宏观腐蚀电池，一类是微观腐蚀电池。
•宏观腐蚀电池例：大气环境下，Cu与Fe直接接触，如果在它们表面上凝结一层水膜，空气中的CO2、 SO2等可溶解在水中形成电解质溶液，从而组成了一个腐蚀电池：
产生的产物有两种： 2 可溶性离子，如 Fe Fe 2e
不溶性固体，如 2Fe 3H 2O Fe 2O3 6H 6e 注：只有不溶性产物才能起到保护金属的作用。
②阴极过程，即溶液中的去极化剂吸收电极上过剩电子，自身被还原。常见的两种去极化剂是H+ (析氢腐蚀)和O2(吸氧腐蚀)。
第六章电化学腐蚀与防护
6.1 金属腐蚀与防护的意义 6.2 电化学腐蚀 6.3 金属腐蚀类型 6.4 电位－pH图及应用 6.5 金属的电化学防腐
§6.1 金属腐蚀与防护的意义
金属腐蚀：在金属材料和环境介质的相界面上发生化学或电化学作用，而造成金属材料的变质及损坏的现象。现象：长期未使用的自来水管里会流出红水；烧过菜的铁锅如果未及时洗净，第二天便出现红棕色的锈斑；船壳在海水中的腐蚀；地下管道在土壤中的腐蚀；桥梁钢架在潮湿大气中的腐蚀等。
我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达200亿元。
而这些损失中，如能充分利用腐蚀与防腐知识加以保护的话，有近1/4是完全可以避免的。
因此，搞好防腐蚀工作，不仅仅是技术问题，而是关系到保护资源、节约能源、节省材料、保护环境、保证正常生产和人身安全、发展新技术等一系列重大的社会和经济问题。
§6.2 电化学腐蚀

过程装备腐蚀与防护--防腐方法 ppt课件

合金。当发生电镁化、腐锌蚀、时铝，，被及腐蚀
牺牲阳极材的料是那种比其铁合更金活等泼。的金属（牺牲
阳极），而①②铁在用被轮同保船样护的方了尾法。部防和止船电缆、
应用实例
壳输的油水管线道以、下地部下分设，备装和上化工
一设定备数等量的的腐锌蚀块。，
电源
船体舵
牺牲阳极
辅助阳极
船体阴极保护示意图
[(a)牺牲阳极保护；(b)外加电流保护]
二者原理相同，只是前者被保护金属阴极极化输入阴极电流是靠外加直流电源，后者靠另一个电势更负的金属腐蚀溶解。
2. 基本参数
最小保护电流密度和最小保护电
(1势)最小保护电流最小保护电流密度：使金属腐蚀停止，亦即达到完全保护时所需的最小电流值称最小保护电流。若以电流密度计量称最小保护电流密度。
第六章防腐蚀方法
金属和非金属材料很多场合需要防腐蚀
从防腐蚀效果、施工难易、经济成本等方面综合考虑选取防腐方法
◆使金属免受或减轻腐蚀的措施
（1）提高金属自身的耐腐蚀性如制造或选用合金材料；
（2）形成保护层如非金属或金属覆盖层(衬里、搪瓷、涂料、镀层、发蓝处理、磷化处理等) ；
（3）改变腐蚀环境如金属所处介质的脱盐和除氧，加缓蚀剂等；
结论：要使金属得到完全保护，必须把金属阴极极化到其腐蚀微电池阳极的平衡电势。
2. 牺牲阳极的阴极保护
被保护金属设备上连接一个电势更负的强阳极金属，促使阴极极化，该方法称牺牲阳极保护，也称护屏保护或保护器保护。
牺牲阳极的阴极保护
概念
在保护钢铁设备上连接一种更易失去电子（电势更低）的金属或
金、铅铂复合阳极、镀铂钛、镀铂钽、铂合金。

金属的腐蚀与防护完整版课件

指津:A 项中黄铜(铜锌合金)若发生电化学腐蚀,被腐蚀的金属应是金属性较强的锌而不是铜。B 项中生铁中含较多的碳,比铁芯(几乎是纯铁)在电解质作用下更容易形成原电池,也更容易生锈。C 项在接触电解质溶液时,铁作原电池的负极,易被腐蚀生成铁锈。D 项这是化学腐蚀,与电化学腐蚀无关。
2.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水
3.金属腐蚀的快慢规律
(1)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢的顺序为:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保护措施的腐蚀>应用电解池原理有保护措施的腐蚀。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为:强电解质溶液中的腐蚀>弱电解质溶液中的腐蚀>非电解质溶液中的腐蚀。
实例
化学腐蚀金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程金属直接将电子转移给有氧化性的物质无电流产生(电子不定向移动) 金属单质金属与 Cl2、O2 等物质直接反应
2.电化学腐蚀
发生条件
电极反应
钢铁表面吸附了一层水膜,且溶有 CO2、O2 等气体负极:2Fe-4e- 2Fe2+
解题导引:
解析:a 为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消耗,气体压强减小;b 中酸性较强,发生析氢腐蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水柱两边的液面变为左高右低,故 B 项错。答案:B。
【活学活用】
1.以下现象与电化学腐蚀无关的是 (D) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗
③镀锌铁发生电化学腐蚀时是锌被腐蚀, 而铁一定不会被腐蚀 ④金属发生电化学腐蚀时是较活泼金属作负极先被腐蚀 A.①④ B.③④ C.②③ D.①② 指津:金属的电化学腐蚀也可以在中性或碱性环境下进行;镀锌铁中锌若被腐蚀完,Fe 也可继续被空气、水所腐蚀(即铁的吸氧腐蚀)。