10 防腐蚀设计
化工设备防腐蚀设计与材料选择技巧解析
化工设备防腐蚀设计与材料选择技巧解析化工设备在生产过程中面临着各种腐蚀性介质的侵蚀，因此对于设备的防腐蚀设计和材料选择尤为重要。
本文将从设计和材料两个方面进行详细的探讨，帮助读者更好地理解化工设备防腐蚀设计的技巧与材料选择的原则。
一、防腐蚀设计技巧1. 腐蚀环境分析在进行防腐蚀设计之前，首先需要对腐蚀环境进行详细分析。
了解介质的性质、温度、压力、流速等参数以及腐蚀性是设计的基础。
通过对腐蚀性介质的分析，可以为材料的选择提供依据。
2. 材料耐蚀性选择在进行化工设备的防腐蚀设计时，选择合适的材料是至关重要的。
常见的耐蚀材料包括不锈钢、红铜、钛合金等。
选择材料时需要考虑介质的腐蚀性、温度、压力等因素，并结合经济性和可操作性综合考虑。
3. 防腐蚀涂层应用除了合适的材料选择外，还可以采用防腐蚀涂层来提高设备的抗腐蚀性能。
防腐蚀涂层有机涂层和无机涂层两种类型，可以有效地隔离设备与腐蚀性介质的接触，延长设备的使用寿命。
4. 设备结构设计在化工设备设计中，结构设计也对抗腐蚀能力起着重要作用。
合理设计设备的内部结构，减少腐蚀介质在设备内的积存，可以降低腐蚀的发生和加剧。
二、材料选择原则1. 耐蚀性材料的耐蚀性是选择的重要指标，需要根据介质的性质和腐蚀性选择合适的材料。
对于强腐蚀性介质，一般选用不锈钢等高耐蚀性材料；而对于中等腐蚀性介质，可以选择一些耐腐蚀性能较好且经济实用的材料。
2. 温度和压力材料选择也需要根据设备所处的温度和压力环境来确定。
高温、高压下材料的热膨胀性能和强度可能会受到影响，需要选择具有相应性能的材料。
3. 经济性和可操作性在选择材料时，还需要考虑经济性和可操作性。
一方面考虑材料的价格和使用寿命，选择经济性较高的方案；另一方面要考虑材料的加工性能和可焊接性，以保证设备的制作和维修。
4. 耐磨性和抗冲击性除了耐腐蚀性外，还需要考虑材料的耐磨性和抗冲击性。
在设备运行中，可能会面临颗粒物的冲刷和冲击，因此材料的耐磨性和抗冲击性也应被考虑进去。
防腐蚀工程设计
防腐蚀工程设计1108030114高松松摘要：阴极保护根据电流来源不同有外加电流法和牺牲阳极法两种。
前者是利用外加电源,将被保护金属与电源负极相连,通过辅助阳极构成电流回路,使金属发生阴极极化。
后者则是将被保护金属与电位更负的牺牲阳极直接相连,构成电流回路,从而使金属发生阴极极化。
关键词：阴极保护，牺牲阳极，防腐蚀，电化学概述腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀,金属发生腐蚀是一种自然的趋势。
腐蚀给金属材料造成的直接和间接损失是巨大的。
腐蚀造成工程设施中物质的跑、冒、滴、漏等也会引起环境污染,影响人类的生态环境。
采取有效措施避免或减缓各类腐蚀具有重大意义。
向金属表面通入足够的阳极电流,使金属发生阳极极化即电位变正并处于钝化状态,金属溶解大为减缓,称为阳极保护。
在腐蚀金属表面通入足够的阴极电流,使金属发生阴极极化,即电位变负以阻止金属溶解,称为阴极保护。
阴极保护根据电流来源不同有外加电流法和牺牲阳极法两种。
前者是利用外加电源,将被保护金属与电源负极相连,通过辅助阳极构成电流回路,使金属发生阴极极化。
后者则是将被保护金属与电位更负的牺牲阳极直接相连,构成电流回路,从而使金属发生阴极极化。
这一次我想要介绍的防腐蚀工程设计是牺牲阳极的阴极保护法，采用牺牲阳极法进行阴极保护时,保护效果好坏与牺牲阳极材料本身的性能有着直接关系。
牺牲阳极材料必须具备以下条件:(1)电位负,极化小。
牺牲阳极的电位一定要比被保护金属的电位更负,以保证被保护金属发生显著的阴极极化。
同时,在工作过程中,牺牲阳极的电位变化要小,不能随着输出电流增加发生较大改变。
(2)单位质量的阳极放出的电量大。
(3)阳极自腐蚀小、电流效率高,阳极溶解时产生的电流大部分用于被保护金属的阴极极化。
(4)溶解均匀性良好。
(5)价格低廉,来源广泛,加工方便。
目前研制成功并被广泛用于钢铁设施阴极保护的牺牲阳极材料有3大类:镁阳极、锌阳极和铝阳极。
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。
防锈防腐工程方案
防锈防腐工程方案一、工程背景随着工业化的发展，金属结构在工程建设中得到了广泛应用，如桥梁、钢结构建筑、管道等。
然而，金属材料容易受到氧化腐蚀的影响，导致设施的安全性和使用寿命受到威胁。
因此，进行防锈防腐工程是非常重要的。
二、工程需求1. 对于海洋、沿海地区等高腐蚀环境下的设施，需要进行防锈防腐处理，以延长设施的使用寿命。
2. 对于桥梁、建筑等大型金属结构，需要进行定期的防腐维护，以保证设施的安全性。
三、工程原则1. 维护周期：根据设施的使用环境和材料的特性，确定防锈防腐的维护周期，定期对设施进行检查和维护。
2. 防护材料选择：选择具有良好防腐性能的材料，如耐腐蚀涂料、防腐涂料等，以保护金属表面。
3. 施工质量：严格控制施工质量，确保防腐材料施工完整、牢固、无漏涂、无空鼓等。
四、工程方案1. 海洋、沿海环境下的设施防腐方案（1）表面处理：对金属表面进行除锈处理，去除金属表面的氧化物和锈斑。
可以采用砂磨、水砂轮机、抛丸喷砂等方式。
（2）底漆涂装：施工底漆，选择耐蚀性好的底漆涂料进行喷涂，将金属表面进行钝化处理，增强涂层的附着力。
（3）防腐涂装：采用耐海水、耐化学品腐蚀的防腐漆进行喷涂，形成防腐蚀保护膜，保护金属表面不受腐蚀。
2. 大型金属结构的防腐维护方案（1）定期检查：对大型金属结构进行定期检查，发现问题及时处理，防止腐蚀扩散。
（2）保护涂装：对需要维护的部位进行防腐涂装，选择耐蚀性好的材料进行喷涂，形成保护膜。
（3）防护措施：对于暴露在外的金属结构，可以采用防腐蚀膜、防腐蚀涂料等防护措施，防止腐蚀物质的侵蚀。
五、工程实施1. 先期准备：确定施工范围、工程周期、施工方案，准备施工所需材料和设备。
2. 表面处理：对金属表面进行除锈处理，保证底漆能够附着在金属表面上。
3. 底漆涂装：使用喷涂、刷涂等方式进行底漆施工，保证金属表面形成一层保护膜。
4. 防腐涂装：喷涂或刷涂防腐漆，形成防腐蚀保护膜，保护金属表面不受腐蚀。
防腐蚀课程设计
防腐蚀课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握防腐蚀的基本概念，包括腐蚀的类型、原因及其危害。
2. 学习并认识常用的防腐蚀方法和技术，如涂层保护、阴极保护等。
3. 掌握防腐蚀材料的选择和应用原则，了解不同材料的耐腐蚀性能。
技能目标：1. 能够分析不同环境下的腐蚀原因，提出合理的防腐蚀措施。
2. 能够设计简单的防腐蚀系统，进行基础的防腐蚀工程评估。
3. 通过实验和案例学习，培养观察、分析和解决实际腐蚀问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程领域的好奇心和探索精神，激发对防腐蚀技术的学习兴趣。
2. 增强学生的环保意识，认识到防腐蚀工作在资源节约和环境保护中的重要性。
3. 培养学生的团队合作精神，通过小组讨论和实验活动，学会共享和交流学术观点。
本课程针对高中年级学生设计，考虑学生的认知能力、好奇心和即将面临的升学或职业选择，课程内容紧密结合课本知识，同时注重实践应用。
课程目标旨在通过理论与实际结合的教学方式，使学生不仅掌握防腐蚀的基础知识，而且能够运用所学解决实际问题，培养其科学探究和工程实践能力。
通过具体的学习成果评估，教师能够及时调整教学方法，确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程内容基于以下教学大纲组织：1. 腐蚀现象与类型- 介绍腐蚀的定义、分类及其成因。
- 分析金属腐蚀对材料性能和结构安全的影响。
2. 防腐蚀原理与技术- 讲解防腐蚀的基本原理，如电化学保护和物理屏障保护。
- 介绍常见的防腐蚀技术和方法，包括涂层、阴极保护、缓蚀剂等。
3. 防腐蚀材料- 探讨不同材料的耐腐蚀性能，如不锈钢、钛合金、塑料等。
- 分析材料选择的原则和影响因素。
4. 防腐蚀工程实践- 结合案例学习，分析特定环境下防腐蚀系统的设计与应用。
- 实践操作：进行简单的防腐蚀实验，如涂层制备和性能测试。
5. 防腐蚀与环境保护- 讨论防腐蚀措施在节能减排和环境保护中的作用。
- 探索可持续发展的防腐蚀策略。
教学内容与课本紧密关联，按照以上大纲进行系统性的安排和进度规划。
防腐蚀专项施工方案
防腐蚀专项施工方案1. 引言本文档旨在介绍防腐蚀专项施工方案，以确保施工过程中有效防止金属设备和结构的腐蚀。
2. 施工前准备在开始施工之前，需要进行以下准备工作：- 完整检查设备和结构的表面状态，确保清洁、干燥且没有油脂、灰尘等污染物。
- 确定适用的防腐蚀涂料种类和施工方法，根据设备和结构的特性选择最合适的防腐蚀措施。
- 确保施工人员具备相关的专业知识和技能，可以正确施工和操作施工设备。
3. 施工步骤根据具体情况，防腐蚀施工可以包括以下步骤：3.1 预处理在施工之前，需要进行适当的预处理工作，如：- 打磨设备和结构表面，消除锈蚀和旧涂层。
- 清洗设备和结构，确保表面干燥、清洁。
3.2 底涂根据涂料种类和要求，进行底涂操作，包括：- 涂刷合适的底涂材料，形成良好的底层防护。
- 按照涂料厂家或相关标准的建议，控制底涂的涂布厚度和涂布方式。
3.3 中涂对底涂进行适当的处理后，进行中涂操作，包括：- 涂刷或喷涂合适的中涂材料，增加防腐蚀层的厚度和耐腐蚀性能。
- 确保中涂与底涂之间的黏附性和紧密性。
3.4 面涂在中涂完全干燥后，进行面涂操作，包括：- 涂刷或喷涂合适的面涂材料，提供最终的防腐蚀保护。
- 控制面涂的涂布厚度，确保涂层均匀且符合要求。
4. 施工质量控制为确保施工质量，需要进行以下质量控制措施：- 定期检查施工现场，确保施工过程符合要求。
- 测量涂层的厚度，确保涂层满足设计要求。
- 进行涂膜质量测试，如耐腐蚀性能、附着力等。
5. 施工安全和环境保护在施工过程中，务必保持施工现场的安全和环境保护：- 使用符合安全标准的施工设备和工具。
- 防止涂料和溶剂的泄漏和污染。
- 采取必要的安全措施，如人员防护设备、通风等。
6. 施工完工后施工完工后，进行最终检查和验收：- 检查涂层的质量和外观，确保符合要求。
- 进行性能测试，如耐腐蚀性能和耐候性能的测试。
- 进行验收，确保防腐蚀施工符合相关标准和规范。
以上是防腐蚀专项施工方案的简要介绍，具体施工步骤和措施应根据实际情况进行调整和实施。
1.3.2防腐蚀基本构造设计
防腐蚀涂层最小厚度（μ m）
强腐蚀
中腐蚀
弱腐蚀
320
280
240
280
240
200
240
200
160
在气态和固态介质作用下，砌体的表面防护
防护层使用 年限（a）
强、中腐蚀
弱腐蚀
10～15 5～10
防腐蚀涂层，厚度≥160μm 防腐蚀涂层，厚度≥120μm
防腐蚀涂层，厚度≥120μm
1. 聚合物水泥浆两遍 2. 普通内外墙涂料两遍
在气态和固态粉尘介质作用下，钢筋混凝土结构和预应 力混凝土结构的表面防护
防护层设计 使用年限 （a）
10～15
强腐蚀
防腐蚀涂层， 厚度≥240μ m
5～10
防腐蚀涂层， 厚度≥200μ m
2～5
防腐蚀涂层， 厚度≥160μ m
中腐蚀
弱腐蚀
防腐蚀涂层，厚度 ≥200μ m
防腐蚀涂层，厚度 ≥160μ m
1. 掺抗硫酸盐类防腐剂的混 凝土，厚度100㎜ 2. 沥青混凝土，厚度100㎜ 3. 碎石灌沥青，厚度150㎜
1. C20普通混凝土， 厚度100㎜ 2. 掺抗硫酸盐类防腐剂的混 凝土，厚度100㎜
普通水泥混凝土基础的表面防护
1. 环氧沥青或聚氨酯沥青涂层 厚度500μ m 2. 聚合物水泥砂浆，厚度10㎜ 3. 玻璃鳞片涂层，厚度300μ m 4. 环氧沥青贴玻璃布，厚度1㎜
2～5
1. 聚合物水泥浆两遍 2. 普通内外墙涂料两遍
不做表面防护
当地面需经常冲洗或堆放腐蚀固态介质时，墙、柱面 应设置墙裙，其面层材料的选用应符合下列要求：
1 腐蚀性介质为酸性时，宜采用玻璃钢、玻璃鳞片涂层、 树脂砂浆或耐腐蚀块材。
防腐蚀设计
★低合金钢
1、定义：加入到碳钢中的合金元素质量分数小 、定义：加入到碳钢中的合金元素质量分数小 于3%的一类钢 的一类钢 优点：钢材的强度、韧性、塑性得到明显改善， 优点：钢材的强度、韧性、塑性得到明显改善， 具有良好的综合性能， 具有良好的综合性能，加工 工艺性能良好，成本低， 工艺性能良好，成本低，我国利用富产元素 稀土元素） （硅、钛、铌、硼、稀土元素）发展了自己的 低合金钢
第五章 防腐蚀设计
耐蚀材料选择 选材的依据 耐蚀材料评价 主要金属材料简介 主要非金属材料简介
结构设计
腐蚀控制对结构设计的一般要求
防腐蚀结构设计的若干细则
应力影响和强度设计
应力对腐蚀的影响 消除残余应力影响的措施
设计是设备制造过程的第一个最重要环节。 设计是设备制造过程的第一个最重要环节。
所谓防腐蚀设计，包括耐蚀材料选择 主体 包括耐蚀材料选择(主体
《左景伊腐蚀数据手册》 左景伊腐蚀数据手册》 不锈钢） （铬18镍9不锈钢） 镍 不锈钢
温 介 质 浓度% 浓度% <30 40~60 70 80 90 100 图例 25 － － － － － － 优良 50 － － b b b x 80 － b b Ο Ο 度 ºc c 150 X Ο X X x 100 120 － b Ο Ο Ο
（三）在盐溶液中
1、中性盐溶液 、 水解后呈中性， 水解后呈中性，阴极过程主要为溶解氧所控制的吸氧 腐蚀，随浓度↑，腐蚀速度存在一个最高值， 腐蚀，随浓度 ，腐蚀速度存在一个最高值，此后逐 渐↓（原因：溶解氧浓度降低） （原因：溶解氧浓度降低） 2、酸性盐溶液 、 水解后呈酸性，引起铁碳合金强烈腐蚀， 水解后呈酸性，引起铁碳合金强烈腐蚀，因为阴极过 程有析氢、 程有析氢、吸氧反应 3、碱性盐溶液 、 水解后呈碱性， 水解后呈碱性，当PH＞10时，同稀碱液一样，腐蚀 ＞ 时 同稀碱液一样， 速度较小，能生成铁盐膜，具有保护性， 速度较小，能生成铁盐膜，具有保护性，腐蚀速度大 大↓且具有缓蚀性 且具有缓蚀性 4、氧化性盐溶液 、 腐蚀作用分为两类：一是强去极剂，加速腐蚀； 腐蚀作用分为两类：一是强去极剂，加速腐蚀；二是 良好的钝化剂