影响金属腐蚀的因素 ppt课件
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腐蚀与防腐PPT课件
腐蚀的机理
电化学腐蚀机理
电化学腐蚀是由于金属表面形成 原电池，使得阳极区域发生氧化 反应，阴极区域发生还原反应， 从而加速金属的腐蚀。
化学腐蚀机理
化学腐蚀是由于金属与环境中的 气体或非电解质液体发生纯化学 反应，导致金属表面形成氧化膜 或腐蚀产物。
02
腐蚀的影响因素
金属的性质
金属的种类
不同金属的耐腐蚀性不同， 例如，铁比铜更易生锈。
石油管道防腐的难点和挑战
由于管道运输的环境复杂，防腐措施需要具备耐候、耐压、耐腐蚀 等性能，同时还需要考虑施工和维护的方便性。
船舶防腐
船舶防腐的重要性
船舶长期处于海洋环境中，容易 受到腐蚀和生物污损等影响，防 腐措施能够延长船舶使用寿命， 保障航行安全。
船舶防腐的主要方
法
包括船体涂层保护、阴极保护、 防污涂料等措施，这些方法能够 有效地减缓腐蚀速度，防止生物 污损。
金属的纯度
金属中杂质的存在可能会 影响其耐腐蚀性。
金属的微观结构
晶粒大小、相组成等微观 结构因素也会影响金属的 耐腐蚀性。
环境因素
氧气
许多金属在有氧的环境中容易发生氧化腐蚀。
酸碱度
酸碱度能影响金属的腐蚀速率。
水
水能加速电化学腐蚀过程。
温度
温度升高通常会加速腐蚀过程。
电化分子复合防腐材 料
将高分子材料与其他具有防腐功 能的材料复合，形成具有优异防 腐性能的高分子复合防腐材料。
03
高分子材料改性技 术
通过改性技术改善高分子材料的 耐腐蚀性能，提高其使用寿命和 稳定性。
电化学防腐技术
阴极保护技术
通过降低金属表面的腐蚀电流，使金属表面成为阴极， 从而达到防腐目的。
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。
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。
金属腐蚀.ppt
2 面积效应 电偶腐蚀电池的阴阳极面积之比， 阴阳极
面积比增大，阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大，导电率高 腐蚀区域大，腐蚀面积减少，腐蚀不严重， 否则，腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接，避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接，应加绝缘 3 不应采用多孔涂料，防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池：电偶电池、浓差电池 浓差电池：金属离子浓差电池，氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中，两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括：应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质：能导电的溶液，几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中：活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金属相互 接触，并浸入电解质溶液时，电位较负的金 属遭受腐蚀，电位较正的金属不腐蚀。
原因：两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同，可以根据电偶 序表来判断，那种金属是阳极，那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境，金属电位可能不同， 甚至逆转
二 电极电位
电极：金属与电解质溶液构成的体系 电极电位：金属与溶液的电位差即该电极的
面积比增大，阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大，导电率高 腐蚀区域大，腐蚀面积减少，腐蚀不严重， 否则，腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接，避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接，应加绝缘 3 不应采用多孔涂料，防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池：电偶电池、浓差电池 浓差电池：金属离子浓差电池，氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中，两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括：应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质：能导电的溶液，几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中：活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金属相互 接触，并浸入电解质溶液时，电位较负的金 属遭受腐蚀，电位较正的金属不腐蚀。
原因：两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同，可以根据电偶 序表来判断，那种金属是阳极，那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境，金属电位可能不同， 甚至逆转
二 电极电位
电极：金属与电解质溶液构成的体系 电极电位：金属与溶液的电位差即该电极的
《金属的腐蚀》PPT课件
07 金属腐蚀的案例 分析与讨论
案例一：某桥梁钢构件的腐蚀问题
腐蚀现象描述
桥梁钢构件出现锈蚀、开裂、变形等现象。
原因分析
钢构件长期暴露在潮湿环境中，受到氧气、水分和氯离子的侵蚀，导致电化学腐蚀。
防护措施
采用耐候钢、镀锌钢等耐腐蚀材料，对钢构件进行定期除锈、喷漆等维护措施。
案例二：某化工厂管道的腐蚀与防护
危害
造成金属构件的突然断裂，引发严 重事故。
腐蚀疲劳
腐蚀疲劳裂纹
金属在交变应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂 纹。
腐蚀疲劳断裂
金属在腐蚀疲劳裂纹扩展至临界尺寸时发生的断 裂。
危害
降低金属构件的疲劳强度，缩短使用寿命，增加 维修成本。
04 影响金属腐蚀的有不同的耐腐蚀性，如不锈钢、铝合金等耐腐蚀性较 好。
复合缓蚀剂
将无机和有机缓蚀剂复配使用，发挥协同作用，提高缓蚀 效果。
电化学保护方法
阴极保护
利用外加电流使金属电位负移，成为阴极而得到保护，如牺牲阳极 法和外加电流法。
阳极保护
将金属连接到外加电源的正极上，使其电位正移并处于钝化状态从 而防止腐蚀。此方法适用于易钝化的金属体系。
电化学再活化
对于已经发生腐蚀的金属，通过电化学方法使其恢复到活化状态，然 后采取适当的防护措施。
06 金属腐蚀的实验 研究方法
失重法测腐蚀速率
原理
通过测量金属在腐蚀前后质量 的变化来评估腐蚀速率。
优点
简单易行，适用于各种金属和 腐蚀环境。
缺点
只能得到平均腐蚀速率，无法 反映局部腐蚀情况。
应用范围
广泛用于实验室和工业现场的 金属腐蚀研究。
电化学测试技术
原理
优点
金属腐蚀学习课件 金属在各种环境中的腐蚀
3．暂时性防护层和缓蚀剂；暂时性防护涂层，包括 各种防锈油、防锈脂、可剥性塑料等。 4．控制环境；主要是控制密封金属容器或非金属容 器内的相对湿度和充以惰性氮气或抽去空气，以使 制件与外围介质隔离。从而避免锈蚀，并使非金属 件防霉、防老化。其方法有充氮封存法，吸氧剂法 和干燥空气封存法等 。
防锈
大气腐蚀的三种类型
(1)干的大气腐蚀 当空气十分干燥，金属表面上不存在水膜金属的腐
蚀属于常温氧化。 (2) 潮的大气腐蚀
当Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液 膜，随水膜厚度增加,V-迅速增大。 (3) 湿的大气腐蚀
当Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随 水膜厚度增加， V-逐渐减小。
石油磺酸钡 氧化石油脂 苯甲酸丁酯 变压器油
2% 1% 1% 余量
轴承，工具机械 室内封存防锈
（热涂型）
01号气 相防锈 纸
尿素
30%
苯甲酸钠 20%
亚硝酸钠 30%
蒸馏水 160%
钢，铜及其合金，
镀锌层，镀隔层
法兰件，硅钢片， 9号气
铝等组合件组成 相防锈 的仪器，仪表的 纸
库存及长期封存。
苯并三氮唑 50% 乌各托品 33% 苯甲酸铵 17% 蒸馏水 300%
(1)各种金属耐大气腐蚀性能 普通碳钢在潮湿和污染大气中很容易生锈，须使
用油漆涂料之类的覆盖层进行保护。 含铜、磷、铬、镍的低合金钢有良好的耐大气腐
蚀性能。 当大气污染严重时，不含钼的奥氏体不锈钢也会
产生锈点。有色金属铝、铜、铅、锌有良好耐大气腐 蚀性能，但当存在污染物质时，腐蚀速度增大。
部分金属大气腐蚀速度（mm/y)
m/s
g/m2.n
0
4.3.1 金属的腐蚀(课件)高二化学(新教材人教版选择性必修1)(共31张PPT)
化学腐蚀和电化学腐蚀的对比
条件
化学腐蚀
金属跟干燥气体或非电解 质液体直接接触
电化学腐蚀
不纯金属或合金跟电解质 溶液接触
现象 无电流产生
有微弱电流产生
本质 金属被氧化
较活泼金属被氧化
影响 与接触物质的氧化性及温 与电解质溶液的酸碱性
因素 度有关
及金属活性有关
联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍
随堂练习
炒菜的铁锅有残存的氯化钠，放置后水滴容易聚集到锅底，与水 接触的界面构成吸氧腐蚀，形成铁锈。 2.用于连接铜板的铁螺丝容易生锈。 是由于铁与铜吸收空气中的水蒸汽形成水膜构成了原电池， 较 活泼的铁作原电池的负极，因此铁易被腐蚀而生锈。
随堂练习
右图装置中, u 型管内为红墨水，a, b 试管内分别盛有食盐 水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间，下列有
① Fe由单质转化为+2价；
② Fe由+2价转化为+3价；
③ 产生氢气；④产生氧气；
⑤ 杂质C被氧化除去；
⑥ Fe（OH）3失水变成Fe2O3·3H2O. A. ① ② ③ ⑥ B. ① ③ ④
C. 只有① ③
D. 全部
请解释下列有关铁腐蚀现象的原因。 1.灶台上炒菜的铁锅放置后什么位置容易生锈，为什么？
装置中进一步反应：4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O =4 Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O+(3-x) H2O
总结：金属表面吸附的水膜呈中性或酸性很弱条件下，溶有一定量氧 气发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀。
问题思考：如果将铁钉浸没在一定酸性的电解质溶液中电极反 应有变化吗？
负极： Fe - 2e- = Fe2+ 正极： 2H++ 2e- =H2↑ 电池反应： Fe + 2H+ =Fe2+ + H2↑
金属腐蚀机理(共10张PPT)
金属腐蚀机理
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态.
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.
GB/T6461-2002
QB/T 3832-1999
金属腐蚀机理
金属材料腐蚀的分类： 1点蚀
2 缝隙腐蚀 3 应力腐蚀 4 腐蚀疲劳
5 晶间腐蚀
6 均匀腐蚀
7 磨损腐蚀（冲蚀）
8 氢脆
金属腐蚀机理
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
这是点因蚀为在：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
负极（Fe）：负2极Fe（- 4Fee=）2F：e22+Fe - 4e = 2Fe2+
点这蚀是又 因称为坑在蚀金正和属极小表孔面（腐缺C蚀陷）。处：易漏2H出机2O体金+ 属O，2使+其4呈e活=化4状O态H，- 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.
定义：各类金属结构一般在大气干湿交替或浸水条件下工作，金属与水或电解质溶液接触，极易发生电化学反应而受到的破坏。
Fe（OH）2
Fe2O3(铁红即肉眼可见的红锈)
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
金属的电化学腐蚀完整版PPT课件-2024鲜版
8
金属的电化学腐蚀过程
阳极过程
金属原子失去电子成为金属离子，进入电解质溶液。 阳极反应通常是金属的氧化反应。
阴极过程
电解质溶液中的氧化剂在阴极接受电子，发生还原反 应。阴极反应通常是氧或氢离子的还原。
电流回路
通过电解质溶液和金属内部的电子流动，形成闭合回 路，维持腐蚀反应的进行。
2024/3/28
2024/3/28
19
缓蚀剂的应用
无机缓蚀剂
如硅酸盐、磷酸盐等，通过与金 属表面发生化学反应形成保护膜，
减缓金属的腐蚀速率。
2024/3/28
有机缓蚀剂
如胺类、醛类、羧酸类等有机化合 物，通过吸附在金属表面形成保护 膜或改变金属表面的电化学性质来 抑制腐蚀。
复合缓蚀剂
将无机缓蚀剂和有机缓蚀剂复配使 用，发挥协同作用，提高缓蚀效果。
2024/3/28
表面改性
通过化学或物理方法改变 金属表面的性质，提高其 耐蚀性，如化学镀、激光 处理等。
表面合金化
在金属表面形成耐蚀性合 金层，提高金属的耐蚀性 能。
18
阴极保护与阳极保护
阴极保护
通过向金属施加负电位，使其成为阴 极而得到保护，如外加电流阴极保护 和牺牲阳极阴极保护等。
阳极保护
将金属连接到外加电源的正极上，使其 成为阳极并形成致密的氧化膜，从而防 止金属的进一步腐蚀。
可以缩短试验周期，降低成本，同时模拟多 种腐蚀因素的作用。
缺点
应用范围
模拟条件与实际使用环境可能存在差异，结 果仅供参考。
适用于金属材料的耐腐蚀性能评估和选材依 据。
2024/3/28
25
06
金属电化学腐蚀的案例分析与讨论
2024/3/28
金属的电化学腐蚀过程
阳极过程
金属原子失去电子成为金属离子，进入电解质溶液。 阳极反应通常是金属的氧化反应。
阴极过程
电解质溶液中的氧化剂在阴极接受电子，发生还原反 应。阴极反应通常是氧或氢离子的还原。
电流回路
通过电解质溶液和金属内部的电子流动，形成闭合回 路，维持腐蚀反应的进行。
2024/3/28
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19
缓蚀剂的应用
无机缓蚀剂
如硅酸盐、磷酸盐等，通过与金 属表面发生化学反应形成保护膜，
减缓金属的腐蚀速率。
2024/3/28
有机缓蚀剂
如胺类、醛类、羧酸类等有机化合 物，通过吸附在金属表面形成保护 膜或改变金属表面的电化学性质来 抑制腐蚀。
复合缓蚀剂
将无机缓蚀剂和有机缓蚀剂复配使 用，发挥协同作用，提高缓蚀效果。
2024/3/28
表面改性
通过化学或物理方法改变 金属表面的性质，提高其 耐蚀性，如化学镀、激光 处理等。
表面合金化
在金属表面形成耐蚀性合 金层，提高金属的耐蚀性 能。
18
阴极保护与阳极保护
阴极保护
通过向金属施加负电位，使其成为阴 极而得到保护，如外加电流阴极保护 和牺牲阳极阴极保护等。
阳极保护
将金属连接到外加电源的正极上，使其 成为阳极并形成致密的氧化膜，从而防 止金属的进一步腐蚀。
可以缩短试验周期，降低成本，同时模拟多 种腐蚀因素的作用。
缺点
应用范围
模拟条件与实际使用环境可能存在差异，结 果仅供参考。
适用于金属材料的耐腐蚀性能评估和选材依 据。
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06
金属电化学腐蚀的案例分析与讨论
2024/3/28
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• 钝化金属来说，一般有随pH值的增加更易钝化的趋势。 • 一般情况： • 酸性溶液中的腐蚀速度随pH值的增加而减小； • 中性溶液中，以氧去极化反应为主，腐蚀速度不受pH值
的影响；
• 在碱性溶液中，金属常有钝化的情况发生，腐蚀速度下 降；对于两性金属，在强碱性溶液中，腐蚀速度再次增 加。
2021/2/5
• 不适当的表面状态与几何形状会引起点蚀、缝隙腐蚀以及浓差电 池腐蚀等，也会增加残余应力，发生应力腐蚀破裂等
2021/2/5
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㈢ 异种金属组合
• 在系统中或在某台设备中，选用电偶序中电位不同的金属，当处 于电解质溶液中，会造成接触部位的电偶腐蚀，导致电位较低的 金属溶解速度增大。
2021/2/5
2021/2/5
20
图2-4贮罐底部排液管的保温
2021/2/5
21
图2-5 贮罐壳体支架的保温绝热
2021/2/5
22
图2-6 绝热层护版和绝热材料
2021/2/5
23
图2-8 贯穿式上封头接管的防腐蚀结构
2021/2/5
24
2021/2/5
25
图2-10 贯穿式接管的焊接（1、2为焊接顺序）
• 不恰当：增加对晶间腐蚀的敏感性
2021/2/5
5
• ㈥ 电偶效应 • 不同材料接触形成电偶腐蚀电池。 • 电偶效应总是使处于电偶电池为阳极的金属材料的腐
蚀速率增加， • 特别要注意面积效应对阳极腐蚀率的影响
2021/2/5
6
二、环境因素影响
• ㈠ 去极剂种类与浓度
2021/2/5
7
• ㈡ 溶液pH值
8
• ㈢ 温度
• 腐蚀过程中的阳极与阴极反应的速度均随温度的上 升而增加
• 温度升高还使得金属的钝性发生改变，使钝化变得 困难甚至不能钝化。 18-8钢室温下在浓硝酸中钝化， 但在温度高时将钝化消失。
• 温度分布的不均匀，常对腐蚀反应有极大影响。例 如，热交换器中，通常高温部位成为阳极而腐蚀加 速。
影响金属腐蚀的因素
• 一、材料因素 • ㈠ 金属材料化学性能的影响 • 一般地说，金属的平衡电位越正，其热力学稳定性越高，腐
蚀倾向越小。但是，腐蚀过程是否明显发生，还受动力学因 素的影响。 • ㈡ 合金元素与杂质 • 合金元素与杂质之间无明确的分界线。通常把对某种性能有 改善作用的元素称为合金元素．其余一些元素称为杂质，
2021/2/5
14
㈠ 应力
• 任何减小或改变应力方向的措施都可以有效防止上述腐蚀的发生 • 应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳及磨损腐蚀分别是在拉应力、交变应力
和剪切应力作用下，材料与介质作用发生腐蚀破坏 。
2021/2/5
15
设计中 应避免尖 角产生应
力集中
2021/2/5
图2-3 烟囱的保温绝热
16
㈡ 表面状态与几何形状
2021/2/5
1
• 合金元素对腐蚀反应的影响，随腐蚀环境而变，不 存在一个普遍适用的法则。
• 塔曼(Tammann)定律：有些合金元素加入量存在一个 临界值 ，达到该值，合金的腐蚀性能急剧变化 。如： 铁铬合金铬铁原子比达l／8时到达第一个耐蚀极限。
• 有些合金元素或杂质，随着条件的不同，或加速腐 蚀，或抑制腐蚀 。如果杂质或合金元素能作为阳极 溶解反应或阴极反应的活性点则会促进腐蚀
2021/2/5
4
• ㈢ 材料的表面状态
• 一般来说，金属表面越是均匀、光滑，耐蚀越好。划 伤，都能增加该材料对点蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的 敏感性 。
• ㈣ 内应力
• 增加局部腐蚀(如应力腐蚀)的敏感性。 如冷加工、焊 接及装配 后处理不当，腐蚀可能加快。
• ㈤ 热处理
• 恰当：消除内应力，提高耐蚀性
2021/2/5
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
2021/2/5
10
• ⑵ 硫含量
• 原油中的有机硫化物主要以硫醇、硫醚、噻吩等形 式存在，硫化氢有的是原来溶解于原油中的，有的 则是在工艺过程中生成的。原油中很少有单质硫存 在。
• 硫含量大于2％时称为高硫原油，低于0．5％时称为 低硫原油，介于0．5％～2％的称为含硫原油。
• 含硫量越高腐蚀性越强。
18
㈣ 结构设计不合理分析
• 1、容器不合理结构分析 • (1)壳体外部的保温 • (2)保温壳体底部排液管的保温 • (3)壳体支架的保温 • (4)绝热层护板和绝热材料 • (5)壳体上的排液接管 • (6)贯穿式封头接管 • (7)长贯穿式加料接管
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• (8)贯穿式接管的焊接 • (9)接管焊接时管壁的热影响 • (10)简体上法兰的焊接 • (11)简体底部的焊接
• 2．石油化工过程中的腐蚀性介质
• ⑴氯化物
• ⑵ 含硫化合物
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• ⑶ 氮化合物
• ⑷ 有机酸
• ⑸氧、二氧化碳和水
• ⑹ 水分
•⑺ 氢
• ⑻酸、碱化学药剂
2021/2/5 • ⑼ 有机溶剂
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三、设备结构因素
• 参观“现场展厅” • ㈠ 应力 • ㈡ 表面状态与几何形状图2-3 烟囱的保温绝热 • ㈢ 异种金属组合 • ㈣ 结构设计不合理 • ㈣ 常见不合理结构分析
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图2-11 容器上小接管的焊接
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图2-12 接管焊接对管壁的热影响
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图2-13 筒体上法兰焊接
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• ⑶酸值 • 酸值越高，腐蚀性越强。 • 酸值：单位是mgKOH／g油 • ⑷含氮量 • 常减压蒸馏 中，氮化物不发生腐蚀作用； • 催化裂化、热裂化和焦化装置 ，氮生成氨(NH3)或氰
化氢(HCN)，可能造成二次加工装置中分馏塔顶及解 吸和冷凝系统的腐蚀
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• ㈣ 流速
• 一般地说，流速增大，腐蚀加快。
• ㈤ 溶解盐与阴、阳离子
• 溶于水中的盐类对金属腐蚀过程的影响较为复杂。 （P29）
• ㈥ 石油化工原生产中的主要腐蚀介质
• 影响原油腐蚀性四参数：
• ⑴ 盐含量
• 原油中的盐含量越低越好，这就要求在石油加工中
必须进行严格的脱盐处理。
的影响；
• 在碱性溶液中，金属常有钝化的情况发生，腐蚀速度下 降；对于两性金属，在强碱性溶液中，腐蚀速度再次增 加。
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• 不适当的表面状态与几何形状会引起点蚀、缝隙腐蚀以及浓差电 池腐蚀等，也会增加残余应力，发生应力腐蚀破裂等
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㈢ 异种金属组合
• 在系统中或在某台设备中，选用电偶序中电位不同的金属，当处 于电解质溶液中，会造成接触部位的电偶腐蚀，导致电位较低的 金属溶解速度增大。
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图2-4贮罐底部排液管的保温
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图2-5 贮罐壳体支架的保温绝热
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图2-6 绝热层护版和绝热材料
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图2-8 贯穿式上封头接管的防腐蚀结构
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图2-10 贯穿式接管的焊接（1、2为焊接顺序）
• 不恰当：增加对晶间腐蚀的敏感性
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• ㈥ 电偶效应 • 不同材料接触形成电偶腐蚀电池。 • 电偶效应总是使处于电偶电池为阳极的金属材料的腐
蚀速率增加， • 特别要注意面积效应对阳极腐蚀率的影响
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二、环境因素影响
• ㈠ 去极剂种类与浓度
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• ㈡ 溶液pH值
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• ㈢ 温度
• 腐蚀过程中的阳极与阴极反应的速度均随温度的上 升而增加
• 温度升高还使得金属的钝性发生改变，使钝化变得 困难甚至不能钝化。 18-8钢室温下在浓硝酸中钝化， 但在温度高时将钝化消失。
• 温度分布的不均匀，常对腐蚀反应有极大影响。例 如，热交换器中，通常高温部位成为阳极而腐蚀加 速。
影响金属腐蚀的因素
• 一、材料因素 • ㈠ 金属材料化学性能的影响 • 一般地说，金属的平衡电位越正，其热力学稳定性越高，腐
蚀倾向越小。但是，腐蚀过程是否明显发生，还受动力学因 素的影响。 • ㈡ 合金元素与杂质 • 合金元素与杂质之间无明确的分界线。通常把对某种性能有 改善作用的元素称为合金元素．其余一些元素称为杂质，
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㈠ 应力
• 任何减小或改变应力方向的措施都可以有效防止上述腐蚀的发生 • 应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳及磨损腐蚀分别是在拉应力、交变应力
和剪切应力作用下，材料与介质作用发生腐蚀破坏 。
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设计中 应避免尖 角产生应
力集中
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图2-3 烟囱的保温绝热
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㈡ 表面状态与几何形状
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• 合金元素对腐蚀反应的影响，随腐蚀环境而变，不 存在一个普遍适用的法则。
• 塔曼(Tammann)定律：有些合金元素加入量存在一个 临界值 ，达到该值，合金的腐蚀性能急剧变化 。如： 铁铬合金铬铁原子比达l／8时到达第一个耐蚀极限。
• 有些合金元素或杂质，随着条件的不同，或加速腐 蚀，或抑制腐蚀 。如果杂质或合金元素能作为阳极 溶解反应或阴极反应的活性点则会促进腐蚀
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• ㈢ 材料的表面状态
• 一般来说，金属表面越是均匀、光滑，耐蚀越好。划 伤，都能增加该材料对点蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的 敏感性 。
• ㈣ 内应力
• 增加局部腐蚀(如应力腐蚀)的敏感性。 如冷加工、焊 接及装配 后处理不当，腐蚀可能加快。
• ㈤ 热处理
• 恰当：消除内应力，提高耐蚀性
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精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
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• ⑵ 硫含量
• 原油中的有机硫化物主要以硫醇、硫醚、噻吩等形 式存在，硫化氢有的是原来溶解于原油中的，有的 则是在工艺过程中生成的。原油中很少有单质硫存 在。
• 硫含量大于2％时称为高硫原油，低于0．5％时称为 低硫原油，介于0．5％～2％的称为含硫原油。
• 含硫量越高腐蚀性越强。
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㈣ 结构设计不合理分析
• 1、容器不合理结构分析 • (1)壳体外部的保温 • (2)保温壳体底部排液管的保温 • (3)壳体支架的保温 • (4)绝热层护板和绝热材料 • (5)壳体上的排液接管 • (6)贯穿式封头接管 • (7)长贯穿式加料接管
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• (8)贯穿式接管的焊接 • (9)接管焊接时管壁的热影响 • (10)简体上法兰的焊接 • (11)简体底部的焊接
• 2．石油化工过程中的腐蚀性介质
• ⑴氯化物
• ⑵ 含硫化合物
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• ⑶ 氮化合物
• ⑷ 有机酸
• ⑸氧、二氧化碳和水
• ⑹ 水分
•⑺ 氢
• ⑻酸、碱化学药剂
2021/2/5 • ⑼ 有机溶剂
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三、设备结构因素
• 参观“现场展厅” • ㈠ 应力 • ㈡ 表面状态与几何形状图2-3 烟囱的保温绝热 • ㈢ 异种金属组合 • ㈣ 结构设计不合理 • ㈣ 常见不合理结构分析
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图2-11 容器上小接管的焊接
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图2-12 接管焊接对管壁的热影响
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图2-13 筒体上法兰焊接
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• ⑶酸值 • 酸值越高，腐蚀性越强。 • 酸值：单位是mgKOH／g油 • ⑷含氮量 • 常减压蒸馏 中，氮化物不发生腐蚀作用； • 催化裂化、热裂化和焦化装置 ，氮生成氨(NH3)或氰
化氢(HCN)，可能造成二次加工装置中分馏塔顶及解 吸和冷凝系统的腐蚀
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• ㈣ 流速
• 一般地说，流速增大，腐蚀加快。
• ㈤ 溶解盐与阴、阳离子
• 溶于水中的盐类对金属腐蚀过程的影响较为复杂。 （P29）
• ㈥ 石油化工原生产中的主要腐蚀介质
• 影响原油腐蚀性四参数：
• ⑴ 盐含量
• 原油中的盐含量越低越好，这就要求在石油加工中
必须进行严格的脱盐处理。