管道的腐蚀与防护
1涂料：复杂的多组分化学混合体。指涂布于物体表面，在一定的条件下能形成薄
膜而起保护、装饰或其他特殊功能（绝缘、防锈、防霉、耐热等）的
一类液体（或固体）材料。
2极化：当电流流经电极时电极电位偏离平衡电位的现象。极化的结果，阳极电位
升高，称为阳极极化，阴极电位降低，称为阴极极化。
3管道：（pipe）是用各种材料制成的管子的统称，管子是具有长度大于截面尺寸，
且截面为空心的工程构件，直径小的空心构件称为管子，直径大的空
心构件为管道。各个空心管道构件连接在一起组成管道。
4双电层：电极和溶液界面建立双电层，从而在双电层两侧产生电位差。
5缓蚀剂：是一种通过少量添加能明显降低腐蚀介质的腐蚀性，阻止或减缓金属腐蚀的化学物质，也可称作腐蚀抑制剂。
6不锈钢：不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢
7热挤压法：将加热好的管坯放在密闭的挤压圆筒内，穿孔棒与挤压杆一起运动，使挤压件从较小的模孔中挤出来。
8高温氧化：是指金属在高温条件下和环境中的氧直接发生化学反应形成氧化物而引起的金属腐蚀现象，是一种典型的化学腐蚀。
9化学腐蚀：指材料与非导电性介质直接发生纯化学作用而引起材料的破坏。在化
学腐蚀过程中，电子的传递是在材料与介质之间直接进行的，因而没
有电流产生。（碰撞）
10析氢腐蚀：将在阴极由氢离子的还原作用作为去极化作用引起的金属腐蚀，一般在不含氧的酸性溶液中，金属常发生析氢腐蚀。
11吸氧腐蚀：将在阴极氧的还原作为去极化作用引起的阳极金属腐蚀，一般在含氧的酸性和含氧的碱性溶液中，金属常发生吸氧腐蚀。
12钝化现象：金属和合金在强氧化性介质中，由于表面状态的变化，使金属或合金由活化态转变为钝化态，其阳极过程受到了强烈阻滞的现象。
13晶间腐蚀：是金属在一定的腐蚀环境中腐蚀择优沿晶界发生和发展的
局部腐蚀破坏形式。
14缝隙腐蚀：工程结构因装配，连接及在服役过程中形成的表面沉积物，不可避免在构件或零件的结合面或工件表面形成缝隙。当缝隙宽度小到一定
程度时，在腐蚀性介质中腐蚀优先沿构件的结合面发生，产生缝隙腐
蚀。
15土壤腐蚀：金属在土壤环境中所产生的腐蚀。
16局部腐蚀：是指腐蚀集中发生在金属材料表面局部不大的面积内，其余大部分
表面腐蚀十分轻微，甚至不发生腐蚀
17阴极保护：是基于由电化学腐蚀原理的一种腐蚀手段，是对被保护的金属施加负电流，即供给电子到被保护金属，通过阴极极化使其电极电位负移至
金属氧化还原平衡电位以下。从而抑制金属腐蚀的保护方法。
16电化学腐蚀：金属材料与电解质溶液相互接触时，在界面上将发生有自由电子
参加的广义氧化和还原反应，导致接触面处的金属变为离子、络离
子而溶解，或者生成氢氧化物、氧化物等稳定化合物，从而破坏了
金属材料的特性，这个过程称为电化学腐蚀。
18阳极极化：当电流流经电极时极化电位偏离平衡电位从而使阳极极化电位升高的现象
20自腐蚀电位：金属在某种电解质溶液中，通过一段时间，也会得到一个稳定的电位。也将该电位成为开路电位。（是不平衡的）
21铁素体不锈钢：含铬12%-30%，使用态的组织为单相铁素体。其耐蚀性、韧性
和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种
类不锈钢。
22宏观腐蚀电池：是阴极和阳极明显分开，而且固定不变。
23微观腐蚀电池：是由金属表面微观区域内电化学不均匀性引起的，造
成显微尺寸的局部腐蚀，如晶间腐蚀，选择性腐蚀等。
24硫化氢腐蚀：干燥的硫化氢气体没有腐蚀性，但硫化氢溶解于水可使材料产生严重的腐蚀，由此引起的材料破坏或结构损伤统称为硫化氢腐蚀。25超显微腐蚀电池：是在金属原子尺寸范围所形成的腐蚀电池，其阴极区和阳极区是变化的，往往造成全面腐蚀，或均匀腐蚀。
简答题
1、什么是高温氧化动力学
高温氧化的动力学是指金属氧化膜成长的动力学，即在恒温度下氧化膜厚度y随氧化时间t的变化关系，即dy/dt [ 在一定的氧化时间内，氧化的程度
可用氧化膜厚度来表示，也可以用单位面积上的试样氧化增重ΔW来表
示.氧化增重与氧化膜厚度的关系为
y=ΔWMr,ox/Mr,O2Pox （Mr,ox）为氧化物的相对分子质量
（Mr,O2）为氧的相对分子质量
（Pox）为氧化物的密度]
2、氧化动力学与抗氧化性的规律
氧化动力学规律：各种金属氧化膜成长的动力学分为三种类型：直线型、抛物线型、对数型
①直线规律: 在恒温下金属氧化时，在金属表面不能形成致密的，具有保
护性的氧化膜，氧化速率直接由形成氧化物的化学反应速率所决定，氧
化速率与氧化膜无关dy/dt=kl y=Klt+C Kl为氧化的线性速率常数，
C为积分常数
②抛物线规律：氧化膜的体积与消耗金属的体积比值大于1时，氧化膜覆
盖整个金属表面，继续氧化需要氧或金属离子通过氧化膜的扩散
dy/dt=kp/y y2=kpt+Ckp为氧化的抛物线速率常数当氧化符合简单抛物
线规律时，氧化速度dy/dt与膜厚y成反比，这表明氧化受离子扩散通
过表面氧化膜的速度所控制。
③对数规律：有一部分金属氧化的动力学特征具有对数规律dy/dt=kE/e
∧y y=ln(kEt) kE为对数速率常数。 y = k
1lgt + k
2
(t >
t
)在温度比较低时，金属表面上形成薄（或极薄）的氧化膜，就足以对
氧化过程产生很大的阻滞作用，使膜厚的增长速度变慢，在时间不太长
时膜厚实际上已不再增加。
3、什么是土壤腐蚀？影响它的因素有哪些？埋地管道的防护措施？
土壤腐蚀是金属在土壤环境中所产生的腐蚀
影响因素：A土壤的理化性能：土壤的理化性能包括土壤的电阻率、氧化-还原电位、pH值和土壤密度等。
B土壤的组成：土壤的组成包括土壤含水率、土壤中的盐分和土壤含气量等。
C土壤的温度：温度升高，会加快金属的腐蚀
埋地管道的防护措施：涂层+阴极保护
4、什么是缓蚀剂？缓蚀剂的分类？
缓蚀剂：是一种通过少量添加能明显降低腐蚀介质的腐蚀性，阻止或减缓金属腐蚀的化学物质，也可称作腐蚀抑制剂。
分类：按照电化学机理分类：阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂、混合型缓蚀剂按照缓蚀剂在金属表面形成保护膜的机理特征分类：氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂、吸附膜型缓蚀剂
按照化学成分分类：有机缓蚀剂、无机缓蚀剂
5、氧化物的结构与氧化膜的保护性
结构：金属氧化反应不可能形成理想的、符合化学比的离子化合物，通常所形成的氧化物MnOx绝大多数是非化学比的离子化合物，如ZnO
化学比为1：1，实际上氧化物中Zn＞50% ；NiO化学比也是1：1，实际上氧化物中Ni＜50% 因为氧化物存在缺陷，使得属于绝缘体的离子化合物变成了半
导体。
保护性：氧化膜是否具有保护性，首先氧化膜必须是致密完整的。氧化膜完整性的一个必要条件是氧化膜的体积大于消耗金属的体积，否则氧化膜就不能
覆盖在整个金属表面，结构形成疏松的氧化膜。氧化膜的体积与消耗金
属的体积之比定义为r，一般情况下，当r＜1时形成疏松的氧化膜，氧
化膜没有保护作用；当r＞1时，形成的氧化膜有一定的保护性，可减
缓或阻止金属进一步氧化；当r的值在2到3之间时，氧化膜的保护效
果好；当r＞5时，膜厚度大，其内应力也大，氧化膜容易破裂而失去
保护作用。
6、什么是缝隙腐蚀？影响因素有哪些？机理与产生条件？防护措施
缝隙腐蚀：当缝隙宽度小到一定程度时，在腐蚀性介质中腐蚀，优先
沿构件的结合面发生，产生缝隙腐蚀。
影响因素：缝隙的几何形状、材料因素、环境因素
机理：氧浓差电池的形成，对腐蚀的开始起促进作用；蚀坑的加深和扩展是从闭塞电池开始的；酸化自催化是造成腐蚀加速进行的根本原因。
产生条件：一般认为其缝宽尺寸在0.025~0.1mm之间。宽度太小则溶液不能进入，不会造成缝内腐蚀；缝宽大于0.1mm的缝隙，介质难以形成滞流状态，
不会造成物质迁移困难，缝内腐蚀和缝外腐蚀无大的差别。
缝隙腐蚀的防护措施1合理设计：在设备、部件的结构设计时，应尽量避免缝隙
和死角区的存在。宜采用焊接连接，而不宜采用铆接和螺钉连接。2.
合理选材：采用高铝、铬、镍不锈钢可以有效地防止缝隙腐蚀。例如：
哈氏合金、Cr28Mo4和Cr30Mo3等。3.采用电化学保护，如阳极保护
法，将保护电位控制在缝隙腐蚀电位以下、钝化电位以上的区间。4.
采用缓蚀剂：若采用缓蚀剂防止缝隙腐蚀，一定要采用高浓度的缓蚀
剂。由于缓蚀剂进入缝隙时常受到阻滞，其消耗量大，所以要注意缓
蚀剂的用量，否则会因用量不当而加剧腐蚀。5.缝隙难以避免时，可
采用抗缝隙腐蚀的材料：选用在低氧酸性介质中不活化并具有尽可能
低的钝化电流和较正的活化电位的材料。
7、什么是阴极保护？什么是阴极保护参数？
阴极保护：是基于电化学腐蚀原理的一钟防护手段，是对被保护金属施加负电流，即供给电子到被保护金属通过阴极极化使其电极电位负移至金属氧化
还原平衡电位以下，从而抑制金属腐蚀的保护方法。
参数：自腐蚀电位、保护电位、保护电流密度、阴极保护度
8、说明晶间腐蚀的产生条件、机理、防护措施和评价方法
产生条件：①金属学因素：晶界异相析出，元素贫乏区形成；晶界析出易溶相；位错或空位在晶界积累，导致杂质或缺陷集中；晶界应力较大；多晶金属
材料晶界活性较大，易于发生晶界吸附、晶界沉积等反应；热加工处理
过程在晶界新相生成。②电化学因素：晶界与晶粒平衡电位差异，造成
电化学腐蚀速度不一；晶界与晶粒阳极极化率不一，或腐蚀阻力不一；
介质中氧化剂在晶界和晶粒位置还原行为差异或腐蚀阻力不一
机理：晶间腐蚀是一种局部的选择性腐蚀，晶界与晶内化学成分差异
是内因，腐蚀环境是外因。在某特定的腐蚀环境中就可以显示这种化
学成分的差异，从而产生晶间腐蚀。
防护措施：重新固溶处理、稳定化处理、采用超低碳不锈钢、采用双相钢
评定方法：化学浸蚀法和电化学腐蚀法，选用合适的化学浸蚀条件或
电化学腐蚀条件，使晶界区以比晶粒更快的腐蚀速率进行腐蚀或促使
晶界区沉淀相发生择优腐蚀。
9、不锈钢的特点，有高的抗腐蚀能力的原因？
特点：耐弱腐蚀介质腐蚀，其耐蚀性随含碳量的增加而降低，大多数
不锈钢的含碳量均较低，有些含碳量甚至低于0、003%
原因：不锈钢比普通具有高的抗腐蚀能力，主要是由于采用了Cr进行合金化，合金中的Cr能与环境中的氧形成致密的Cr2O3.保护膜，同时当Cr的含量超
过12%，即原子比为1:8，钢的电极电位有一个突跃的升高，从而赋予
钢极高的抗腐蚀性。
10、控制金属腐蚀速率的措施
①提高金属的纯度，消除或减少杂志。
③加入缓蚀剂，减少阴极面积，增加氢的超电位值。
③加入氢的超电位值大的合金元素，如Hy Zn Co等。
④降低腐蚀介质中活性阴离子成分等。
11、提高合金抗氧化性能的原则
①合金组元或组元之一生成致密性高的氧化膜，起到保护作用
②组成合金的组元间形成化合物型复杂氧化物
③通过调整加入合金元素的原子价，减少氧化物中的空位，称为惨杂效应
④增强氧化膜的金属基体间的结合力
12、对金属保护，减缓腐蚀的方法
①改善金属的本质：根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添
加合金元素，提高耐蚀性可以防止或减缓金属的腐蚀；
②形成保护层在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀介质隔开，是防止
金属腐蚀的有效方法。
工业上使用的保护层有非金属保护层与金属保护层两大类，通常采用以下方法：金属磷化处理、金属的的氧化处理、非金属涂层、金属保护层
③由化学保护：是金属腐蚀防护的重要方法方法之一，其原理是利用外部电流使被
腐蚀金属电位发生变化从而减缓或抑制金属腐蚀，可分为阳极保护或阴
极保护，阴极保护又可分为外加电流和牺牲阳极的阴极保护
④缓蚀剂法：是一种常用的防腐蚀措施，在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就能和金属
表面发生物理化学作用，从而显著降低金属材料的腐蚀
13、双电层的分类：
①离子双电层：按电中性的要求，溶液中的金属正离子则在界面溶液的一
侧对应排列，形成了离子双电层。
②偶极子双电层：金属表面存在界面能，能够吸附溶液中的极性分子，使得极
性分子的偶极矩排列成一直线，形成偶极子双电层。
③吸附双电层：金属表面吸附正离子，正离子又吸附溶液中的负离子，也在界面形
成吸附双电层；金属表面吸附溶液中的负离子，导致在金属与溶液界面
正、负电荷定向排列，形成吸附双电层。
14、硫化氢腐蚀控制
A采用缓蚀剂防腐B阴极保护C使用涂镀层管材
D合理选材
15、钝化金属的阳极极化曲线示意图
16、金属钝化的理论
（1）成相膜理论：当金属溶解时，可在其表面上生成致密的覆盖性良好的保护膜。这个保护膜作为一个独立的相存在，并把金属和腐蚀溶液机械地
隔开，从而使金属的腐蚀溶液速度大大降低，即使金属表面转化为钝态。（2）吸附钝化膜理论：钝化是在金属表面或部分表面形成氧或含氧离子的吸附层。吸附理论认为，引起金属钝化并不一定要形成相膜，而只是要在
金属表面或部分表面上生成氧或含氧的粒子的吸附层就足够了。
17、电偶腐蚀的产生条件机理、影响因素、及预防措施
定义：同一种介质中，异种金属接触，由于腐蚀电位不同，彼此之间有电流流动，电位较低的金属溶解加速，电位较高的金属溶解减速，造成接
触处的局部腐蚀，这就是电偶腐蚀
产生条件：①具有不同腐蚀电位的材料②存在离子导电支路③存在电子导电支路影响因素：①金属材料起始电位差：电位差越大，金属腐蚀的倾向越严重②阴、
阳极面积比③电偶腐蚀电池的阳极面积减小，阴极面积增大，将导致
阳极金属腐蚀加剧④电偶工作时阳极电流总是等于阴极电流，阳极
面积愈小，则阳极上电流密度就愈大，即阳极金属的腐蚀速度增大⑤
溶液电阻的影响⑥介质条件的影响
控制措施：①在设计时，尽量避免异种金属(或合金)相互接触，若不可避免时，应
尽量选取电位序相近的材料组合②控制阴极和阳极的面积比，切忌
形成大阴极一小阳极的不利于防腐的面积比；③不同金属部件之间应
绝缘。④对于一些必须装在一起的小零件，必须采用表面处理。⑤应
用涂层方法防止电偶腐蚀。⑥应将电偶对中的阳极部件做成易更换并
且价廉的材料。
金属管道腐蚀防护基础知识
编号：SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection
金属管道腐蚀防护基础知识 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的
现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在 0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。
金属腐蚀与防护
第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀
2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)
压力管道安全使用
压力管道使用安全管理制度 前言 为了确保压力管道的安全使用,做好压力管道的安全管理工作,根据国家有关法律法规,我们编制了在用压力管道的安全管理制度,供大家在编制本单位的压力管道的安全管理制度参考,各单位应根据不同的使用情况加以完善,以确保安全.压力管道的安全监察和管理是一项新开展的工作,希望各单位积极探索,创造经验,广泛交流，在制度制订后,应由法人或单位负责人签发执行。 一、压力管道的使用登记 使用单位应对其管辖范围内的属于压力管道监察范围的压力管道,按照《压力管道使用登记规则》的要求办理使用登记和注册。 1,新建,改建,扩建工程的压力管道在投入使用前,使用单位机构申请使用登记: (1) 压力管道使用申请书； (2) 压力管道使用注册登记汇总表； (3) 压力管道安装竣工图(单线图)； (4) 压力管道安装质量证明书； (5) 监督检验单位出具的《压力管道安装安全质量监督检验报告》； (6) 压力管道使用单位的安全管理制度,预防事故方案 (包括应急措施和救援方案), 管理和操作人员名单。 2,在用的压力管道在规定期限内,使用单位应携带下列资料向安全监察机构申请使用登记: (1) 压力管道使用申请书； (2) 压力管道使用注册登记汇总表； (3)压力管道使用单位的安全管理制度,预防事故方案 (包括应急措施和救援方案), 管理和操作人员名单； (4)压力管道单线图； (5)《在用压力管道检验报告》； (6)安全附件 (安全阀,压力表等)校验报告。 二、压力管道的技术档案管理制度 压力管道的技术档案是安全地管理,使用,检验,维修压力管道的重要依据.凡符合《压力管道安全管理与监察规定》管辖范围内的所有压力管道,都必须建立技术档案.管道的技术档案包括: 1.压力管道的使用登记证； 2.压力管道使用登记汇总表； 3.原始设计资料(包括压力管道的设计计算书,系统图,平面布置图,工艺流程图,轴 侧图等)； 4.管道制造安装资料(包括压力管道竣工图,竣工验收资料,管道材质证明书,管道
管道的腐蚀与防护方法
管道的腐蚀与防护方法集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
管道的腐蚀与防护方法一、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Fe３O４或Fe２O３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： 3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOＨ+Fe3O4+H 7H+H→4H2 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据
输油管道腐蚀机理与防护措施
输油管道腐蚀机理与防护措施 随着我国社会的不断进步和发展，我国的输油管道运输行业也获得了突飞猛进的进步，输油管道的一些节能和环保的功能也在自身发展的过程中逐渐的彰显出来，然而，近几年以来，却时常发生管道泄漏和失效的现象，而造成这一现象的主要原因就是管道遭受到了腐蚀，管道如果遭受到了腐蚀，就会对管道的使用寿命和所产生的经济收益产生直接的重要影响。因此，本文针对输油管道的腐蚀机理和防护措施进行了深入的探究和分析，从腐蚀的种类入手，对我国的管道腐蚀的保护对策进行了详细的总结，为日后我国研究输油管道的腐蚀工作奠定了一定的理论基础。 标签：输油管道；腐蚀；防护；措施 在油品运输的过程中，输油管道所具有的环保和节能的特征不断地彰显出来，在大多数的管道运输中，通常采取的都是无缝钢管，螺旋焊接钢管和直缝电阻焊钢管等材质，通过埋地和架空两种方式对管道进行铺设，因此，对于输油管道来说，它在输送油品的过程中，一定会受到来至周围介质所产生的腐蚀现象，主要会发生的是化学腐蚀和电化学腐蚀，一旦输油的管道遭到了腐蚀，不仅会大幅度的缩短管道的使用寿命，同时还会造成一定的环境污染，从而导致整体经济收益的缩减，严重的情况会导致整条管线失去自身的作用和价值。因此，本文针对输油管道的腐蚀工作进行了深入的探究和分析，提出了相关的输油管道防护措施，为日后防止输油管道腐蚀现象的发生提供了十分重要的理论意义。 1 腐蚀种类 金属由于受到周围环境的影响，从而发生一系列的化学或电化学的反应，对自身产生一种破坏性的侵蚀，就是我们所说的腐蚀。对于腐蚀来说，它具有一定的化学性质，大部分的腐蚀现象都是化学变化的过程，因此，我们根据输油管道腐蚀过程中所呈现出的特征的差异，将腐蚀的类型分为两种，分别是化学腐蚀和电化学腐蚀。 1.1 化学腐蚀 化学腐蚀指的是输油管道的表面与相关的氧化剂直接接触而产生的化学变化，在化学腐蚀的过程中，它是氧化剂和金属之间进行电子的转移，在此过程中并不会产生电流，例如，金属长期暴露在空气中，就会与空气中的氧气进行氧化，从而生成相应的金属化合物，除此之外，油品中由于含有较多的硫化物和有机酸，这些物质也会对金属的输油管管道产生一定的腐蚀作用。 1.2 电化学腐蚀 在输油管道中发生的电化学腐蚀，它指的是在金属管道和一些电解质之间形成了一定的作用，從而使金属表面和电解池之间构成了原电池的组成结构，引起
金属腐蚀与防护课后答案
《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6
=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有： 3 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。
金属管道腐蚀防护基础知识简易版
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 金属管道腐蚀防护基础知 识简易版
金属管道腐蚀防护基础知识简易版 温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护
和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）
天然气长输管道的腐蚀与防护措施
摘要 天然气长输管道的腐蚀与防护措施 摘要 天然气使用量的急剧增加，而管网设施是天然气发展的基本条件之一,也是国家现代化的重要标志，特别是城市燃气管网设施的建设，它是一个城市生存和发展的必要保障和国家重要的基础设施。 天然气管道从天然气供应场所到其使用地方，经过各种各样复杂的地形，管道所处环境千变万化，且天然气中往往含有硫化氢、二氧化碳等酸性气体，它们对天然气管道造成腐蚀威胁，影响天然气管道的平安运行，因此天然气管道在运营中必须实施防腐蚀保护。 I
目录 1引言 ....................................................................................................................... - 1 -1.1腐蚀的定义 ........................................................................................................ - 1 -1.2腐蚀危害性 ........................................................................................................ - 1 -1.3腐蚀对天然气管道的危害 ................................................................................ - 2 -2天然气管道的腐蚀特点 ....................................................................................... - 4 -2.1天然气管道的内腐蚀 ........................................................................................ - 4 -2.2天然气管道的外腐蚀 ........................................................................................ - 4 - 2.2.1土壤腐蚀 ................................................................................................. - 4 - 2.2.1.1土壤腐蚀特点 .............................................................................. - 5 - 2.2.1.2土壤腐蚀的影响因素 .................................................................. - 5 - 2.2.1.3土壤腐蚀常见的几种形式 .......................................................... - 7 - 2.2.2大气腐蚀 ................................................................................................. - 8 - 2.2.2.1大气腐蚀特征 .............................................................................. - 8 - 2.2.2.2大气腐蚀的影响因素 .................................................................. - 9 - 3.天然气埋地钢管的防腐方法 ............................................................................. - 10 -3.1内腐蚀防护 ...................................................................................................... - 10 - 3.1.1防腐涂层的结构 .................................................................................... - 11 - 3.1.2防腐涂层的选择 .................................................................................... - 11 -3.2外壁腐蚀及防护 .............................................................................................. - 12 - 3.2.1阴极保护的两种方法 ........................................................................... - 13 - I
压力管道安全管理制度内容
第一章压力管道的使用登记 使用单位应对其管辖范围内的属于压力管道监察范围的压力管道，按照《压力管道使用登记规则》的要求办理使用登记和注册。 1、新建、改建、扩建工程的压力管道在投入使用前，使用单位应携带下列资料向安全监察机构申请使用登记： (1) 压力管道使用申请书； (2) 压力管道使用注册登记汇总表； (3) 压力管道安装竣工图(单线图)； (4) 压力管道安装质量证明书； (5) 监督检验单位出具的《压力管道安装安全质量监督检验报告》； (6) 压力管道使用单位的安全管理制度、预防事故方案 (包括应急措施和救援方案)、管理和操作人员名单。 2、在用的压力管道在规定期限内，使用单位应携带下列资料向安全监察机构申请使用登记： (1) 压力管道使用申请书； (2) 压力管道使用注册登记汇总表； (3)压力管道使用单位的安全管理制度、预防事故方案 (包括应急措施和救援方案)、管理和操作人员名单；
(4)压力管道单线图； (5)《在用压力管道检验报告》； (6)安全附件 (安全阀、压力表等)校验报告 第二章压力管道的技术档案管理制度 压力管道的技术档案是安全地管理、使用、检验、维修压力管道的重要依据。凡符合《压力管道安全管理与监察规定》管辖范围内的所有压力管道，都必须建立技术档案。管道的技术档案包括： 1．压力管道的使用登记证； 2．压力管道使用登记汇总表； 3．原始设计资料（包括压力管道的设计计算书、系统图、平面布置图、工艺流程图、轴侧图等）； 4．管道制造安装资料（包括压力管道竣工图、竣工验收资料、管道材质证明书、管道元件明细表和出厂合格证和质量证明、管道安装工艺文件、压力管道安装质量证明书及监督检验报告等）。 5．使用资料 (1) 压力管道的运行记录（包括生产周期、累计运行时间、主要工艺 参数工作压力、工作温度波动范围等）；
金属管道腐蚀防护基础知识
金属管道腐蚀防护基础知识 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）足以 使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过
程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。 10．腐蚀疲劳的定义？ 金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏，称为腐蚀疲劳。 11．氧浓差腐蚀是如何产生的？ 地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。由于在管道的不同部位氧的浓度不同，在贫氧的部位管道的自然电位（非平衡电位）低，是腐蚀原电池的阳极，其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度，故遭受腐蚀。管道通过不同性质土壤交接处时，粘土段贫氧，易发生腐蚀，特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。对储油罐来讲，氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良，还有罐周和罐中心部位的透气性差别，中心部位氧浓度低，成为阳极被腐蚀。 12．什么是细菌腐蚀？它是如何产生的？ 细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时，阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物，硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。 在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。 SO42-+8H→S2-+4H2O 由于硫酸盐及其它H+的存在，金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。在土壤中它附在金属表面上，不能连续地成为气泡逸出，就会发生阴极极化，使腐蚀过程明显减慢。但硫酸还有菌的存在，恰好给原子氢找到了出路，把SO42-还原成S2-，再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。当土壤pH值在5~9，温度在25~30℃时，最有利于细菌的繁殖。 13．电偶腐蚀是怎样产生的？ 当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触，并处于电解质溶液之中时，电极电位较负的金属不断腐蚀，而电极电位较正的金属却得到了保护，这种腐蚀称为电偶腐蚀。
(完整版)金属腐蚀与防护课后习题答案
腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？ 答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示： 反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ） 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别 答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关
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：
管道的腐蚀与防护
管道的腐蚀与防护方法 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 Fe ３O ４ 或Fe ２ O ３ 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FeO 2 －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： 3Fe+7NaOH→Na 3FeO 3 ·2Na 2 FeO 2 +7H
Na 3FeO 3 ·2Na 2 ·2Na 2 FeO 2 +4H 2 O→7NaOＨ+Fe 3 O 4 +H 7H+H→4H 2 3Fe+4H 2O→Fe 3 O 4 +4H 2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据 通过对几种防腐方法比较，认为“天津大学国家教委形状记忆材料工程研究中心”提供的“Fe基形状记忆合金管接头”效果最佳。因为形状记忆合金的效应是指材料经变形后（通常在Ms 温度以下或Ms附近），当加热到超过一定温度时能恢复原来的形状。这种具有形状记忆效应的材料称为记忆材料。 利用铁基形状记忆合金连接管道的原理如图2所示。在室温下，使管接头扩孔形变，形变后管接头内径大于被连接管子的外径，因此可使被连接管较容易插入到管接头中间，然后加热管接头到一定温度（Af以上），管接头欲恢复其原来小口径形状收缩而抱紧管子。达到连接管子的目的。 采用铁基形状记忆合金管接头连接管道，可以避免管道连接因焊接而引起的金相组织变化和管道焊口的应力腐蚀开裂。
金属的腐蚀和防护教案
第二节金属腐蚀和防护 【教学目标】 1．能描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2．进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响； 3．参与试验探究观察铁生锈及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程，体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦，保持学习的兴趣； 【教学重点】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电化学原理 【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。 【教学过程】 【引入】【板书】第四节金属的腐蚀 【板书】一、金属腐蚀： 【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的，我们以前接触过金属腐蚀的，曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀，我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件，提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验，我这里提供的实验用品有：铁钉、煮沸过的水（除O2）、干燥剂（CaCl2）、植物油、试管、橡胶塞，还有食盐溶液和醋酸溶液。我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀，什么条件下锈蚀的速度会加快。 注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。 【实验设计】（学生自主设计）（由学生讲述设计的实验） 【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀，但是与水和空气同时接触的铁钉，出现明显的锈蚀。与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。 【板书】三、铁钉生锈的条件：潮湿的空气；加速锈蚀的原因，有电解质溶液。
【提问】铁作为我们常见的金属，我们看到的这个现象就是腐蚀现象，那么什么是金属腐蚀？它的定义，本质，分类分别是什么呢？ 【投影】金属腐蚀：指金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）发生化学反应而引起损耗的过程。 本质：金属原子失去电子被氧化。 【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境，也造成了不同程度的腐蚀，那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗？ 【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧，就是直接接触空气，例如有的地方的洒铁花，印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀，铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的，而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气，接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快，为什么呢？这就是第二类腐蚀，金属的电化学腐蚀。展示电化学腐蚀的定义。【投影】实验探究2，探究初中锌粒和稀硫酸反应，如果加入铜片会有什么现象。 【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡，因为接触了铜片，立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出，也相当于加快了锌粒的腐蚀。 【动画模拟】探讨回忆原电池的原理，指出铁钉其实是铁碳合金，含2~4%的碳，这样就组成了铁碳原电池，动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。 实验探究3：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 负极(Fe)：Fe - 2e- = Fe2+ 正极(C)：2H＋＋2e-＝H2↑（析氢腐蚀） 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-（吸氧腐蚀） 铁锈的生成：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3，失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。 【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀，我们来看这个试验装置：ｐ８５ 【试验现象和结论】水柱上升，说明发生了吸氧腐蚀。 【讲述】另外，我们还注意到，电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速
地下金属管道腐蚀与防护重点
绪论 1，腐蚀分类：化学腐蚀、电化学腐蚀 2，电化学腐蚀的特点：（1）介质为离子导电的电解质（2）金属/电解质界面反应过程是因为电荷转移而引起的电化学反应（3）界面上的电化学过程可以分为两个相互独立的氧化和还原过程（4）电化学腐蚀过程伴随电子的流动 3，金属/电解质界面上伴随电荷转移发生的化学反应称为电极反应第一章 1，电化学腐蚀——依靠腐蚀原电池的作用而进行的腐蚀过程叫做电化学腐蚀。 2，电位—pH图（p9） （1）m线：4H+ + 4e + O2 =2H2O n线：2H+ + 2e=H2 n线之下有H2析出，是H2稳定区；高于m线则有O2析出，是O2稳定区 （2）D到D’的发生过程 ①Fe位于D点处生成铁锈的腐蚀过程 在该区域内Fe(OH)2和H2O是稳定的，因此在PH=9.6∽12.5的范围内能形成Fe(OH)2钝化膜。腐蚀体系中的电极反应为 阳极反应：Fe——Fe2++2e 2H2O=2H++2OH- 次生反应：Fe2++2OH-——Fe(OH)2 阴极反应：2H++1/2O2+2e——H2O 总反应：Fe+1/2O2+ H2O——Fe(OH)2
②当体系的电位升高至D点以上，在图的右上方D’时，随着电位上升，氧的平衡分压增加，Fe(OH)2将进一步氧化成Fe(OH)3 阳极反应：2Fe(OH)2+2H2O——2 Fe(OH)3+2H++2e 阴极反应：1/2O2+ H2O+2e——2OH- 总反应：2Fe(OH)2+1/2O2+ H2O——2 Fe(OH)3 ③欲使图1-6中的B点位置移出腐蚀区，可采用的控制腐蚀措施：a：降低电极电位至非腐蚀区，即通常采用的阴极保护法；b：把Fe 的电位升高至钝化区，即采用阳极保护，或在溶液中注入缓蚀剂，使金属表面形成钝化膜；c：调整溶液PH值，在PH=9.6∽12.5的范围内能形成Fe(OH)2 或Fe(OH)3钝化膜 3，腐蚀原电池分类：微电池、宏电池 地下管道最常见的腐蚀现象——氧浓差电池 4，腐蚀原电池作用过程：①阳极过程：金属溶解，以离子形式转入溶液，并把当量电子留在金属上；②电子转移：在电路中电子由阳极流至阴极；③阴极过程：由阳极流过来的电子被溶液中能吸收电子的氧化剂D所接受，其本身被还原 5，腐蚀原电池形成条件：①有电解质溶液与金属相接触；②金属的不同部位或两种金属间存在电极电位差；③两极之间相互连通 6，腐蚀速度v-是指单位时间内单位面积上损失的质量。g/(m2h) v-=W/St=3600IA/(SFn) S——阳极的金属表面积 凡是能降低腐蚀电流I的因素，都能减缓腐蚀 7，极化——腐蚀原电池在电路接通以后，电流流过电极时电位偏离
石油长输管道腐蚀与防护措施
石油长输管道腐蚀与防护措施 发表时间：2019-12-12T15:07:40.293Z 来源：《工程管理前沿》2019年22期作者：丁廷胜吴树村[导读] 现阶段，随着社会的发展，我国的石油工程的发展也有了很大的进步摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的石油工程的发展也有了很大的进步。石油被称为“工业的血液”，是塑料、燃料等多种化学工业产品的原料，对我国的工业发展有重要作用，然而石油并非处处都有，要想发展石油工业，就得建设石油管道，由于我国土地面积大，不同地方的土质条件有所区别，长途运输会导致石油管道出现腐蚀问题。如果不对其采取措施，石油管道就会出现泄露，不仅污染了环 境，还浪费了资源。因此，本研究将分析长输石油管道的腐蚀检测技术，并提出有效的修复措施，保障石油管道的运输安全。 关键词：石油长输管道；腐蚀；防护措施引言 石油不但关系着社会经济发展和人们的生产生活，更关系着国防建设。而我国在石油需求量与日俱增的背景下，对石油长输管道技术也提出了更高的要求。在长输管道中经常出现腐蚀现象，而输油管道一旦遭到腐蚀，就可能出现管道破损，从而引发油品泄漏，导致安全事故的发生。本文主要分析了可能对石油长输管道产生腐蚀的因素，并针对性的提出了防腐技术。 1我国长输石油管道常用的腐蚀检测方法 1.1变频选频技术 变频选频技术不仅可以通过检测石油管道防腐层绝缘电阻的数值来评估管道防腐层的情况，而且这项技术经过了研究人员的检验，可以较准确的反应输油管道的状况。此外，变频选频技术操作方便，对工作人员的要求低，实时检测的效果好，可以对远处管道的腐蚀情况进行检测，即使接通了阴极保护电源也能正常使用。这个技术的优点颇多，对输油管道的质量检测有重要作用，但其也存在一些不足，它只能检测近距离的石油管道防腐层绝缘电阻而无法探测到长距离的绝缘电阻，也无法帮助工作人员找到石油管道破裂的位置，可能会给后期的修复带来一定的困难，工作人员还需要结合其他的技术来定位石油管道的破损部位，费时费力。 1.2人体大地电容法 人体大地电容法是指人为给予要检测的管道交变电流，使管道周围产生交变的磁场，再用可以检测到这个磁场的检测仪来确定管道位置的方法，这种方法检测效率高，准确率也较高，可以找到管道损坏的部位，解决变频选频技术的缺点，而且还不受阴极保护电源的影响，对工作人员修复破损管道有重要价值，是我国石油运输业常用的腐蚀检测方法。但是这个方法的缺点也很显著，它的技术含量高，对操作人员的要求也很高，如果操作人员经验不足或者其为非专业人员，则人体大地电容法就难以使用，即使可以使用，其效果也达不到要求，检测质量也因此较低。而且它是通过检测磁场来确定损坏管道的位置，如果检测仪对磁场的灵敏度不够，就需要调整交变电流信号发射点的位置来提高信号的清晰度，使检测结果更可靠。 1.3PCM技术 即多频管中电流衰减法，主要功能是对铺设于地下的输油管道的防腐层的质量、破损情况、管线情况以及阴极保护系统进行检测评价。PCM技术不需要过多的人力资源，且检测相对独立，检测时对其它支管没有影响，但是技术也存在易受到气温明显影响的缺陷。PCM 技术还可以被分为电阻法和线性极化法等检测方法，其中电阻法是测量分析管道腐蚀部位电阻值变化情况的方法，而线性极化法是对测试区域通电，通过电流计算管道腐蚀速度。此外，PCM技术还可以利用大功率发射机发送直流频率电信号，并使用手提式接收机沿管线测量。由于管道的防腐涂层为绝缘体，在防腐层性能均匀的条件下，测得的电流应与测量点与信号源距离成线性关系，所以，可以通过电流衰减率判断防腐层绝缘质量，就可完成防腐层的破损检测。 2石油长输管道腐蚀种类 2.1化学腐蚀 石油中含有的化学物质与金属元素发生化学反应是输油管道内壁发生腐蚀的重要原因。例如，原油中含有的硫化合物和水、成品油中含有的氧气和水，都能够与铁原子发生反应，生成铁离子或氧化物，从而腐蚀管路内壁。特别是在硫化氢和水共存的情况下，硫化氢发生解离，解离产物会与管道中的活泼金属元素如铁等发生化学反应生成的硫化物，并聚集在金属材料晶界处产生应力，进而使管道产生裂纹，最终发生断裂。由于石油长输管道敷设路径的地质和化学环境非常复杂，管道外壁的化学腐蚀也不容忽视。石油长输管道的长度达数百、数千千米，服役过程中要通过各种不同的环境，接触不同的化学物质。这些物质会与金属元素发生化学反应，从而对管道外壁发生腐蚀。如酸性条件下，氢离子会与铁原子发生反应；二氧化碳在有水情况下生成碳酸进而和铁原子发生反应，碳酸根离子是硫化物应力开裂的诱因；氧化气氛下，铁原子会与氧气发生反应，生成氧化铁等。另外，管道自身加工和组装质量也是影响其化学稳定性的原因，其加工过程中残余应力、焊接过程中不均匀加热导致的应力、组织和元素偏析，以及缺陷等，都对长输管道的化学稳定性产生影响。 2.2电化学腐蚀 电化学腐蚀是两种物质之间通过电解质形成原电池后引起的氧化还原反应。这种电化学反应较化学反应更为普遍，速度也更快，对长输管道的破坏也更为严重。对于长输管道而言，其经过的土壤环境和大气，都含有能电离成离子的电解质，为形成原电池创造条件，特别是经过海水、河流、湖泊等区域时，因其含有大量的无机盐，电化学腐蚀的现象更为显著。管道外壁化学成分、组织结构、应力等的不均匀分布和土壤湿度、酸碱度、成分等的差异，都可以在管道表面形成原电池。如钢中的碳化铁、铸铁中的石墨等都和铁元素的平衡电位不同，产生原电池。原电池的阳极反应为输油管路中的金属原子失去电子，生成金属离子；阴极反应根据环境中的不同分为析氢和吸氧两个过程。 3优化措施分析 3.1涂层防腐技术优化措施外涂层防腐技术和内涂层防腐技术都属于涂层防腐技术。外防腐是输油管道的重点防腐措施，而涂层外防腐法则是最简单高效的外防腐手段。常见的输油管道外防腐涂料主要有以下三类：①环氧涂层：这种涂层是一种防腐性能十分优异的新型防腐涂料；②改性涂层：这是一种运用了纳米技术的高新涂层，在防腐的同时还你能起到防水作用；③无机非金属涂层：这种涂层属于陶瓷类的介质，在输油管道外壁涂抹这种涂层可起到有效的防腐效果。常见的的内涂层主要有环氧树脂粉末涂层、聚乙烯粉末涂层以及近期新发明的耐高温热喷玻璃涂层等。 3.2根据实际情况更换管道材料