工業(yè)腐蝕與預防措施

工業(yè)腐蝕與預防措施第一頁，共五十二頁，2022年，8月28日第一節(jié)工業(yè)腐蝕及其危害

一、工業(yè)腐蝕概述

金屬腐蝕是金屬與周圍介質發(fā)生化學、電化學或物理作用成為金屬化合物而受破壞的一種現(xiàn)象。

1、工業(yè)腐蝕定義：是指材料在周圍介質作用下產(chǎn)生的破壞。

2、原因：可以是化學的、物理的、生物的、機械的等等。材料的腐蝕類似于物質的風化，只是速度要快得多。工業(yè)腐蝕主要是由于原材料中含有的以及過程中生成的腐蝕性成分造成的。大氣中的雜質、水中的微量氯和溶解氧也會產(chǎn)生腐蝕作用。可以毫不夸大地說，現(xiàn)代工業(yè)過程是在腐蝕的環(huán)境和氣氛中進行的。2023/2/4第二頁，共五十二頁，2022年，8月28日

3、腐蝕的形式：

1）按照腐蝕的環(huán)境或起因：有大氣腐蝕、土壤腐蝕、海洋腐蝕、生物腐蝕、水腐蝕、非水溶液腐蝕等。

2）按照腐蝕的結果或表現(xiàn)形式，有點腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕裂紋、腐蝕疲勞、磨損腐蝕等等。腐蝕無處不在，種類繁多。為了制定防腐對策，需要對裝置選材、裝置設計、原材料及冷卻水中的雜質以及運轉條件等進行詳盡研究，加大力度、綜合治理，從而防止或減緩腐蝕性破壞。2023/2/4第三頁，共五十二頁，2022年，8月28日1.化學腐蝕化學腐蝕是指周圍介質對金屬發(fā)生化學作用而造成的破壞。工業(yè)中常見的化學腐蝕有金屬氧化、高溫硫化、滲碳、脫碳、氫腐蝕等。金屬氧化：金屬在干燥或高溫氣體中可與氧反應造成腐蝕。氧化過程可表示為

2Me+O2≒2MeO

式中Me表示金屬。高溫硫化：是指含硫介質如硫蒸氣、二氧化硫、硫化氫等，在高溫下與金屬作用生成硫化物的腐蝕過程。特別是在有水蒸氣存在的條件下，二氧化硫與水反應生成亞硫酸，硫化氫則成為氫硫酸，高溫硫化腐蝕狀況會加重。二、腐蝕機理2023/2/4第四頁，共五十二頁，2022年，8月28日滲碳是指一氧化碳、烴類等含碳物質在高溫下與鋼接觸分解成游離碳，并滲入鋼內形成碳化物的過程。脫碳是指鋼中滲碳體在高溫下與氣體介質如水蒸氣、氫、氧等，發(fā)生化學反應引起滲碳體脫碳的過程。滲碳和脫碳均能使鋼表面硬度和疲勞極限下降。氫腐蝕：氫介質與金屬中的碳反應使金屬脫碳的過程。2023/2/4第五頁，共五十二頁，2022年，8月28日2．電化學腐蝕金屬材料與電解質溶液接觸時，由于不同組分或組成的金屬材料之間形成原電池，其陰、陽兩極之間發(fā)生的氧化還原反應使某一組分或組成的金屬材料溶解，造成材料失效。這一過程稱為電化學腐蝕。兩種不同金屬在溶液中直接接觸，因其電極電位不同而構成腐蝕電池，使電極電位較負的金屬發(fā)生溶解腐蝕，則稱之為電偶腐蝕，或接觸腐蝕（Mg和Fe在鹽酸中）。工程上不乏不同金屬材料間的接觸，電偶腐蝕這類電化學腐蝕屢屢發(fā)生。

2023/2/4第六頁，共五十二頁，2022年，8月28日電化學腐蝕是最常見的腐蝕，金屬腐蝕中的絕大部分均屬于電化學腐蝕。如在自然條件下（如海水、土壤、地下水、潮濕大氣、酸雨等）對金屬的腐蝕通常是電化學腐蝕。

金屬材料與電解質溶液接觸時，由于不同組分或組成的金屬材料之間形成原電池，其陰、陽兩極之間發(fā)生的氧化還原反應使某一組分或組成的金屬材料溶解，造成材料失效。

2023/2/4第七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

一、全面腐蝕全面腐蝕是指金屬結構的整個表面或大面積的程度相同的腐蝕，也稱作均勻腐蝕。在全面腐蝕中，金屬以一定的速度被腐蝕介質所溶解，金屬結構逐漸變薄。而局部腐蝕是指金屬結構特定區(qū)域或部位上的腐蝕。全面腐蝕的速度，以金屬結構單位時間內，單位面積的質量損失表示，如mg·dm-2．D-1，g·m-2．H-1；也可用金屬每年腐蝕的深度，即金屬構件每年變薄的程度來表示，如mm·a-1。第二節(jié)工業(yè)腐蝕的典型類型2023/2/4第八頁，共五十二頁，2022年，8月28日金屬材料的耐腐蝕性，依其腐蝕速度分為四個等級，列于下表。當發(fā)生全面腐蝕時，村料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現(xiàn)全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題并不怎么令人擔心，因為，這種腐蝕通?？梢酝ㄟ^簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。

2023/2/4第九頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、縫隙腐蝕縫隙腐蝕示意圖是局部腐蝕的一種形式，它可能發(fā)生于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成，例如，在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動的表面沉積物以及海生物相接燭之處形成。2023/2/4第十頁，共五十二頁，2022年，8月28日

1．縫隙腐蝕產(chǎn)生的條件金屬表面上由于存在異物或結構上的原因會造成縫隙，此縫隙的寬度一般在0.025mm～0.1mm范圍內。幾乎所有的金屬、所有的腐蝕性介質都有可能引起金屬的縫隙腐蝕，其中以依賴鈍化而耐蝕的金屬材料和以含C1－的溶液最易發(fā)生此類腐蝕。2023/2/4第十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日

2．腐蝕機理由于縫隙中積液流動不暢，逐漸使縫內外構成濃差電池和陰極還原反應。陽極、陰極反應可分別表示為：

上述反應使氧逐漸消耗，由于積液流動不暢，氧很難補充，且腐蝕產(chǎn)物對縫隙起了進一步阻塞作用，但縫內陽極溶解借助縫外陰極反應仍可進行。生成過多的Me+使縫內外電平衡破壞，促進溶液內Cl-離子等遷入縫內形成金屬鹽。鹽水解生成游離酸加快了金屬的溶解速度。Me+的增多，由于自催化作用使上述過程更加活躍，造成腐蝕更加嚴重。2023/2/4第十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日2023/2/4第十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日

3．防止或減少縫隙腐蝕的措施：

(1)設計要合理，盡量避免縫隙。設計時應避免積水處，設計容器時要使液體能完全排凈，要便于清理和去除污垢。

(2)焊接比鉚接或螺釘連接好。對焊優(yōu)于搭焊。

(3)螺釘接合結構中可采用低硫橡膠墊片，不吸水的墊片(聚四氟乙烯)。

(4)如果縫隙難以避免時，則采用陰極保護，如在海水中采用鋅或鎂的犧牲陽極法。

(5)實在難以解決時，改用耐縫隙腐蝕的材料。

(6)帶縫隙的結構若采用緩蝕劑法防止縫隙腐蝕。2023/2/4第十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日三、孔腐蝕

1、定義：孔腐蝕是金屬表面?zhèn)€別小點上深度較大的腐蝕，又稱作小點腐蝕（孔蝕，點蝕）。

點蝕系數(shù)：蝕孔的最大深度與按失重計算的金屬平均腐蝕深度之比值。點蝕系數(shù)愈大表示點蝕愈嚴重。

2023/2/4第十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

2023/2/4第十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日

2、特點：只在表面有零星的腐蝕小孔，其余部分不腐蝕或很輕微；多為小孔，孔直徑≤深度，一般只有幾十微米（＜1mm）；多發(fā)生在表面有鈍化膜或有保護膜的金屬上。

3、危害：發(fā)生點蝕時雖然金屬的失重不大，但由于陽極面積非常小，陽極上流過的腐蝕電流密度很大，造成很高的金屬溶解速度，嚴重時可使金屬設備穿孔破壞。點蝕還會使晶間腐蝕、剝蝕，應力腐蝕開裂和腐蝕疲勞等加劇，在很多情況下乃是這些局部腐蝕的起源。難檢查：小；比重小；易遮蓋。

4、原因：金屬表面有露頭、錯位、介質不均勻等缺陷，使其表面膜的完整性遭到破壞，成為點蝕源；表面凝結有水滴或水膜。2023/2/4第十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日7、縫隙腐蝕與點蝕的比較縫隙腐蝕與點蝕有許多相似之處，兩者在成長階段的機理是很一致的，都是以形成閉塞電池為前提。由于特殊的幾何形狀或腐蝕產(chǎn)物在縫隙、蝕坑或裂紋出口處的堆積，使通道閉塞，限制了腐蝕介質的擴散，使腔內的介質組分、濃度和pH值與整體介質有很大差異，從而形成了閉塞電池腐蝕。但是，它們在形成過程上有所不同。縫隙腐蝕是在腐蝕前就已存在縫隙，腐蝕一開始就是閉塞電池作用，而且縫隙腐蝕的閉塞程度較點蝕的大。點蝕是通過腐蝕過程的進行逐漸形成蝕坑(閉塞電池)，而后加速腐蝕的?；蛘哒f，前者是由于介質的濃度差引起的；而后者一般是由鈍化膜的局部破壞引起的。與點蝕相比較，對同一種金屬而言，縫隙腐蝕更易發(fā)生。2023/2/4第十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日四、氫損傷1．氫腐蝕在高溫高壓下，氫引起鋼組織結構變化，使其機械性能惡化，稱為氫腐蝕。氫腐蝕是指H2在高溫高壓下在鋼表面分解為H。H經(jīng)化學吸附透過金屬表面固溶體，向鋼內部擴散。H在夾雜物與金屬交界處形成H2，或與碳化合生成甲烷(CH4)。H2和CH4不能重溶或擴散，封閉聚集形成高壓造成應力集中，引起微裂紋生成?；瘜W工業(yè)用鋼常見的氫腐蝕有以下特征：軟鋼或鋼表面可見鼓泡，微觀組織沿晶界可見許多微裂紋。被腐蝕的鋼強度、塑性下降，容易脆斷。氫腐蝕與氫脆不同，不能用脫氫的方法使鋼材恢復其機械性能。

2023/2/4第十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日由原油生產(chǎn)流程中取下的一塊碳鋼板截面，顯示有一大氫鼓包，暴露時間2年2023/2/4第二十頁，共五十二頁，2022年，8月28日氫鼓泡機理示意圖2023/2/4第二十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日2．氫脆

氫脆是指氫擴散到金屬內部，使金屬材料發(fā)生脆化的現(xiàn)象。一般認為氫溶于鋼后殘留在位錯處，當氫達飽和狀態(tài)后，對位錯起釘孔的作用，使滑移難以進行，從而使鋼呈現(xiàn)出脆性。氫脆具有可逆性，未脆斷前在100～150℃間適當熱處理，保溫24h可消除脆性。氫脆不同于應力腐蝕，無須腐蝕環(huán)境，而且在常溫下更容易發(fā)生氫脆。

2023/2/4第二十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日2023/2/4第二十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日第三節(jié)應力腐蝕裂紋一、應力腐蝕概述金屬或合金在應力，特別是拉伸應力的作用下，又處在特定的腐蝕環(huán)境中，材料雖然在外觀上沒有多大變化，如未產(chǎn)生全面腐蝕或明顯變形，但卻產(chǎn)生了裂紋。這種現(xiàn)象稱作應力腐蝕裂紋。因此，在全面腐蝕較嚴重的情形下，不易產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。應力腐蝕外觀無變化，裂紋發(fā)展迅速且預測困難，因而更具危險性。2023/2/4第二十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日不銹鋼中的應力腐蝕裂紋截面2023/2/4第二十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

應力腐蝕裂紋是應力和腐蝕環(huán)境相結合造成的。所以，只要消除應力和腐蝕環(huán)境兩者中的任何一個因素，便可以防止裂紋的產(chǎn)生。實際上既無法完全消除裝置在制造時的殘余應力，又無法使裝置完全擺脫腐蝕性環(huán)境。采用上述方法防止應力腐蝕幾乎是不可能的。因此，一般是通過改變材料的方法解決這個問題。2023/2/4第二十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、應力腐蝕的機理與特征應力腐蝕機理比較成熟的有機械化學效應、閉塞電池理論、表面膜理論、氫脆理論四種學說。下面簡單介紹這四種理論。機械化學效應理論認為，金屬材料在應力作用下在應力集中處迅速變形屈服成為腐蝕電池陽極區(qū)，與金屬表面腐蝕電池的陰極區(qū)構成小陽極大陰極的腐蝕電池。使金屬沿特定的狹窄區(qū)域迅速溶解開裂。2023/2/4第二十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日閉塞電池理論認為，某些幾何因素使金屬裂紋引發(fā)點處電解液流動不暢形成閉塞電池。該處為陽極，其他處為陰極，閉塞區(qū)內的金屬溶解。之后的自催化作用使金屬溶解加速，發(fā)展成裂紋。

2023/2/4第二十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日表面膜理論認為，金屬表面膜在應力作用下受到破壞露出新表面，新表面因與有保護膜部分存在電位差異而構成腐蝕電池陽極，發(fā)生溶解形成裂紋源。應力集中，使裂紋進一步發(fā)展。2023/2/4第二十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日氫脆理論認為，在應力作用下，金屬腐蝕生成的氫被金屬吸收，產(chǎn)生氫應變鐵素體或高活化氫化物，使金屬材料脆化而出現(xiàn)裂紋，并沿氫脆部位向前擴展，導致破裂。應力腐蝕與全面腐蝕、縫隙腐蝕、孔蝕不同，有自己的顯著特征。產(chǎn)生應力腐蝕的金屬材料主要是合金，純金屬較少。引起應力腐蝕裂紋的主要是拉應力，壓應力雖能引起應力腐蝕，但并不明顯。應力腐蝕裂紋呈枯枝狀、鋸齒狀，其走向垂直于應力方向。應力腐蝕裂紋，根據(jù)金屬材料所處的腐蝕環(huán)境，可以是晶間型、穿晶型或混合型。

2023/2/4第三十頁，共五十二頁，2022年，8月28日三、應力腐蝕的影響因素

1．不銹鋼應力腐蝕

(1)氯化物工藝介質中的氯化物和冷卻水中的氯離子是產(chǎn)生應力腐蝕裂紋的重要原因。實驗研究結果表明，氯化物的濃度越高，產(chǎn)生應力腐蝕裂紋的時間越短。即使氯離子含量只有十萬分之一，也會在短時間內產(chǎn)生裂紋。腐蝕溫度對應力腐蝕裂紋的影響很大。隨著溫度的上升，裂紋的敏感性顯著增加，產(chǎn)生裂紋的時間大大縮短，成長的速度明顯增大。在100～350℃的食鹽水中進行的應力腐蝕裂紋實驗顯示，如果溫度在300℃以上，不易產(chǎn)生裂紋，這是因為大量的點腐蝕迅速導致全面腐蝕，因而觀察不到腐蝕裂紋。水中的溶氧對氯化物形成的應力腐蝕裂紋起促進作用。只要水中有溶氧，氯離子的含量只有百萬分之一就會產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。

2023/2/4第三十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日

(2)堿從使用燒堿的純堿工業(yè)的腐蝕實例和事故調查中知道，由堿液引起的應力腐蝕裂紋較少。實際上，因為堿與氯離子同時存在，很難斷定哪一個是應力腐蝕的主要影響因素。但是，在高溫鍋爐一類的容器中，即使沒有氯離子存在也會產(chǎn)生裂紋。如果有氧和氧化劑的存在，則會加速裂紋的生成。由堿引起的應力腐蝕裂紋，過去說是鍋爐水質問題，其實都可以歸結為氫氧化鈉的原因。在石油煉制中，氯化物分解生成氯化氫，為了抑制氯化氫的腐蝕作用，采用添加氫氧化鈉的方法。但是由于加入過量的氫氧化鈉，又產(chǎn)生了應力腐蝕裂紋的問題。在制氫裝置中，采用鉀系催化劑，可形成氫氧化鉀，也會造成應力腐蝕裂紋。

2023/2/4第三十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日(3)硫化物加氫脫硫裝置發(fā)生的應力腐蝕為晶間型裂紋，這是因硫化物，更確切地說是因連多硫酸（H2SnO6n=3～6）所致。不銹鋼中夾雜的鐵的硫化物，可與空氣中的水分和氧反應生成連多硫酸或亞硫酸，導致產(chǎn)生裂紋。在實驗室中，敏化的不銹鋼，即使是亞硫酸或低pH值的硫化氫溶液，也能使其產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。由硫化物引起的應力腐蝕裂紋與材質有密切關系。不銹鋼經(jīng)過敏化處理，會析出碳化鉻，使結晶晶間鉻含量減少，材質的耐腐蝕性降低，易產(chǎn)生晶間裂紋。硫化物與氯化物共存的環(huán)境下，對各種不銹鋼裝置的檢驗表明，在80℃以上，裂紋發(fā)生率急劇增加，即使是耐應力腐蝕的不銹鋼也變得無效。

2023/2/4第三十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日

2．碳鋼、低合金鋼應力腐蝕

(1)硫化氫對石油工業(yè)中高強鋼制球形儲罐的調查結果查明，液化石油氣中所含的硫化氫在有水分存在的條件下，會引起應力腐蝕裂紋。

(2)堿對于鉚接結構裝置，往往在應力集中的鉚釘孔處發(fā)生裂紋，鉚釘孔處的氫氧化鈉濃度一般在30％以上。對于碳鋼，堿液濃度在10％～75％之間容易發(fā)生裂紋，但即使?jié)舛仍?％左右也會發(fā)生裂紋。

堿引起的應力腐蝕裂紋在330℃以上的高溫時，隨著溫度的上升，裂紋生長速度加快；但當溫度降低至30℃以下時，裂紋不再生長。堿引起的應力腐蝕裂紋需要有非常高的應力，所以在殘余應力較高的焊縫部位容易產(chǎn)生裂紋。

2023/2/4第三十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日(3)CO-CO2混合氣在濕性CO-CO2混合氣的環(huán)境中，會產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。如煤氣裝置(含CH4

、H2

、CO2

、CO及微量殘余O2)混合氣中CO、CO2單獨存在時不會產(chǎn)生裂紋，僅在共存時才產(chǎn)生裂紋?；旌蠚庵蠧O的分壓越高，產(chǎn)生裂紋的極限應力就越低，裂紋生長的速度也越快。碳鋼必須在高應力條件下才會發(fā)生CO-CO2的應力腐蝕裂紋。在濕性CO-CO2的條件下，即使是高鉻鋼也會產(chǎn)生裂紋。如果使混合氣體保持干性，即在其露點以上，就可以防止裂紋。2023/2/4第三十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日

(4)硝酸鹽在有硝酸鹽存在的碳鋼建筑物或裝置中，會產(chǎn)生應力腐蝕裂紋。在硝酸鹽中，硝酸銨最容易產(chǎn)生裂紋，而且隨著硝酸銨的濃度增大，裂紋的敏感性增強。腐蝕溫度越高，越容易產(chǎn)生裂紋。碳鋼僅在屈服點附近高壓力下，才會產(chǎn)生應力腐蝕裂紋，而在焊接區(qū)一類的微觀組織中，存在著容易產(chǎn)生裂紋的部分。

2023/2/4第三十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日

(5)液氨對于儲存液氨的高強鋼球形儲罐，每次開罐檢查時，都發(fā)現(xiàn)大量的裂紋。美國一個裝置試驗委員會報告，大約有3％的儲罐平均三年內就會發(fā)生裂紋。這些裂紋主要發(fā)生在冷加工的封頭或筒體的焊接部分附近。而且，越是高強材料，冷加工或焊接條件越是惡劣，越容易發(fā)生裂紋。由于液氨的應力腐蝕裂紋很難在實驗室模擬再現(xiàn)，而且發(fā)生裂紋的時間很長，在這方面的研究成果報道不多。

2023/2/4第三十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日第四節(jié)腐蝕監(jiān)測技術

一、電參數(shù)監(jiān)測法

材料腐蝕造成材料缺陷或材質變化，其電參數(shù)亦引起相應改變。這類方法是應用腐蝕的電響應監(jiān)測腐蝕。常用的有以下幾種方法。

1．電阻法該法應用金屬橫截面積因腐蝕而減小，從而引起電阻改變的原理，進行腐蝕速度的檢測。它不受介質狀態(tài)的限制，常用于運轉設備的腐蝕檢測。

2023/2/4第三十八頁，共五十二頁，2022年，8月28日

2．極化阻力法

對電解液中正在腐蝕的金屬施加一個小的電壓，會產(chǎn)生一定的電流，電壓與電流的比值稱為極化阻力。極化阻力與腐蝕速度成反比。通過極化阻力的測定可以確定腐蝕速度。該法限于電解液中的運轉設備均勻腐蝕的測定，測得的為瞬時腐蝕速度。如果與電阻法聯(lián)合使用，會得到較全面的腐蝕信息。

3．電位法腐蝕狀況與腐蝕電位存在一定關系、該法通過電位測量可確定腐蝕程度與腐蝕類型。電位法可用于局部腐蝕與均勻腐蝕的監(jiān)測，但不能提供總腐蝕和腐蝕速度的很確數(shù)據(jù)。

2023/2/4第三十九頁，共五十二頁，2022年，8月28日

4．渦流技術（超聲波旋渦風速傳感器

）

把金屬物體置于交流饋電線圈電場內，其表面會產(chǎn)生渦流。在腐蝕裂紋或蝕坑處，渦流受到干擾，使激勵線圈反電勢改變，或在次級線圈內產(chǎn)生變化。該變化經(jīng)檢波、放大可轉換為視覺顯示。通常把線圈做成探頭，在被測表面上移動進行測定。它可用于檢查腐蝕表面、設備內壁，也可測定鐵磁材料的非金屬涂層或非鐵覆蓋層厚度。

2023/2/4第四十頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、物理監(jiān)測技術1．超聲波技術

該技術是由一壓電晶體發(fā)出的聲脈沖射向待測材料，聲脈沖會受到材料前面、后面及兩面之間大缺陷的反射。反射波由同一壓電晶體或接收壓電晶體檢拾，經(jīng)放大后在陰極射線示波器上顯示。示波器的時間坐標給出材料厚度和缺陷位置。缺陷尺寸可由缺陷波幅得到。

2．氫監(jiān)測技術

通過對氫氣量的測定可測得金屬的腐蝕速度。氫氣量的測定通常用探氫針來完成。其原理是吸收的氫通過1—2mm的鋼，擴散至接通壓力表的狹窄的環(huán)狀空間。由測得的壓力增加速度估算擴散到鋼中的氫氣量，進而估計鋼的腐蝕程度。

2023/2/4第四十一頁，共五十二頁，2022年，8月28日三、腐蝕環(huán)境監(jiān)測法1．化學法

過程物料構成了設備的腐蝕環(huán)境。采用化學分析的方法，測定物料的PH值、氧濃度、緩蝕劑濃度等與腐蝕有關的參數(shù)，以了解腐蝕狀況。該法不能直接測定腐蝕速度．但可提供發(fā)生腐蝕轉化的條件，也可鑒別發(fā)生兩種不同形態(tài)腐蝕的界線。

2．掛片法

（類推－數(shù)學歸納法）將材料試片掛在腐蝕物料中，保持一定時間后確定其腐蝕狀況。應用該法可對比評價相同材料設備的腐蝕狀況，也可用于對其他腐蝕監(jiān)測方法的驗證。

2023/2/4第四十二頁，共五十二頁，2022年，8月28日第五節(jié)材料的防腐措施一、電化學保護陽極保護：在腐蝕介質中，將被腐蝕金屬通以陽極電流，在其表面形成有很強耐腐蝕性的鈍化膜，借以保護金屬，稱為陽極保護。陰極保護：有外加電流法和犧牲陽極法兩種。外加電流法：是把直流電源負極與被保護金屬連接，正極與外加輔助電極連接，電源對被保護金屬通入陰極電流，使腐蝕受到抑制。犧牲陽極法（護屏保護）：是將電極電位較負的金屬與被保護金屬連接構成腐蝕電池。電位較負的金屬(陽極)在腐蝕過程中流出的電流抑制了被保護金屬的腐蝕。2023/2/4第四十三頁，共五十二頁，2022年，8月28日二、緩蝕劑的應用能夠阻止腐蝕介質對金屬的腐蝕或降低腐蝕速率的物質稱為緩蝕劑。緩蝕劑可分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑兩大類型。無機緩蝕劑有氧化性緩蝕劑，如硝酸鈉、亞硝酸鈉、鉻酸鹽、重鉻酸鹽等；有機緩蝕劑有胺類、醛類、雜環(huán)化合物、咪唑啉、有機硫等。緩蝕劑的緩蝕作用可分別用吸附理論、成膜理論、電化學理論來解釋。吸附理論認為，緩蝕劑吸附于金屬表面，形成一層連續(xù)的吸附膜，在腐蝕性介質和金屬之間起隔離作用，阻止對金屬的腐蝕。成膜理論認為，緩蝕劑與腐蝕性介質反應生成難溶化合物，在金屬表面布上一層難溶金屬膜，對金屬起屏蔽作用，阻止對金屬的腐蝕。電化學理論認為，加入緩蝕劑，對金屬陽極腐蝕或陰極腐蝕起阻滯作用，降低腐蝕速率，從而達到緩蝕目的。

2023/2/4第四十四頁，共五十二頁，2022年，8月28日

一般說來，緩蝕效率隨緩蝕劑濃度增大而增大，但當濃度達到一定值后，緩蝕劑濃度增加，緩蝕效率反而下降。如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、過氧化氫等氧化性緩蝕劑就屬于這種類型。在較低溫度下，緩蝕效率較高。升高溫度，吸附作用下降，腐蝕加重。在某一溫度范圍內，緩蝕作用是穩(wěn)定的。有時升高溫度會提高緩蝕效率，這是因為形成的反應產(chǎn)物膜或鈍化膜質量好。腐蝕性介質的流速增大一般會降低緩蝕效率。但有時腐蝕性介質的流動會使緩蝕劑分布均勻，反而會提高緩蝕效率。

2023/2/4第四十五頁，共五十二頁，2022年，8月28日三、金屬保護層1．保護層及其類型金屬保護層是指有較強耐腐蝕性的金屬或合金，覆于較差耐腐蝕性金屬表面的金屬層。金屬保護層有襯里金屬層、表面合金化金屬層、化學鍍金屬層、離子鍍金屬層、噴鍍金屬層、熱浸鍍金屬層、電鍍金屬層等多種類型。襯里金屬層是將較強耐腐蝕性的金屬，如鉛、鈦、鋁等襯覆于設備內部的防腐方法。這是化工防腐中廣泛應用的一種方法，具有安全可靠的特點。主要有襯不銹鋼和耐酸鋼，如OCr13、OCr17Ti、1Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti等；襯鈦如TA1、TA2等；襯鋁如各號純鋁；以及襯鉛或搪鉛等。

2023/2/4第四十六頁，共五十二頁，2022年，8月28日表面合金化金屬層是采用滲透、擴散等工藝，使金屬表面生成某種合金表面層，以防腐蝕或摩擦。化學鍍金屬層是采用化學反應，在金屬表面鍍鎳、錫、銅、銀等以防腐蝕。離子鍍金屬層是在減壓下，使金屬或合金蒸氣部分離子化，在高能作用下，對被保護金屬表面進行濺射、沉積以獲得鍍層。噴鍍金屬層是將金屬、合金或金屬陶瓷噴射于被保護金屬表面的防腐方法。熱浸鍍金屬層是在鋼鐵構件表面熱浸上鋁、鋅、鉛、錫及其合金的防腐方法。電鍍金屬層是應用電化學原理，以金屬表面為陰極，獲得電沉積表面層以保護金屬的方法。

2023/2/4第四十七頁，共五十二頁，2022年，8月28日

2．化學轉化膜為獲得優(yōu)質保護層，被保護金屬的表面必須預處理，除去氧