過程裝備腐蝕與防護(hù)

1、1 主主 講：講：劉 偉 2 3 4 5 C204C204下塔漏點下塔漏點 6 7 緒 論 主要內(nèi)容主要內(nèi)容：研究材料與周圍介質(zhì)作用的規(guī)律、腐蝕過程機(jī)研究材料與周圍介質(zhì)作用的規(guī)律、腐蝕過程機(jī) 理及各種防腐方法。理及各種防腐方法。 學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的：掌握材料腐蝕的過程并找到有效、實用的控制掌握材料腐蝕的過程并找到有效、實用的控制 方法。方法。 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法：基本理論分析和基本理論分析和腐蝕事例分析腐蝕事例分析相結(jié)合。相結(jié)合。 與其它學(xué)科的聯(lián)系與其它學(xué)科的聯(lián)系：材料、力學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)、制材料、力學(xué)、物理化學(xué)、電化學(xué)、制 造工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)、冶金及生物學(xué)等造工藝、設(shè)備結(jié)構(gòu)、冶金及生物學(xué)等 參

2、考書目參考書目：曹楚南曹楚南. .腐蝕電化學(xué)腐蝕電化學(xué) 梁成浩梁成浩. .腐蝕電化學(xué)概論腐蝕電化學(xué)概論 專業(yè)專業(yè)研究研究簡介簡介 8 國內(nèi)主要專業(yè)雜志 中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報 腐蝕與防護(hù)腐蝕與防護(hù) 腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù) 材料保護(hù)材料保護(hù) 表面技術(shù)表面技術(shù) 全面腐蝕控制全面腐蝕控制 石油化工設(shè)備腐蝕與防護(hù)石油化工設(shè)備腐蝕與防護(hù) 9 國外主要專業(yè)雜志 Corrosion Material Performance National Association of Corrosion Engineers NACE（美國腐蝕工程師協(xié)會） Corrosion Science B

3、ritish Corrosion Journal 10 一、腐蝕的危害 1.1.腐蝕現(xiàn)象幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的一切領(lǐng)域腐蝕現(xiàn)象幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的一切領(lǐng)域 p 機(jī)器設(shè)備等在大氣中因腐蝕而生銹機(jī)器設(shè)備等在大氣中因腐蝕而生銹 p 船舶及海洋平臺受海水及海洋微生物的腐蝕船舶及海洋平臺受海水及海洋微生物的腐蝕 p 地下輸油、氣管線及電纜在土壤中的腐蝕地下輸油、氣管線及電纜在土壤中的腐蝕 p 高溫環(huán)境下金屬的腐蝕高溫環(huán)境下金屬的腐蝕 p 各種溶液對材料的腐蝕各種溶液對材料的腐蝕 p 人工器官的腐蝕人工器官的腐蝕 2.2.腐蝕是一個自然的過程腐蝕是一個自然的過程 11 3.3.腐蝕的代價腐蝕的代價 1.8160

4、億美元日本 1.51150億法郎法國 3.5100億英鎊英國 4750億美元美國 占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值%腐蝕損失國別 工業(yè)發(fā)達(dá)國家工業(yè)發(fā)達(dá)國家19841984年腐蝕損失年腐蝕損失 20082008年，我國因腐蝕造成年，我國因腐蝕造成 的金屬損失達(dá)的金屬損失達(dá)50005000萬噸，萬噸， 造成造成12000120002000020000億元人億元人 民幣損失。民幣損失。4%4%6.67%6.67% 20102010年，我國因腐蝕造成年，我國因腐蝕造成 的經(jīng)濟(jì)損失超的經(jīng)濟(jì)損失超90009000億元人億元人 民幣損失。民幣損失。2.25%2.25% 20002000年，我國因腐蝕造成年，我國因腐蝕造成

5、 的經(jīng)濟(jì)損失超的經(jīng)濟(jì)損失超50005000億元人億元人 民幣損失。民幣損失。5%5% 12 下面從幾個方面說明：下面從幾個方面說明： 外觀外觀 生銹影響物體的外觀美，如：汽車、設(shè)備生銹影響物體的外觀美，如：汽車、設(shè)備 維修和操作費用維修和操作費用 腐蝕設(shè)備的維修和操作費用可觀腐蝕設(shè)備的維修和操作費用可觀 停車停車 非正常停車是工廠最忌諱的，往往不可避免非正常停車是工廠最忌諱的，往往不可避免 產(chǎn)品的污染產(chǎn)品的污染 產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響其價值，產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響其價值， 尤其是制造透明塑料、食品及藥品等。尤其是制造透明塑料、食品及藥品等。 安全和可靠性安全和可靠性 尤其對于處理易燃、

6、易爆、有毒氣尤其對于處理易燃、易爆、有毒氣 體及各種酸類。體及各種酸類。 13 二、設(shè)計人員掌握腐蝕知識的必要性 正確的腐蝕控制，可延長設(shè)備的壽命，避免事故，正確的腐蝕控制，可延長設(shè)備的壽命，避免事故， 節(jié)約維護(hù)費用。節(jié)約維護(hù)費用。 在腐蝕控制上，提倡預(yù)防性控制，在腐蝕控制上，提倡預(yù)防性控制，“防患于未然防患于未然” NONO“亡羊補牢亡羊補牢”。 設(shè)計者在充分考慮實現(xiàn)設(shè)備功能的同時，更應(yīng)考慮設(shè)計者在充分考慮實現(xiàn)設(shè)備功能的同時，更應(yīng)考慮 其功能正常實現(xiàn)的影響因素其功能正常實現(xiàn)的影響因素腐蝕。腐蝕。 設(shè)計者掌握腐蝕知識是為了豐富其設(shè)計能力。設(shè)計者掌握腐蝕知識是為了豐富其設(shè)計能力。 14 三、腐蝕

7、的定義與分類 定義：定義：材料由于材料由于環(huán)境作用環(huán)境作用引起的破壞或變質(zhì)。引起的破壞或變質(zhì)。 環(huán)境 化學(xué)、電化學(xué)化學(xué)機(jī)械電化學(xué)機(jī)械 分分 類類 按腐蝕機(jī)理按腐蝕機(jī)理 按破壞特征按破壞特征 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕 電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕 均勻腐蝕均勻腐蝕 局部腐蝕局部腐蝕 15 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕：金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而引金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而引 起的破壞。屬于純氧化還原反應(yīng)，有起的破壞。屬于純氧化還原反應(yīng)，有 腐腐 蝕產(chǎn)物。蝕產(chǎn)物。 特點：整個過程無電流產(chǎn)生特點：整個過程無電流產(chǎn)生。 電化學(xué)腐蝕：電化學(xué)腐蝕：金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)作用金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學(xué)作用 而引起的破壞

8、。而引起的破壞。 特點：腐蝕過程中有電子的移動特點：腐蝕過程中有電子的移動。 均勻腐蝕均勻腐蝕：也叫全面腐蝕。腐蝕面積大，危害小。也叫全面腐蝕。腐蝕面積大，危害小。 局部腐蝕局部腐蝕：腐蝕集中在局部區(qū)域，破壞力極強。腐蝕集中在局部區(qū)域，破壞力極強。 16 主要包括： 應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕：拉應(yīng)力拉應(yīng)力+ +腐蝕性介質(zhì)腐蝕性介質(zhì)材料快速開裂。材料快速開裂。 腐蝕疲勞腐蝕疲勞：交變應(yīng)力交變應(yīng)力+ +腐蝕性介質(zhì)。腐蝕性介質(zhì)。 磨損腐蝕磨損腐蝕：腐蝕性介質(zhì)高速流動或含有固體顆粒；腐蝕性介質(zhì)高速流動或含有固體顆粒； 摩擦副在腐蝕性介質(zhì)中的腐蝕。摩擦副在腐蝕性介質(zhì)中的腐蝕。 小孔腐蝕小孔腐蝕：腐蝕集中于某些點

9、，形成深孔至穿孔。腐蝕集中于某些點，形成深孔至穿孔。 晶間腐蝕晶間腐蝕：發(fā)生于晶間，使晶粒間失去結(jié)合力，強發(fā)生于晶間，使晶粒間失去結(jié)合力，強 度急劇下降，破壞無征兆。度急劇下降，破壞無征兆。 縫隙腐蝕縫隙腐蝕：鉚接、脹接、螺紋連接處等。鉚接、脹接、螺紋連接處等。 電偶腐蝕：電偶腐蝕：異種金屬異種金屬+ +電解質(zhì)溶液。電解質(zhì)溶液。 選擇性腐蝕：選擇性腐蝕：優(yōu)先腐蝕材料中某種重要元素而破壞。優(yōu)先腐蝕材料中某種重要元素而破壞。 17 M.G.M.G.方坦納認(rèn)為，腐蝕分為方坦納認(rèn)為，腐蝕分為濕腐蝕濕腐蝕和和干腐蝕干腐蝕更合更合 理。有液體存在產(chǎn)生的腐蝕是濕腐蝕，通常包括水溶理。有液體存在產(chǎn)生的腐蝕是濕

10、腐蝕，通常包括水溶 液和電解質(zhì)，如水對鋼的腐蝕。環(huán)境中無液相或在露液和電解質(zhì)，如水對鋼的腐蝕。環(huán)境中無液相或在露 點以上時產(chǎn)生的腐蝕是干腐蝕，腐蝕劑通常是蒸汽和點以上時產(chǎn)生的腐蝕是干腐蝕，腐蝕劑通常是蒸汽和 氣體，并伴有高溫，如爐氣對鋼的腐蝕（裂解爐）。氣體，并伴有高溫，如爐氣對鋼的腐蝕（裂解爐）。 18 建議 通過圖書館、網(wǎng)絡(luò)查找各種典型腐蝕 事例。要求掌握腐蝕事例的分析方法、明要求掌握腐蝕事例的分析方法、明 確腐蝕形式并提出解決方案確腐蝕形式并提出解決方案。 19 學(xué)習(xí)方法 p輕理論重工程、輕講授重研討輕理論重工程、輕講授重研討 p腐蝕事例分析為主腐蝕事例分析為主 p大作業(yè)一次大作業(yè)一次 本學(xué)期內(nèi)，將提供本學(xué)期內(nèi)，將提供四次四次左右的機(jī)會，由學(xué)生主講。左右的機(jī)會，由學(xué)生主講。 （自愿組成