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(diǎn)下塔漏點(diǎn) 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(shí)用的控制掌握材料腐蝕的過程并找到有效、實(shí)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(bào)中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào) 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(huì)） 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(tái)受海水及海洋微生物的腐蝕船舶及海洋平臺(tái)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(gè)自然的過程腐蝕是一個(gè)自然的過程 11 3.3.腐蝕的代價(jià)腐蝕的代價(jià) 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(gè)方面說明：下面從幾個(gè)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(fèi)用維修和操作費(fèi)用 腐蝕設(shè)備的維修和操作費(fèi)用可觀腐蝕設(shè)備的維修和操作費(fèi)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(jià)值，產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要，直接影響其價(jià)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(jì)人員掌握腐蝕知識(shí)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(fèi)用。節(jié)約維護(hù)費(fèi)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(bǔ)牢亡羊補(bǔ)牢”。 設(shè)計(jì)者在充分考慮實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能的同時(shí)，更應(yīng)考慮設(shè)計(jì)者在充分考慮實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能的同時(shí)，更應(yīng)考慮 其功能正常實(shí)現(xiàn)的影響因素其功能正常實(shí)現(xiàn)的影響因素腐蝕。腐蝕。 設(shè)計(jì)者掌握腐蝕知識(shí)是為了豐富其設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)者掌握腐蝕知識(shí)是為了豐富其設(shè)計(jì)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(diǎn)：整個(gè)過程無電流產(chǎn)生特點(diǎn)：整個(gè)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(diǎn)：腐蝕過程中有電子的移動(dòng)特點(diǎn)：腐蝕過程中有電子的移動(dòng)。 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(qiáng)。腐蝕集中在局部區(qū)域，破壞力極強(qiáng)。 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(dòng)或含有固體顆粒；腐蝕性介質(zhì)高速流動(dòng)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(diǎn)

9、，形成深孔至穿孔。腐蝕集中于某些點(diǎn)，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(qiáng)發(fā)生于晶間，使晶粒間失去結(jié)合力，強(qiáng) 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(diǎn)以上時(shí)產(chǎn)生的腐蝕是干腐蝕，腐蝕劑通常是蒸汽和點(diǎn)以上時(shí)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(huì)，由學(xué)生主講。左右的機(jī)會(huì)，由學(xué)生主講。 （自愿組成