材料腐蝕理論 第七章腐蝕控制方法

1、第七章 腐蝕控制方法由腐蝕理論知，電化學(xué)腐蝕的發(fā)生需要四個(gè)條件，由腐蝕理論知，電化學(xué)腐蝕的發(fā)生需要四個(gè)條件，缺少其中一個(gè)腐蝕就停止，此為防腐的基本出發(fā)點(diǎn)缺少其中一個(gè)腐蝕就停止，此為防腐的基本出發(fā)點(diǎn) 合理選材合理選材 電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù) 金屬表面覆蓋層金屬表面覆蓋層 添加緩蝕劑添加緩蝕劑 介質(zhì)處理介質(zhì)處理 合理的防腐蝕設(shè)計(jì)合理的防腐蝕設(shè)計(jì)材 料 界 面環(huán) 境一、合理選用耐腐蝕材料一、合理選用耐腐蝕材料 合理選材，既考慮設(shè)備工藝條件及生產(chǎn)中可合理選材，既考慮設(shè)備工藝條件及生產(chǎn)中可能發(fā)生的變化，又要考慮材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等能發(fā)生的變化，又要考慮材料結(jié)構(gòu)、性質(zhì)等 設(shè)備的工作條件：介質(zhì)、溫度、壓力設(shè)備的工

2、作條件：介質(zhì)、溫度、壓力 設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)設(shè)備的用途、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 材料的性能：機(jī)械性能、耐蝕性能材料的性能：機(jī)械性能、耐蝕性能 材料的價(jià)格與來源材料的價(jià)格與來源 合理選材的基本步驟合理選材的基本步驟 確定使用環(huán)境確定使用環(huán)境 查閱有關(guān)資料查閱有關(guān)資料 調(diào)查研究實(shí)際生產(chǎn)中材料的使用情況調(diào)查研究實(shí)際生產(chǎn)中材料的使用情況 進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)室輔助實(shí)驗(yàn)進(jìn)行必要的實(shí)驗(yàn)室輔助實(shí)驗(yàn) 綜合考慮材料的使用性能、加工性能、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等綜合考慮材料的使用性能、加工性能、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等二、電化學(xué)保護(hù) 電化學(xué)保護(hù)：在電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)中，通過施電化學(xué)保護(hù)：在電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)中，通過施加加外加電流外加電流將被保護(hù)設(shè)備的電位移向

3、將被保護(hù)設(shè)備的電位移向免蝕區(qū)免蝕區(qū)或鈍化區(qū)或鈍化區(qū)，降低設(shè)備的腐蝕速度，降低設(shè)備的腐蝕速度 根據(jù)保護(hù)原理，電化學(xué)保護(hù)分為根據(jù)保護(hù)原理，電化學(xué)保護(hù)分為 陰極保護(hù)陰極保護(hù) 陽極保護(hù)陽極保護(hù)（一）陰極保護(hù)（一）陰極保護(hù)1、定義：將被保護(hù)金屬作為、定義：將被保護(hù)金屬作為陰極陰極，通過施加一定的，通過施加一定的 外加陰極電流，進(jìn)行外加陰極電流，進(jìn)行陰極極化陰極極化以減小或防止以減小或防止 金屬腐蝕的方法金屬腐蝕的方法2、陰極保護(hù)分類、陰極保護(hù)分類 外加電流的陰極保護(hù)外加電流的陰極保護(hù) 犧牲陽極的陰極保護(hù)犧牲陽極的陰極保護(hù) 定義：將被保護(hù)金屬與直流電源的負(fù)極相連，利用定義：將被保護(hù)金屬與直流電源的負(fù)極相連

4、，利用外加陰極電流進(jìn)行陰極極化，以減小或防止金屬腐外加陰極電流進(jìn)行陰極極化，以減小或防止金屬腐蝕蝕 示意圖示意圖 外加電流的陰極保護(hù)外加電流的陰極保護(hù)12431直流電源直流電源 2被保護(hù)設(shè)備被保護(hù)設(shè)備3輔助陽極輔助陽極 4腐蝕介質(zhì)腐蝕介質(zhì)外加電流的陰極保護(hù)外加電流的陰極保護(hù) 定義：在被保護(hù)設(shè)備上連接一個(gè)電位更負(fù)的金屬作定義：在被保護(hù)設(shè)備上連接一個(gè)電位更負(fù)的金屬作為陽極，它與被保護(hù)金屬在電解質(zhì)溶液中形成大電為陽極，它與被保護(hù)金屬在電解質(zhì)溶液中形成大電池，使設(shè)備進(jìn)行陰極極化。池，使設(shè)備進(jìn)行陰極極化。 示意圖示意圖 犧牲陽極的陰極保護(hù)犧牲陽極的陰極保護(hù)12341被保護(hù)設(shè)備被保護(hù)設(shè)備 2接線盒接線盒3

5、犧牲陽極犧牲陽極 4腐蝕介質(zhì)腐蝕介質(zhì)3、陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理 外加電流的陰極保護(hù)和犧牲陽極的陰極保護(hù)，雖然外加電流的陰極保護(hù)和犧牲陽極的陰極保護(hù)，雖然外加電流的來源不同，但外加電流的來源不同，但陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理相同相同 原理：借助于原理：借助于外加陰極電流使被保護(hù)金屬成為陰極外加陰極電流使被保護(hù)金屬成為陰極，進(jìn)行陰極極化得到保護(hù)進(jìn)行陰極極化得到保護(hù) 利用伊文思極化圖說明利用伊文思極化圖說明ka電解質(zhì)溶液akIckaAI外輔助陽極腐蝕金屬及外加電流陰極保護(hù)示意圖陰極保護(hù)原理的極化圖解陰極保護(hù)原理的極化圖解-a1ckI a1I cSMNbedIfI fI k1I d 未施加陰極電流保護(hù)

6、之前，腐蝕金屬微電池的陰極未施加陰極電流保護(hù)之前，腐蝕金屬微電池的陰極極化曲線極化曲線 k kN N和和陽極極化曲線陽極極化曲線 a aM M相交于相交于S S點(diǎn)，此點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)電位為金屬的應(yīng)電位為金屬的腐蝕電位腐蝕電位 c c，相應(yīng)的電流為腐蝕電，相應(yīng)的電流為腐蝕電流流I Ic c（忽略溶液電阻）（忽略溶液電阻） 當(dāng)通以外加陰極電流使金屬腐蝕電位由當(dāng)通以外加陰極電流使金屬腐蝕電位由 c c極化至極化至 1 1時(shí)，金屬微電池陽極腐蝕電流由時(shí)，金屬微電池陽極腐蝕電流由I Ic c降低至降低至I Ia1a1，微陰，微陰極電流為極電流為I Ik1k1，外加陰極電流為，外加陰極電流為I Id d。

7、 由圖可見，由圖可見， I Ia1 a1 30三層三層PE90年代綜合效果好，具有夾克板和環(huán)氧粉末優(yōu)點(diǎn)價(jià)格較貴50我國我國管道常用覆蓋層管道常用覆蓋層 油罐用防護(hù)涂層 針對(duì)金屬油罐的各部位的腐蝕，可采取不同措施進(jìn)行防護(hù) 成品油罐 對(duì)罐外壁采用性能優(yōu)良的耐工業(yè)大氣、紫外線、 化學(xué)物質(zhì)的外防腐蝕涂料 對(duì)罐內(nèi)壁采用性能優(yōu)良的導(dǎo)靜電防腐蝕涂料 高含硫原油罐、成品油及中間餾分H2S含量增加時(shí) 在罐底和罐頂噴涂一定厚度的金屬涂層，如噴鋁或噴鋅，或者先噴一層鋅，然后再噴一層鋁；最后在金屬涂層上涂覆一層導(dǎo)靜電型的防腐蝕涂料作為封孔劑；或者在金屬涂層上涂覆罐壁的導(dǎo)靜電防腐 蝕涂層體系 對(duì)原油罐腐蝕較嚴(yán)重的內(nèi)底板

8、除了涂料防腐蝕以外還要進(jìn)行犧牲陽極的陰極保護(hù) 油罐用外防腐涂層 耐候性 屏蔽功能：阻擋水、氧、離子等透過涂層到達(dá)金屬表面，防止其滲入而引起腐蝕 絕熱功能：曝曬會(huì)造成油罐儲(chǔ)存介質(zhì)溫度的升高，加快油品的揮發(fā)，這樣既造成浪費(fèi)又污染環(huán)境 白色或近白色 耐沾污性：與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)性 重涂性好：維修、翻新 特殊功能：根據(jù)環(huán)境要求選用（潮濕、干燥環(huán)境） 內(nèi)防腐涂層 耐油性：環(huán)氧類、聚氨酯類防腐蝕涂料 導(dǎo)靜電性： 耐高溫性 短期能耐120150 高溫，以適應(yīng)蒸汽清掃法清罐的要求 長期能耐50 中溫，以適應(yīng)某些油品加溫儲(chǔ)存的要求 環(huán)氧類、聚氨酯類 特殊功能 細(xì)菌腐蝕 環(huán)氧煤瀝青 環(huán)氧富鋅涂料兩道+環(huán)氧導(dǎo)靜電防腐蝕涂料兩道 環(huán)氧富鋅涂料一道+環(huán)氧導(dǎo)靜電底漆一道+環(huán)氧導(dǎo)靜電面漆兩道