防腐蝕設(shè)計(jì)講訴

“腐蝕是從繪圖板開始的”防腐蝕設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容有選材、防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料加工防腐設(shè)計(jì)、防腐蝕措施的選擇、防腐蝕工藝設(shè)計(jì)。第9章

防腐蝕設(shè)計(jì)材料環(huán)境材料本性環(huán)境條件腐蝕原因腐蝕形式本質(zhì)機(jī)理規(guī)律性影響因素控制方法效果工藝施工經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益§9.1合理選材（1）實(shí)際環(huán)境、工況條件及可能的變化；（2）材料結(jié)構(gòu)、性能及可能的變化。合理選材正確設(shè)計(jì)精心施工選材依據(jù)：維護(hù)管理耐久安全選材是重要一環(huán)1．實(shí)際介質(zhì)/環(huán)境條件—介質(zhì)、濃度、雜質(zhì)、電導(dǎo)、、腐蝕產(chǎn)物、溫度、壓力、流速等。氧化性介質(zhì)（3）—不銹鋼、鋁、鈦等鈍化型金屬。還原性介質(zhì)（）—硅鑄鐵、鉛、鈦等或非金屬材料。高溫腐蝕加快—更高耐蝕材料。壓力體系—高強(qiáng)度合金材料,壓力越大,耐蝕性要求越高。設(shè)備在不同環(huán)境條件下可能出現(xiàn)的腐蝕設(shè)備工件熱加工,焊接可引起晶間腐蝕。設(shè)備受力作用可能誘發(fā)應(yīng)力腐蝕開裂。介質(zhì)－是引起點(diǎn)腐蝕的主要因素。設(shè)備機(jī)械連接,結(jié)垢可能產(chǎn)生電偶腐蝕和縫隙腐蝕。設(shè)備反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)則可能存在腐蝕疲勞危險(xiǎn)性。2.材料性能材料本性—強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、耐蝕性、加工性能、成本、經(jīng)濟(jì)效應(yīng)等，應(yīng)綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo),最佳選擇。選材一般步驟：（1）查閱有關(guān)資料,手冊(cè),書籍,數(shù)據(jù)庫,專家系統(tǒng)，參考前人工作,數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)積累；（2）實(shí)地調(diào)查,科學(xué)分析,為選材提供第一手資料；（3）必要的實(shí)驗(yàn),當(dāng)現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料不足,要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)、模擬生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室掛片、各種方法的腐蝕速率測(cè)量及各類局部腐蝕的評(píng)價(jià)。腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)：《》，最初由編篡，分為金屬材料分冊(cè)和非金屬材料分冊(cè)，金屬分冊(cè)包括26種金屬和合金在1196種腐蝕介質(zhì)中的腐蝕數(shù)據(jù)。非金屬分冊(cè)包括36種非金屬材料在803種腐蝕性溶液和氣體中的腐蝕數(shù)據(jù)。選材圖I

0Cr13,1Cr18Ni9,Ti…IICr18Ni12MoTi,0Cr18Ni9III0Cr18Ni9,Cr18Ni12Mo3TiIVTi,Cr35Ni,鋯，高硅鐵VCr18Ni11Si4AlTi,Ti,高純鋁

腐蝕圖（<0.1可用)特定材料在一定的環(huán)境介質(zhì)和溫度條件下的腐蝕圖17§9.2合理設(shè)計(jì)從腐蝕與防蝕原理出發(fā),合理設(shè)計(jì)至關(guān)重要。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)機(jī)械加工工藝流程防腐蝕設(shè)計(jì)1.防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則(1)防電偶腐蝕－選用同種金屬或電偶序相近材料，當(dāng)電位差大于50,連接處隔離絕緣,注意避免大陰極和小陽極；(2)避免－設(shè)備部件在改變形狀尺寸時(shí)，要有足夠的圓弧過渡。減小外壓力集中,減小工件殘余應(yīng)力,如焊接熱處理(如退火,固溶處理)；(3)避免縫隙－消除鉚接,改善法蘭墊片,盡量完全封閉或完全敞開。防止產(chǎn)物結(jié)垢沉淀；(4)避免局部高溫－高溫氣體的入口管端；(5)避免濃差電池－防止殘留液或沉淀物腐蝕；(6)避免強(qiáng)烈沖刷－加料入口管端等；(7)結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單,表面積盡量小，便于施工、維修、處理防電偶腐蝕減小工件殘余應(yīng)力高速熱流避免強(qiáng)烈沖刷結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)單并合理防止不利的連接、接觸方式引起的腐蝕

避免環(huán)境差異引起的腐蝕

避免應(yīng)力以降低應(yīng)力腐蝕破裂的傾向避免腐蝕介質(zhì)流動(dòng)引起的腐蝕

2.材料加工對(duì)腐蝕的影響（1）金屬焊接部位耐腐蝕性能降低的原因焊接位置優(yōu)先快速腐蝕破壞—普遍、難題表面缺陷、夾雜、組織變化、殘余應(yīng)力—腐蝕主要原因焊接熱影響區(qū)的金相組織變化：焊接過程因加熱速度、冷卻速度不同而導(dǎo)致不同熱影響區(qū)的組織不同,腐蝕行為亦不同。焊接缺陷：如焊瘤、咬邊引起縫隙和應(yīng)力集中，未焊透存在縫隙和孔洞，焊渣產(chǎn)生夾雜物缺陷。避免焊接缺陷焊接引起非金屬夾雜或二次相，如氧化物－2,2O3，,,及復(fù)合硅酸鹽夾雜；焊接過程產(chǎn)生8224N,氮化物4N硬度大,塑性下降；焊接殘余應(yīng)力對(duì)的影響，焊接局部加熱,焊縫金屬收縮引起內(nèi)應(yīng)力,可接近屈服極限,引起。焊條材料/母材搭配不妥，可引起電偶腐蝕。狹窄,過熱,使晶粒粗大1490～1100℃，粗大奧氏組織,過飽和亞穩(wěn)定組織晶粒細(xì)化,強(qiáng)度高不均勻組織,粗大鐵素體強(qiáng)度大,塑性小,裂紋易生成防止晶間腐蝕a.超低碳不銹鋼或穩(wěn)定化(、)b.固溶處理(1010－1120℃)碳化物溶解；c.超低碳焊條,含焊條,雙相焊條；d.改進(jìn)焊接方法；F.防止大陰極/小陽極。防止應(yīng)力腐蝕開裂a(bǔ).退火、噴砂、錘擊消除殘余應(yīng)力；b.抑制環(huán)境、陰極保護(hù)、緩蝕劑、去氧；c.選材耐。(2)冷熱加工成型對(duì)金屬耐腐蝕性能的影響1）冷熱加工成型引起殘余應(yīng)力；2）加工變形程度越大，殘余應(yīng)力越大，對(duì)腐蝕影響越大，還會(huì)引起。如熱交換器彎管部位的腐蝕明顯嚴(yán)重。3）冷加工殘余應(yīng)力較大；4）熱加工易引起脫碳或碳化物析出，導(dǎo)致不均一腐蝕和晶間腐蝕。一般采用后處理工藝,：如熱處理,酸洗,鈍化….，以消除應(yīng)力，降低腐蝕。（3）表面處理對(duì)金屬耐腐蝕性能的影響表面機(jī)械加工、拋光、酸洗等會(huì)產(chǎn)生殘余應(yīng)力；表面缺陷、化學(xué)污染及滲氫，也可能成為腐蝕中心，促進(jìn)局部腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。3.防腐蝕措施3.1覆蓋層保護(hù)：電鍍、化學(xué)鍍、擴(kuò)散鍍、熱浸鍍、熱噴涂、涂料、塑料、橡膠涂層、陶瓷涂層、密封膠、襯里等。3.2電化學(xué)保護(hù)：陰極保護(hù)、陽極保護(hù)。3.3改善環(huán)境：去除有害物質(zhì)，加入有利物質(zhì)?？刂葡鄬?duì)濕度在60%以下，脫氣，脫鹽，防塵。加入緩蝕劑。4、合理的工藝設(shè)計(jì)（1）除去氣體中的水分以降低腐蝕性。（2）提高溫度使氣體中水分蒸發(fā)或不能冷凝，以降低腐蝕。（3）去除對(duì)腐蝕有害的成分降低腐蝕。（4）改進(jìn)工藝流程防止腐蝕。（5）工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)與設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改進(jìn)相結(jié)合以降低腐蝕。（6）嚴(yán)格工藝操作、設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)以免腐蝕事故的發(fā)生。習(xí)題1.防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則是什么？謝謝大家！人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們要勤懇讀書，