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管罐腐蝕與防護(hù)趙學(xué)芬1二、電極電位(electrodepotential)第一章金屬腐蝕與防護(hù)基本原理(一)電極與電極電位電極:電子導(dǎo)體(金屬)與離子導(dǎo)體(液、固電解質(zhì))接觸,并且有電荷在兩相之間遷移而發(fā)生氧化還原反應(yīng)的體系,稱為電極。電極反應(yīng):在電極與溶液界面上的進(jìn)行的電化學(xué)反應(yīng)稱為電極反應(yīng)。ZnCuHCl2雙電層:當(dāng)金屬浸入電解質(zhì)溶液中時(shí),其表面離子與溶液中的離子相互作用,使界面處金屬和溶液分別帶異電荷,即雙電層(electrostaticdoublelayer,doubleelectrodelayer)。電極電位:雙電層兩側(cè)的電位差,即金屬與溶液之間的電位差稱為電極電位。雙電層是如何建立的?電位差是怎么產(chǎn)生的?3特殊雙電層

一些正電性的金屬或非金屬(石墨)在電解質(zhì)溶液中,既不能被溶液水化成正離子,也不能有金屬例子沉積到金屬表面,此時(shí)將出現(xiàn)另一種雙電層。如將鉑(Pt)放在溶有氧的水溶液中,鉑上會(huì)吸附一層氧分子或氧原子,氧從鉑上獲得電子并和水作用,生成OH-,使得溶液帶有負(fù)電性,鉑失去電子帶正電性,這種電極稱為氧電極。5實(shí)質(zhì)上,金屬本身是電中性的,電解質(zhì)溶液也是電中性的,但是當(dāng)金屬以陽(yáng)離子形式進(jìn)入溶液、溶液中的正離子沉積在金屬表面上、溶液中的離子分子被還原時(shí),都將使得金屬表面和溶液的電中性遭到破壞,形成帶異種電荷的雙電層。62.雙電層的結(jié)構(gòu)雙電層是有緊密層和分散層兩大部分組成。電極電位是金屬表面與擴(kuò)散層末端的電位差。電極電位的大小是由雙電層上金屬表面的電荷密度(單位面積上的電荷數(shù))決定的。

金屬表面電荷密度金屬性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)表面狀態(tài)溫度金屬離子濃度7電動(dòng)序:在標(biāo)準(zhǔn)電極電位表中,氫前面的金屬電位值很負(fù),在熱力學(xué)上極不穩(wěn)定,腐蝕傾向大。而位于其后面的金屬,電位值很正,腐蝕傾向小。

即,電位越低,金屬的負(fù)電性越強(qiáng),離子化越大,腐蝕趨勢(shì)就更加嚴(yán)重。9其他常用的參比電極(referenceelectrode)1)飽和甘汞電極2)銅/硫酸銅電極其它參比電極電位值與氫標(biāo)準(zhǔn)電極電位的轉(zhuǎn)換:ESHE=E參+E測(cè)10(三)平衡電位(equilibriumpotential)當(dāng)金屬電極上只有一個(gè)確定的電極反應(yīng),且處于動(dòng)態(tài)平衡,該電極反應(yīng)的電量和物質(zhì)量在氧化還原反應(yīng)中都達(dá)到平衡時(shí)的電極電位,也稱可逆電極電位??捎媚芩固胤匠糖蠼怆娢?1三、電位-pH圖(一)電位—pH圖的建立若將金屬腐蝕體系的電極電位與溶液pH值的關(guān)系繪成圖,就能直接從圖上判斷在給定條件下發(fā)生腐蝕反應(yīng)的可能性。這種圖稱為電位—pH圖。是由比利時(shí)學(xué)者布拜(MPourbaix)在1938年首先提出,又稱為布拜圖。它是建立在化學(xué)熱力學(xué)原理基礎(chǔ)上的一種電化學(xué)平衡圖,該圖涉及到溫度、壓力、成分、控制電極反應(yīng)的電位以及影響溶液中的溶解、解離反應(yīng)的PH值。

13電位—PH圖:是以縱坐標(biāo)表示電極反應(yīng)的平衡電極電位(相對(duì)于:SCE),橫坐標(biāo)表示溶液pH值的熱力學(xué)平衡圖。

布拜和他的同事已作出90種元索與水構(gòu)成的電位—pH圖,稱之為電化學(xué)平衡圖譜,也稱為理論電位—PH圖(參見(jiàn)聞2.1)。如通過(guò)金屬、氧&氫的反應(yīng)及反應(yīng)熱力學(xué)數(shù)據(jù)繪制電位—PH關(guān)系圖,并且劃分為“不腐蝕”、“鈍化”和“腐蝕”三個(gè)區(qū)。14(二)Fe-H20腐蝕體系的電位—PH圖

MPourbaix在制作圖時(shí)假設(shè)金屬離子活度的臨界條件為10-6mol/L,低于此值腐蝕可以忽略不計(jì)。將已知的活度值代入能斯特方程算出鐵的平衡電位E=-0.62V,并以此值為界限劃分腐蝕區(qū)與非腐蝕區(qū),把生成難溶的腐蝕產(chǎn)物的區(qū)域稱為鈍化區(qū)。圖中每一條曲線相當(dāng)于一個(gè)平衡反應(yīng)。圖1-6Fe-H20腐蝕體系簡(jiǎn)化的電位—PH圖15

2.電位—pH圖的主要用途是:

預(yù)測(cè)反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行方向。估計(jì)腐蝕產(chǎn)物的成分。預(yù)測(cè)減緩或防止腐蝕的控制因素。例如,從圖中A、B、C、D各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電位和pH條件,可以判斷鐵道腐蝕情況:

17點(diǎn)A處于免蝕區(qū),不會(huì)發(fā)生腐蝕。點(diǎn)B處于腐蝕區(qū),且在氫線以下,即處于Fe2+離子和H2的穩(wěn)定區(qū)。在該條件下,鐵將發(fā)生析氫腐蝕。其化學(xué)反應(yīng)為:點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的是Fe腐蝕,生成HFeO2-的區(qū)域。若鐵處于點(diǎn)C條件下,既在腐蝕區(qū),又在氫線以上,對(duì)于Fe2+和H20是穩(wěn)定的。此鐵仍會(huì)遭受腐蝕,發(fā)生的是吸氧腐蝕。18為了使鐵免于腐蝕,可設(shè)法使其移出腐蝕區(qū)。三種可能的途徑為:

①把鐵的電極電位降低至免蝕區(qū),即對(duì)鐵施行陰極保護(hù)。采用犧牲陽(yáng)極法,即將鐵與電極電位較低的鋅或鋁合金相連,構(gòu)成腐蝕電偶;或?qū)⑼饧又绷麟娫吹呢?fù)端與鐵相連而正端與輔助陽(yáng)極相連,構(gòu)成回路,兩種方法都可護(hù)鐵免受腐蝕;②鐵的電勢(shì)升高,使之進(jìn)入鈍化區(qū)。這可通過(guò)陽(yáng)極保護(hù)法或在溶液中添加陽(yáng)極型緩蝕劑或鈍化劑來(lái)實(shí)現(xiàn);③溶液的PH值調(diào)整至9—13之間,也可使鐵進(jìn)入鈍化區(qū)。

191.極化(polarization)腐蝕原電池在電路接通以后,電流流過(guò)電極電位偏離初始電位的現(xiàn)象,稱為極化。極化的結(jié)果是陰極電位降低,陽(yáng)極電位增加。四、極化與去極化(polarizationanddepolarization)212.極化的分類

極化的實(shí)質(zhì)是電極反應(yīng)過(guò)程發(fā)生了某些障礙。根據(jù)反應(yīng)障礙的反應(yīng)步驟的不同,可將電極極化的原因分為三種情況:活化極化、濃度極化和電阻極化。(1)活化極化(activepolarizaion)由于電極上電化學(xué)反應(yīng)速度緩慢而引起的極化稱為活化極化,亦稱電化學(xué)極化。(2)濃度極化(concentrationpolarization)(3)電阻極化(resistencepolarization)由于反應(yīng)物質(zhì)或反應(yīng)產(chǎn)物傳遞速度太慢而引起的極化稱為濃度極化。電極附近溶液中離子濃度和整個(gè)溶液中離子濃度不同引起的濃度差過(guò)電位,隨著電流密度增大,濃度過(guò)電位也隨之升高。某些電極表面在反應(yīng)過(guò)程中會(huì)生成一層氧化膜或其他物質(zhì),使電池系統(tǒng)的電阻R隨之增加而引起極化。22極化規(guī)律

極化規(guī)律舉例交換電流密度極化規(guī)律分析極化規(guī)律23(2)極化曲線與腐蝕極化圖腐蝕極化圖是一種電位—電流圖,它是把表征腐蝕電池特征的陰、陽(yáng)極極化曲線畫在同一張圖上構(gòu)成的。若將兩個(gè)極化曲線簡(jiǎn)化成直線,可得到如圖3.4所不的簡(jiǎn)化的腐蝕極化圖,此極化圖是英國(guó)腐蝕科學(xué)家Evans及其學(xué)生們于1929年首先提出和使用的,故稱Evans圖。

1)電極極化曲線通常由極化曲線來(lái)判斷極化程度的大小。極化曲線是表示電極電位與通過(guò)的電流密度之間的關(guān)系曲線。極化曲線的斜率,即極化率,表示電極的極化性能,可用以判斷極化程度的大小。2)腐蝕極化圖25腐蝕極化圖Ec0Ea0EcorrIcorrSEI陰極極化曲線陽(yáng)極極化曲線264.去極化定義:消除或減弱引起電化學(xué)極化的因素,促使電極反應(yīng)加速進(jìn)行,稱為去極化作用。去極化劑:凡能在陰極上與電子結(jié)合發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì),也稱氧化劑,如氧和氫離子。氫去極化腐蝕(析氫腐蝕):酸性電解質(zhì)溶液中。2H++2eH2氧去極化腐蝕(耗氧腐蝕):中性或堿性電解質(zhì)溶液中,如碳鋼在水中的腐蝕,O2+2H2O+4e4OH-極化減慢腐蝕,去極化加速腐蝕。29五、金屬的鈍化(passivation)(1)鈍化的現(xiàn)象

鈍化的概念最初來(lái)自法拉第對(duì)鐵在硝酸溶液中變化的觀察。如下圖所示。這一異?,F(xiàn)象稱為鈍化(Passivation)。即在某些環(huán)境條件下金屬失去了化學(xué)活性。鐵的溶解速度與HNO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的關(guān)系(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%)30鈍化的影響因素化學(xué)因素(氧化劑)電化學(xué)因素(外加電流引起陽(yáng)極極化)31(2)金屬鈍態(tài)的特征

引起金屬鈍化的因素有化學(xué)及電化學(xué)兩種。由鈍化劑引起的金屬鈍化,通常稱為“化學(xué)鈍化”。外加電流引起的陽(yáng)極極化也可引起金屬的鈍化,是電化學(xué)鈍化,稱為“電化學(xué)鈍化”

具有活化/鈍化轉(zhuǎn)變行為的金屬陽(yáng)極極化曲線示意圖32六、土壤腐蝕(一)土壤腐蝕的原因土壤具有電解質(zhì)溶液的特性土壤中往往有雜散電流通過(guò)金屬管道,使金屬管道受到腐蝕土壤中有細(xì)菌的存在,細(xì)菌的作用而引起金屬管道的細(xì)菌腐蝕

33Anexampleofbaresteelpipeinstalledforgasservice.Notethedeepcorrosionpitsthathaveformed.Operatorsshouldneverinstallbaresteelpipeunderground.34(二)土壤性質(zhì)對(duì)腐蝕過(guò)程的影響

(1)土壤中含有多種礦物質(zhì),其可溶鹽的含量與成分是形成電解質(zhì)溶液的主要因素。(2)土壤結(jié)構(gòu)不同將直接影響土壤的含水量&透氣性等物理性質(zhì),進(jìn)而影響金屬構(gòu)件的腐蝕過(guò)程。(3)土壤中的含氧量對(duì)腐蝕過(guò)程的影響也很大。

一般來(lái)說(shuō),土壤的含鹽量、含水量越大,土壤的電阻率越小,土壤的腐蝕性也越強(qiáng)。但是土壤的上述物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)金屬腐蝕的影響程度是綜合的,國(guó)外對(duì)此采用了綜合評(píng)價(jià)方法,如德國(guó)的DIN50929關(guān)于土壤腐蝕性評(píng)價(jià),利用模糊數(shù)學(xué)理論進(jìn)行總和評(píng)估以及美國(guó)腐蝕工程師協(xié)會(huì)提出的外腐蝕直接評(píng)價(jià)方法等。35(三)土壤中的腐蝕特點(diǎn)形成宏電池氧濃差電池腐蝕性小于水的36(四)土壤中的腐蝕類型1.微電池和宏觀電池引起的土壤腐蝕

圖1-8管道在結(jié)構(gòu)不同的土壤中所形成的氧濃差電池372.雜散電流引起的土壤腐蝕

圖1-9土壤中雜散電流腐蝕示意圖3.土壤中的微生物腐蝕38七、金屬構(gòu)件在水中的腐蝕

(一)金屬構(gòu)件在淡水中的腐蝕淡水腐蝕是典型的電化學(xué)過(guò)程,與水中的溶解氧量、水的硬度、含鹽類、含硫量、溫度、流速及pH值等因素有關(guān)。在輸油管道中,當(dāng)油品進(jìn)入管道后,油品內(nèi)含有的水汽在管內(nèi)溫度降低至露點(diǎn)時(shí)而析出水分。由于氧是去極化劑,金屬管道的內(nèi)壁在電化學(xué)腐蝕的作用下發(fā)生氧化,導(dǎo)致管內(nèi)壁沉積鐵銹等附著物。因此,管道內(nèi)壁腐蝕的抑制:關(guān)鍵是脫水和除氧,或抑制電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的進(jìn)行,如注入緩蝕劑等。39(二)海水腐蝕海水是豐富的天然電解質(zhì),海水中幾乎含有地球上所有化學(xué)元素的化合物,成分是很復(fù)雜的。除了含有大量鹽類外,海水中還含有溶解氧,海洋生物和腐敗的有機(jī)物。海水的溫度、流速與PH恒等都對(duì)海水腐蝕有很大的影響。40海水腐蝕的影響因素含鹽量及濃度溶氧量溫度流速海洋生物41影響海水腐蝕的因素:(1)鹽類及濃度:海水含有大量鹽類,是較強(qiáng)的電解質(zhì)溶液。(2)溶解氧:海水中含有的溶解氧是海水腐蝕的重要因素。(3)溫度:海水的溫度愈高,金屆腐蝕速度也大。而海水愈深、溫度愈低,則腐蝕速度愈小。(4)PH值:海水的pH值在7.2~8.6之間,接近中性。海水深度增加,pH值逐漸降低。(5)流速:許多金屬發(fā)生腐蝕時(shí)與海水流速有較大關(guān)系,尤其是鐵、銅等常用金屆存在一個(gè)臨界流速,超過(guò)此流速時(shí)金屬腐蝕明顯加快。(6)海洋生物:金屬新鮮表面浸人海水中數(shù)小時(shí)后表面上即附著一層生物粘泥,便于海洋生物寄生。對(duì)金屬腐蝕影響最大的是固著生物。它們以粘泥覆蓋表面,并牢牢地附著在金屬構(gòu)件表面上。海洋生物在船舶或海上構(gòu)筑物表面附著處產(chǎn)生縫隙,容易誘發(fā)縫隙腐蝕。

42海水腐蝕的特點(diǎn)海水接近中性,對(duì)金屬腐蝕小,腐蝕速率取決于陰極反應(yīng)中的氧去極化作用不同金屬在海水中的電偶序有差異海水電阻率小,腐蝕速率比土壤大特別注意海洋大氣帶和飛濺帶的腐蝕特點(diǎn)不同水深,腐蝕速率不同發(fā)生腐蝕疲勞43海底管線立管的腐蝕

①在高海潮位以上的一定范圍,主要受海洋潮氣和波浪飛濺沫的影響,腐蝕比較嚴(yán)重。②在潮差段(潮位上下變動(dòng)最大的區(qū)間),腐蝕嚴(yán)重。③海底泥面以上至最低潮位以下部位,腐蝕程度比較輕,腐蝕也比較均勻。④埋設(shè)在海底土中部分,腐蝕程度最輕。⑤在飛濺帶以上部位的海洋大氣帶,腐蝕程度較輕。44第二節(jié)局部腐蝕局部腐蝕(LocalizedCorrosion):其特點(diǎn)是腐蝕僅局限或集中于金屬某一特定部位,危險(xiǎn)性大。分為電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞等,后四種屬于應(yīng)力作用下的腐蝕。45

(1)縫隙腐蝕1)縫隙腐蝕產(chǎn)生的條件

金屬表面上由于存在異物或結(jié)構(gòu)上的原因會(huì)造成縫隙,此縫隙一般在0.025~0.1毫米范圍內(nèi)。由于此種縫隙的存在,使縫隙內(nèi)溶液中與腐蝕有關(guān)的物質(zhì)(如氧或某些腐蝕性物質(zhì))遷移困難,引起縫隙內(nèi)金屬的腐蝕,這種現(xiàn)象叫做縫隙腐蝕??p隙腐蝕是一種很普遍的局部腐蝕。不論是同種或異種金屬相接觸(如鉚接、焊接、螺紋連接等)均會(huì)引起縫隙腐蝕。金屬表面的一些沉積物、附著物,如灰塵、砂粒、腐蝕產(chǎn)物的沉積等也會(huì)給縫隙腐蝕創(chuàng)造條件。幾于所有的金屬、所有的腐蝕性介質(zhì)那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CL-的溶液最易發(fā)生此類腐蝕。46

2)縫隙腐蝕機(jī)理

是氧濃差電池與閉塞電池自催化效應(yīng)共同作用的結(jié)果。

在縫隙腐蝕初期,陽(yáng)極溶解和陰極還原是在包括縫隙內(nèi)部的整個(gè)金屬表面上均勻出現(xiàn),但縫隙內(nèi)的02在孕育期就消耗盡了。致使縫隙內(nèi)溶液中的氧靠擴(kuò)散補(bǔ)充,使縫隙內(nèi)金屬表面&縫隙外自由暴露表面之間組成宏觀電池。缺乏氧的區(qū)域(縫隙內(nèi))電勢(shì)較低為陽(yáng)極區(qū),氧易到達(dá)的區(qū)域(縫隙外)電勢(shì)較高為陰極區(qū)。結(jié)果縫隙內(nèi)金屬溶解金屬陽(yáng)離子不斷增多,這就吸引縫隙外溶液中的負(fù)離子(如Cl-)移向縫隙內(nèi),以維持電荷平衡。結(jié)果使縫隙內(nèi)pH值下降,可達(dá)2~3,這樣Cl-離子和低PH值共同加速了縫隙腐蝕。由于縫內(nèi)金屬溶解速度的增加,逢內(nèi)金屬處于活化狀態(tài),這個(gè)過(guò)程叫做自催化溶解過(guò)程,也叫閉塞電池效應(yīng)。圖6縫隙腐蝕機(jī)理示意圖4748防止方法:新設(shè)備用對(duì)接焊,而不用鉚或螺桿連結(jié)。焊縫要堅(jiān)實(shí)并焊透,以避免內(nèi)部產(chǎn)生微孔和縫隙;搭接焊的縫隙,要用連續(xù)焊,鉛焊或捻縫的方法將其封塞;設(shè)計(jì)容器時(shí)要使液體能完全排凈,避免銳角和靜滯區(qū)(死角)。液體能排盡則便于清洗,還可防止固體在器底的沉積;經(jīng)常檢查設(shè)備并除去沉積物;如可能時(shí),應(yīng)及早從工藝流程中除去懸浮的固體;如可能時(shí),提供均一的環(huán)境;盡可能使用整的、不吸水的墊片,如聚四氟乙烯49(2)孔蝕1)定義孔蝕又稱點(diǎn)蝕,是指腐蝕集中于金屬表面的很小范圍內(nèi),并深入到金屬內(nèi)部的孔狀腐蝕形態(tài),是常見(jiàn)的局部腐蝕之一。蝕孔多數(shù)情況下為小孔。一般情況下,點(diǎn)蝕表面直徑等于或小于它的深度,只有幾十微米,分散或密集分布在金屬表面上,孔口多數(shù)被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋。502)發(fā)生孔蝕的條件(1)易于生成鈍化膜的金屬材料(如不銹鋼、鋁)表面容易發(fā)生深的蝕孔。(2)孔蝕發(fā)生在有特殊離子的介質(zhì)中。如,不銹鋼對(duì)鹵素離子特別敏感,其作用順序?yàn)镃L->Br->I-.(3)發(fā)生孔蝕需在某一臨界電勢(shì)以上,該電勢(shì)稱作孔蝕電勢(shì)(臨界破裂電位或稱擊穿電勢(shì))。點(diǎn)蝕電勢(shì)隨介質(zhì)中氯離子濃度的增加而下降,使點(diǎn)蝕易于發(fā)生。

513)孔蝕有以下五個(gè)方面的特點(diǎn):孔蝕引起設(shè)備和管道穿孔的失重很小,甚至于覺(jué)察不到有重量變化,但一旦穿孔就使設(shè)備和管道報(bào)廢;孔蝕往往是從金屬的一側(cè)開(kāi)始,在另一側(cè)逐步擴(kuò)大而穿孔;孔蝕具有大陰極和小陽(yáng)極不利的面積比,并且有自催化特性,當(dāng)小孔內(nèi)部發(fā)生腐蝕時(shí),小孔周圍部分的金屬卻受到陰極保護(hù)。孔的面積越小則陰陽(yáng)極面積比就較大,孔的腐蝕速度也越快;腐蝕起始表面的孔一般都很小,而且有腐蝕產(chǎn)物覆蓋,因此既不容易發(fā)現(xiàn)也不易檢查,孔蝕往往只有穿孔后才發(fā)現(xiàn);孔蝕需要一個(gè)很長(zhǎng)的誘導(dǎo)期,誘導(dǎo)期可以從幾月到幾年,在這段時(shí)間內(nèi),目測(cè)根本看不到金屬表面有任何變化。52(3)晶間腐蝕1)晶間腐蝕的形態(tài):

晶間腐蝕是一種由微電池作用而引起的局部破壞現(xiàn)象,是金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿著材料的晶界產(chǎn)生的腐蝕。這種腐蝕主要是從表面開(kāi)始,沿著晶界向內(nèi)部發(fā)展,直至成為潰瘍性腐蝕,整個(gè)金屬?gòu)?qiáng)度幾乎完全喪失。晶間腐蝕常常造成設(shè)備突然破壞。其特征是:在表面還看不出破壞時(shí),晶粒之間已喪失了結(jié)合力、失去金屬聲音,嚴(yán)重時(shí)只要輕輕敲打就可破碎,甚至形成粉狀。因此,它是一種危害性很大的局部腐蝕。

2)晶間腐蝕的產(chǎn)生必須具備兩個(gè)條件:①晶界物質(zhì)的物理化學(xué)狀態(tài)與晶粒不同;②特定的環(huán)境因素。如潮濕大氣、電解質(zhì)溶液、過(guò)熱水蒸氣、高溫水或熔融金屬等。前者,實(shí)質(zhì)是指晶界的行為,是產(chǎn)生晶間腐蝕的內(nèi)因。5354產(chǎn)生原因:熱處理失誤,碳與鉻形成碳化物引起晶間腐蝕。特點(diǎn):腐蝕量小,表面無(wú)變化,但強(qiáng)度下降或喪失。防止方法:降低鋼中的含碳量添加穩(wěn)定元素正確的熱處理工藝55(4)電偶腐蝕定義

當(dāng)兩種電極電位不同的金屬相接觸并放入電解質(zhì)溶液中時(shí),即可發(fā)現(xiàn)電勢(shì)較低的金屬腐蝕加速,而電勢(shì)較高的金屬腐蝕速度減慢(得到保護(hù))。這種在一定條件(如電解質(zhì)溶液或大氣)下產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕,即由于同電極電勢(shì)較高的金屬接觸而引起腐蝕速度增大的現(xiàn)象,稱為電偶腐蝕或雙金屬腐蝕、接觸腐蝕。56產(chǎn)生原因:兩種金屬電位不同舉例:鋅與鋼、鍍鋅鋼管防止方法:設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用電位相近的金屬相聯(lián)接施工時(shí)可在不同金屬聯(lián)接處加以絕緣,如在法蘭聯(lián)接處用絕緣材料做墊圈57(5)選擇性腐蝕

局部腐蝕都是選擇性腐蝕,它系指一種多元合金中較活潑組分的溶解,而這個(gè)過(guò)程是由于化學(xué)成分的差異而引起的。選擇性腐蝕,只發(fā)生在二種或二種以上的金屬形成固溶體的合金中,這時(shí)較貴的金屬作為陰極保持穩(wěn)定或重新沉淀;而合金則作為陽(yáng)極發(fā)生溶解。58(6)磨損腐蝕

磨蝕是腐蝕介質(zhì)和金屬表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)造成的,這類磨蝕常與金屬表面上流體的湍流程度有關(guān),故有時(shí)也叫湍流腐蝕。磨蝕實(shí)際上是電化學(xué)腐蝕和機(jī)械作用的綜合結(jié)果。所有影響腐蝕的電化學(xué)因素對(duì)磨蝕都有影響,此外,機(jī)械作用也有影響。

泵的葉片、閥門、彎管、離心機(jī)、孔板流量計(jì)、透平機(jī)葉片、噴嘴、噴射設(shè)備等流速變化較大的部位,往往會(huì)產(chǎn)生磨蝕。

59影響磨損腐蝕的因素:腐蝕介質(zhì)與金屬表面之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使介質(zhì)與金屬之間產(chǎn)生切應(yīng)力,這種切應(yīng)力甚至能剝離金屬表面的保護(hù)膜和腐蝕產(chǎn)物。高速流動(dòng)的腐蝕介質(zhì)帶著懸浮粒子流過(guò)金屬表面時(shí)的研磨作用而導(dǎo)致破壞,如泥漿泵最容易產(chǎn)生磨蝕。60

磨蝕的特征是金屬表面往往具有溝、槽、凹谷或波浪形的外觀形態(tài),并具有一定的方向性。

絕大部分的金屬材料對(duì)磨蝕是很敏感的,尤其是依靠保護(hù)膜來(lái)防腐的鈍態(tài)金屬或投加緩蝕劑的水質(zhì),磨

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