材料腐蝕的相關(guān)簡介

金屬腐蝕原理

李寧黎德育

2011年2月考核方式：1、期中測試15分（開卷）2、期末測試50分（開卷）3、大作業(yè)10分（雷同均判零分）4、考勤5分（缺一次扣一分）5、課堂提問10分基礎(chǔ)分4分（每答對一次加一分）6、課堂演講10分12+41+9+4+7+7=80/lideyulideyu樂學(xué)網(wǎng)

ppt大量引用了北科大及廈大的腐蝕課件內(nèi)容，表示感謝。第1章緒論一、金屬材料-現(xiàn)代物質(zhì)文明的基礎(chǔ)黃金→青銅→鋼鐵→輕金屬二、為什么在博物館里很少見到出土的鐵器文物？越王勾踐劍人物雙獅金飾牌1.1金屬腐蝕的定義

金屬的腐蝕是金屬和周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致金屬受破壞性侵害的過程。金屬材料在周圍介質(zhì)的作用（物理作用、化學(xué)作用、電化學(xué)作用、生化作用）下，表面狀態(tài)發(fā)生變化并形成新相而使金屬材料遭到破壞的現(xiàn)象。腐蝕是一種悄悄進(jìn)行的破壞，卻常常造成令人措手不及的惡性事故。(曹楚南)1.2腐蝕損失數(shù)據(jù)一、腐蝕與GDP

2003年《中國腐蝕調(diào)查報告》，我國國民生產(chǎn)總值10710億美元，腐蝕造成損失600億美元（5000億人民幣）。（不完全統(tǒng)計）

年腐蝕損失約占GDP的6%。

1998年美國腐蝕造成損失2757億美元，占GDP106億美元的2.78%。

腐蝕損失為洪水、火災(zāi)、颶風(fēng)和地震等自然災(zāi)害綜合損失的6倍。Uhlig方法是從生產(chǎn)、制造方面單純地累加直接防蝕費進(jìn)行評估。①采用不銹鋼耐蝕合金比采用低合金鋼所增加的費用；②涂層如熱鍍鋅、電鍍(化學(xué)鍍)鎳、涂料的費用等；③添加緩蝕劑的費用；④干燥貯存金屬設(shè)備及零部件的費用；⑤陰極保護(hù)工程的費用等。不包括腐蝕造成的設(shè)備與元件的更換及間接損失。間接損失：停產(chǎn)損失、產(chǎn)品(原料)流失、降低生產(chǎn)效率、產(chǎn)品的污染、腐蝕容差設(shè)計、事故賠償。Hoar方法是按各使用領(lǐng)域的腐蝕損失和防蝕費的總和進(jìn)行推算。Battelle法，即根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)關(guān)聯(lián)表，用投入／產(chǎn)出矩陣方法進(jìn)行統(tǒng)計。計算出各部分直接消耗和間接消耗①生產(chǎn)某種產(chǎn)品所需的輸入；②生產(chǎn)這種產(chǎn)品所需的設(shè)備投資；③設(shè)備的壽命；④社會對這種產(chǎn)品的需求。二、我國在各種腐蝕防護(hù)方法所耗費的費用與比例間接損失是直接損失的1.5~2倍。部分行業(yè)損失1.3具體腐蝕造成嚴(yán)重破壞案例一、油田輸送二、天然氣輸送1971年5月四川威成線天然氣管線腐蝕爆裂，造成爆炸和燃燒，導(dǎo)致直接經(jīng)濟損失7000萬元。1971年5月至1986年2月，四川天然氣管網(wǎng)腐蝕導(dǎo)致爆炸和燃燒事故83次，其中第一次事故就傷亡24人。2006年12月21日19時許，中石化南方勘探開發(fā)分公司部署在川東一口重點預(yù)探井——清溪1井發(fā)生天然氣溢流事件，當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)成千上萬群眾自發(fā)的、無序的逃命場面，隨后，1.2萬名當(dāng)?shù)厝罕姳黄染o急轉(zhuǎn)移。當(dāng)晚22時左右，該氣井被放噴點火。三、藥廠設(shè)備四、其它個案1984年12月3月，印度首府博帕爾聯(lián)碳公司農(nóng)藥廠異氰酸甲酯泄漏事故，使4000名居民中毒死亡，200000人深受其害，是世界工業(yè)史上絕無僅有的大慘案。調(diào)查表明，該事故是由于120～240加侖水進(jìn)入異氰酸甲脂(MIC)貯罐引起放熱反應(yīng)，致使壓力升高，防爆膜破裂而造成的。另外還查明，由于貯罐內(nèi)含有大量氯仿(氯仿是MIC制造初期作為反應(yīng)抑制劑加入的)，氯仿分解產(chǎn)生氯離子，使貯罐(材質(zhì)為304不銹鋼)發(fā)生腐蝕，而產(chǎn)生游離鐵離子，在鐵離子催化作用下又加速了反應(yīng)的進(jìn)行。由于放熱反應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，貯罐內(nèi)溫度急劇升高，致使壓力很快達(dá)40磅／平方英寸以上，防爆膜破裂，安全閥打開，漏出大量MIC。漏出的MIC噴向氫氧化鈉洗滌器，因該洗滌器能力太小，不可能將MIC全部中和。最后的安全防線是燃燒塔，但結(jié)果燃燒塔也未發(fā)揮作用。1967年12月，位于美國西弗吉尼亞州和俄亥俄洲之間的俄亥俄橋突然塌入河中，死亡46人。事后檢查，是由于鋼梁應(yīng)力腐蝕破裂和腐蝕疲勞而產(chǎn)生裂縫所致。同年，英國內(nèi)普羅石油化工公司，環(huán)已烷氧化裝置的旁通管發(fā)生硝酸鹽應(yīng)力腐蝕破裂，引起環(huán)已烷蒸氣管爆炸，死28人，傷105人，損失達(dá)1億美元。山西火電廠鍋爐酸腐蝕脆爆，直接累計損失3億元。此外還將帶來其他缺電引起的間接損失。

1965年3月4日，美國路易安那州輸氣管線破裂著火，死17人，事后檢查是由于管線產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂。

1970年，日本大阪地鐵的管道因腐蝕破壞而折斷，引起瓦斯爆炸，乘客當(dāng)場死亡75人。

1985年8月12日日本一架波音747客機由于發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂而墜毀，一次死亡500多人。

1979年，我國某市液化石油氣貯罐爆炸起火，死傷幾十人。1.4金屬腐蝕的危害總結(jié)重大的經(jīng)濟損失（停產(chǎn)損失、產(chǎn)品損失、效率損失、產(chǎn)品污染、過度設(shè)計）災(zāi)難性重大事故（有毒物質(zhì)的泄漏，造成環(huán)境污染，危及人民健康）資源與能源的巨大浪費阻礙科技進(jìn)步，延緩生產(chǎn)發(fā)展1.5腐蝕科學(xué)技術(shù)簡史應(yīng)用：春秋時期青銅器表面有鉻氧化層。18-19世紀(jì)期間

1748年：羅蒙諾索夫解釋了金屬的氧化現(xiàn)象。

1790年：凱依爾（Keir）描述了鐵在硝酸中的鈍化現(xiàn)象。

1830年：德·拉·里夫(DelaRive)提出了金屬腐蝕微電池的概念。

1833年：法拉第(Faraday)提出了電解定律?，F(xiàn)代英國：伊文思(Evans)提出了金屬腐蝕過程的電化學(xué)基本規(guī)律，現(xiàn)代腐蝕科學(xué)奠基人?；魻?Hoar)

美國：尤利格(Uhlig)、Mansfeld

德國：豪飛、瓦格納比利時：泡拜格斯(Pourbaix)(創(chuàng)立電位-pH圖)

前蘇聯(lián)：阿基莫夫、弗魯坶金、托馬曉夫

腐蝕材料學(xué)金屬學(xué)化學(xué)管理學(xué)工程力學(xué)生物學(xué)電學(xué)數(shù)學(xué)計算機1.6腐蝕相關(guān)學(xué)科1.7金屬腐蝕原理研究內(nèi)容(1)研究并確定金屬材料與環(huán)境介質(zhì)作用的普規(guī)律，既要從熱力學(xué)方面研究金屬腐蝕進(jìn)行的可能性，更重要的是從動力學(xué)的觀點研究腐蝕進(jìn)行的速率及機理。

(2)研究在各種條件下控制或防止腐蝕的措施，以把腐蝕控制在合理的程度上。

(3)研究金屬腐蝕速率的測試技術(shù)和方法，找出評定金屬腐蝕的試驗方法與標(biāo)準(zhǔn)，研究現(xiàn)場金屬腐蝕的測試技術(shù)與監(jiān)控方法。學(xué)習(xí)達(dá)到目的：系統(tǒng)地掌握腐蝕電化學(xué)的基本知識和基本原理掌握各種腐蝕類型，各種局部腐蝕的特點、產(chǎn)生機理、影響因素及防護(hù)措施，了解局部腐蝕相關(guān)的正確設(shè)計思路；能分析化工設(shè)備常見的腐蝕現(xiàn)象并提出防腐途徑。在化工設(shè)