化工設(shè)備基本知識-金屬材料的腐蝕與防護

防腐措施學(xué)校名稱：防腐措施：為了防止和減輕化工設(shè)備的腐蝕,除應(yīng)選擇合適的材料制造設(shè)備外,還可采取多種措施,如隔離腐蝕介質(zhì)、電化學(xué)保護及緩蝕劑保護等。1．隔離腐蝕介質(zhì)：用耐蝕性良好的隔離材料覆蓋在耐蝕性較差的被保護材料表面,將被保護材料與腐蝕性介質(zhì)隔開,以達到控制腐蝕的目的隔離材料有非金屬材料和金屬材料兩大類。

非金屬隔離材料主要有：涂料(如涂刷酚醛樹脂)、塊狀材料襯里(如襯耐酸磚)、塑料或橡膠襯里(如碳鋼內(nèi)襯氟橡膠)等。

金屬隔離材料有：銅(如鍍銅)、鎳(如化學(xué)鍍鎳)、鋁(如噴鋁)、雙金屬(如碳鋼上壓上不銹鋼板)、金屬襯里(碳鋼上襯鉛)等。2．電化學(xué)保護：用于腐蝕介質(zhì)為電解質(zhì)溶液、發(fā)生電化學(xué)腐蝕的場合,通過改變金屬在電解質(zhì)溶液中的電極電位,以實現(xiàn)防腐。有陽極保護和陰極保護兩種方法。陰極保護：是將被保護的金屬作為腐蝕電池的陰極,從而使其不遭受腐蝕。陽極保護：是把被保護的設(shè)備接直流電的陽極，讓金屬表面生成鈍化膜來起保護作用。陽極保護只有當(dāng)金屬在介質(zhì)中能鈍化時才能應(yīng)用。圖1-5陰極保護3．緩蝕劑保護：向腐蝕介質(zhì)中添加少量的物質(zhì),這種物質(zhì)能夠阻滯電化學(xué)腐蝕過程,從而減緩金屬的腐蝕,該物質(zhì)稱為緩蝕劑。緩蝕劑一般分為：(1)陽極型緩蝕劑(2)陰極型緩蝕劑

(3)混合型緩蝕劑腐蝕的概念及類型學(xué)校名稱：腐蝕的概念:金屬材料在周圍介質(zhì)的作用下發(fā)生破壞稱為腐蝕。鐵生銹、銅生綠銹、鋁生白斑點等是常見的腐蝕現(xiàn)象。

在化工生產(chǎn)中,由于物料(如酸、堿、鹽和腐蝕性氣體等)往往具有強烈的腐蝕性,而化工設(shè)備被腐蝕將造成嚴(yán)重的后果，因此化工腐蝕與防腐問題必須認(rèn)真對待。

腐蝕的類型:按破壞特征分為均勻腐蝕和局部腐蝕（見圖1-3），按腐蝕機理分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。(a)均勻腐蝕(b)區(qū)域腐蝕(c)點腐蝕(d)晶間腐蝕圖1-3腐蝕破壞的形1．均勻腐蝕

：是指材料表面均勻地遭受腐蝕,腐蝕的結(jié)果是設(shè)備壁厚的減薄[見圖1-3(a)]這種腐蝕的危險性較小。碳鋼在強酸、強堿中的腐蝕屬于此類。2．局部腐蝕：指金屬的局部區(qū)域產(chǎn)生腐蝕，包括區(qū)域腐蝕、點腐蝕、晶間腐蝕等，如圖1-3（b）（c）（d）所示，局部腐蝕使零件有效承載面積減少，且不易被發(fā)現(xiàn)，常發(fā)生突然斷裂，危害性較大。3．化學(xué)腐蝕：是指金屬與干燥的氣體或非電解質(zhì)溶液產(chǎn)生化學(xué)作用引起的腐蝕。各種管式爐的爐管受高溫氧化,金屬在鑄造、鍛造、熱處理過程中發(fā)生的高溫氧化以及金屬在苯、含硫石油、乙醇等非電解質(zhì)溶液中的腐蝕均屬化學(xué)腐蝕。

化學(xué)腐蝕的特點是腐蝕過程中無電流產(chǎn)生,且溫度越高,腐蝕介質(zhì)濃度越大,腐蝕速度越快?；瘜W(xué)腐蝕后若形成致密、牢固的表面膜,則可阻止外部介質(zhì)繼續(xù)滲入,起到保護金屬的作用。4．電化學(xué)腐蝕：是指金屬與電解質(zhì)溶液產(chǎn)生電化學(xué)作用引起的腐蝕。金屬在酸、堿、鹽溶液、土壤、海水中的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕。

電化學(xué)腐蝕的特點是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。通常電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕強烈得多,金屬的破壞大多是由電化學(xué)腐蝕引起的電化學(xué)腐蝕是由于金屬發(fā)生原電池作用而引起的，電化學(xué)腐蝕機理如圖1-4所示。圖1-4電化學(xué)腐蝕機理

電化學(xué)腐蝕是由于金屬發(fā)生原電池作用而引起的。如圖1-4所示,把兩種金屬(如鋅和銅)用導(dǎo)線連接起來,放在電解質(zhì)溶液(如稀硫酸溶液)內(nèi),這樣就構(gòu)成了導(dǎo)電回路，回路中電子將從低電位鋅流向高電位銅,形成原電池。

鋅(陽極)不斷失去原子,變?yōu)殇\離子進入溶液,出現(xiàn)腐蝕;