金属管道腐蚀防护基础知识
金属管道腐蚀防护基础知识
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金属管道腐蚀防护基础知识引言:金属管道在许多工业领域中被广泛应用,包括石油化工、化学工程、航空航天、供水供气等等。
然而,金属管道腐蚀是一个常见的问题,导致管道的功能性能下降,甚至可能引发严重的事故。
因此,金属管道腐蚀防护是非常重要的。
本文将介绍金属管道腐蚀的基本原因、腐蚀类型以及常用的腐蚀防护方法。
一、金属管道腐蚀的原因:金属管道腐蚀的原因主要有以下几点:1. 化学腐蚀:当金属管道与介质中的酸、碱、盐等化学物质发生反应时,会引发化学腐蚀。
例如,金属管道与盐水接触时,会引发盐水腐蚀。
2. 电化学腐蚀:当金属管道处于电解质溶液中,且与其他金属或非金属相接触时,会形成一个电化学反应体系,导致管道表面发生腐蚀。
例如,金属管道与土壤接触时,会引发土壤腐蚀。
3. 腐蚀疲劳:金属管道在经历重复应力循环的情况下,容易发生腐蚀疲劳,形成腐蚀龟裂。
4. 应力腐蚀开裂:金属管道在受到应力的作用并暴露于腐蚀介质中时,容易出现应力腐蚀开裂。
二、金属管道腐蚀的类型:金属管道腐蚀的类型主要有以下几种:1. 均匀腐蚀:管道表面均匀发生腐蚀,导致管道的厚度逐渐减少。
2. 局部腐蚀:管道表面只发生局部区域的腐蚀,可能形成坑洞、孔洞等,导致管道的局部薄弱。
3. 穴蚀腐蚀:在管道表面形成小孔,逐渐向管道内部扩展,可能造成管道破裂。
4. 电化学腐蚀:通过金属管道与周围环境的电化学反应形成腐蚀。
5. 应力腐蚀开裂:受到应力的作用下,管道在腐蚀介质中发生开裂。
三、金属管道腐蚀防护方法:为了保护金属管道免受腐蚀侵害,我们可以采用多种腐蚀防护方法。
1. 表面涂层防护:通过在金属管道表面涂上一层防腐涂料来阻隔金属与腐蚀介质的接触,起到防护腐蚀的作用。
常见的涂层材料有油漆、橡胶、聚酯、环氧树脂等。
2. 阳极保护:通过在金属管道表面安装一个更容易被腐蚀的金属(如锌)作为阳极,使其受到腐蚀,从而保护主体金属管道不被腐蚀。
常见的阳极保护方法有热浸镀锌、电镀锌等。
中国腐蚀与防护学会 金属防腐蚀手册
![中国腐蚀与防护学会 金属防腐蚀手册](https://img.taocdn.com/s3/m/42539869ae45b307e87101f69e3143323968f5d5.png)
我国腐蚀与防护学会金属防腐蚀手册第一章:金属腐蚀的基本概念1. 金属腐蚀的定义金属腐蚀是指在金属与其周围环境接触的情况下,金属表面受到化学或电化学的侵蚀,导致金属的质量和结构发生变化的过程。
金属腐蚀是一个不可逆转的过程,对金属的损坏是永久性的。
2. 金属腐蚀的分类根据腐蚀介质的不同,金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指金属直接受到化学物质的腐蚀,而电化学腐蚀是指金属与电解质溶液接触时发生的一种电化学过程。
3. 金属腐蚀的危害金属腐蚀不仅会导致金属的质量和结构损坏,还会影响到金属制品的外观和使用寿命。
金属腐蚀也会对环境造成污染,对人体健康和安全构成威胁。
第二章:金属防腐蚀的原理和方法1. 金属防腐蚀的原理金属防腐蚀的原理是通过改变金属与其周围环境的接触状态,阻止金属腐蚀的发生。
常用的金属防腐蚀方法包括物理防腐蚀、化学防腐蚀和电化学防腐蚀等。
2. 金属防腐蚀的方法(1)涂层防腐蚀:将金属涂覆一层具有耐腐蚀性的涂层,以隔离金属与环境的接触,防止腐蚀的发生。
(2)阳极保护:在金属的表面放置一块较活泼的金属,使其成为阳极,从而保护被保护金属。
(3)合金化:将一种或多种金属或非金属添加到金属中,改变金属的组织结构和物理性能,提高金属的抗腐蚀能力。
(4)阴极保护:通过外加电流或外加电源,使金属表面成为阴极,从而抑制金属腐蚀的发生。
第三章:金属防腐蚀的应用实践1. 工业领域中的金属防腐蚀在石化、船舶、汽车、航空航天等工业领域中,金属制品往往需要具备较高的耐腐蚀性能,以确保设备和产品的安全、稳定和持久运行。
2. 城市基础设施中的金属防腐蚀城市基础设施中的钢结构、管道、桥梁、隧道等金属构件,常常需要经过防腐蚀处理,以保证其在潮湿、高盐度环境下的使用寿命和安全性。
3. 日常生活中的金属防腐蚀在日常生活中,我们经常接触到各种金属制品,如家具、电器、汽车等,这些金属制品也需要经过防腐蚀处理,以延长其使用寿命和美观度。
《金属的电化学腐蚀与防护》 讲义
![《金属的电化学腐蚀与防护》 讲义](https://img.taocdn.com/s3/m/387e6649b5daa58da0116c175f0e7cd184251892.png)
《金属的电化学腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的危害在我们的日常生活和工业生产中,金属材料无处不在。
从小小的螺丝钉到庞大的桥梁建筑,金属都发挥着至关重要的作用。
然而,有一个“敌人”始终威胁着金属的稳定存在,那就是腐蚀。
金属腐蚀会带来诸多严重的危害。
首先,它会导致金属材料的强度降低,使得原本坚固的结构变得脆弱不堪。
比如,一座长期遭受腐蚀的桥梁,可能会在某一天突然坍塌,造成无法估量的生命和财产损失。
其次,腐蚀会增加设备的维修和更换成本。
工厂里的机器设备如果经常受到腐蚀,就需要频繁地进行维修,甚至提前更换,这无疑会增加企业的生产成本,降低生产效率。
再者,金属腐蚀还可能造成环境污染。
一些腐蚀产物可能是有毒有害物质,它们进入土壤、水源,会对生态环境造成破坏。
二、金属电化学腐蚀的原理要理解金属的电化学腐蚀,我们首先得明白什么是电化学。
简单来说,电化学就是研究电能和化学能相互转化的一门科学。
当金属与周围的电解质溶液接触时,就可能发生电化学腐蚀。
这主要包括两种常见的类型:吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
吸氧腐蚀通常在中性或弱酸性环境中发生。
以铁为例,铁会失去电子变成亚铁离子进入溶液:Fe 2e⁻= Fe²⁺。
同时,空气中的氧气在水的作用下得到电子,生成氢氧根离子:O₂+ 2H₂O + 4e⁻= 4OH⁻。
亚铁离子和氢氧根离子进一步反应,生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁再被氧化为氢氧化铁,最终形成铁锈。
析氢腐蚀则常见于酸性较强的环境。
还是以铁为例,铁失去电子:Fe 2e⁻= Fe²⁺,同时溶液中的氢离子得到电子生成氢气:2H⁺+2e⁻= H₂↑。
三、影响金属电化学腐蚀的因素金属电化学腐蚀的速率和程度受到多种因素的影响。
首先是金属本身的性质。
不同的金属在相同的环境中,腐蚀的难易程度是不同的。
例如,在潮湿的空气中,铁很容易生锈,而金则几乎不会被腐蚀。
这是因为金的化学性质非常稳定,不容易失去电子。
其次是环境因素。
湿度、温度、酸碱度等都会对腐蚀产生重要影响。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
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埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术随着工业化和城市化进程的不断推进,安装在地下的金属管道已经成为了现代社会不可或缺的基础设施之一。
金属管道作为输送燃气、石油、水等流体的主要管道,其遭受腐蚀穿孔的现象不断增加,给管道的正常生产运行带来了严重的威胁。
本文将对金属管道腐蚀穿孔的原因进行分析,并介绍一些有效的防护技术。
一、腐蚀穿孔的原因1、化学腐蚀:一些流体具有强腐蚀性,例如:其他酸、碱、氨气等,如果金属管道长期暴露在这些介质中,则会发生化学反应,导致金属管道的腐蚀、穿孔等现象。
2、电化学腐蚀:金属管道在潮湿环境中,会形成电池腐蚀。
在金属管道内部,由于不同材料的接触,以及化学物质的存在,使得金属管道内部的部分区域成为阳极,而其他部分则成为阴极,从而产生电流。
这种电流会加速管道内金属素材的腐蚀速度,导致腐蚀穿孔。
3、微生物腐蚀:地下的金属管道通常会接触到地下水和土壤中的生物和细菌,这些细菌和微生物具有很强的生物腐蚀能力。
这些微生物分解管道表面的金属,进而引起管道腐蚀而穿孔。
微生物腐蚀大多出现在凝析水处以及高含硫化合物介质接触的区域。
4、机械损伤:地下金属管道容易受到机械反弹等因素的影响,从而引起管道表面的缺陷与划痕,缺陷和划痕进一步演变成腐蚀点和穿孔。
二、防护技术1、涂层防腐:涂层防腐是保护金属材料免受外界直接腐蚀的方法。
将聚氨酯和环氧等物质涂在金属管道表面,可防止长期暴露在介质中。
涂层防腐方法有较低的成本,适合用于规模较小的管道预防。
2、热镀锌:热镀锌是将金属管道表面与锌涂层结合,以保护该区域免受腐蚀。
该方法可以抵抗化学和电化学腐蚀,并且有较长的使用寿命。
3、合金覆层防护:合金覆层防护技术是一种新型防腐方法,它把一层与管子表面材料类似的合金覆在管子表面,形成一层致密的保护膜。
该方法的优点是环保,具有较高的抗腐蚀性和较长的使用寿命,但成本相对较高。
4、阴极保护:阴极保护是在管道外部施加一个阴极,使管道成为一个阴极,而防腐剂成为阳极,从而减缓金属管道的腐蚀。
金属的腐蚀与防护
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金属的腐蚀与防护篇一:金属的电化学腐蚀与防护知识点[知识分类和归纳]一、金属的电化学腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念金属或合金与周围材料的反应造成的损失现象。
(2)精髓金属原子电子变成阳离子的过程.即金属发生了反应.(3)类型根据与金属的区别,它可以分为腐蚀和腐蚀2.化学腐蚀金属与干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)直接接触造成的腐蚀3.电化学腐蚀(1)概念当不纯金属与电解液接触时,它会发生反应,活性较高的金属会失去电子并被氧化。
(2)分类以钢铁的腐蚀为例【问题探索】将纯铁放入稀H2SO4中是否会发生析氢腐蚀?提示:不是.析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀,纯铁与稀h2so4发生的是化学腐蚀.二、金属保护1.改变金属内部组织结构如制成等.2.在金属表面加保护层如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法.3.电化学保护(1)牺牲阳极阴极保护原理被保护的金属上连接一种更的金属,被保护的金属作原电池的极.(2)外加电流的阴极保护法――原理受保护的金属连接到电源的电极,并充当电解槽的电极【自我诊断训练】1.(2022福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹,一段时间后,可能观察到的现象为()a.烧杯中有气泡产生b.试管内有黄绿色气体产生c.铁丝网的表面产生锈迹d.烧杯内溶液变红色2.在以下关于金属腐蚀的描述中,正确的描述是()a.金属被腐蚀的本质是m+nh2o===m(oh)n+n/2h2↑b.马口铁(镀锡铁)镀层破损后,首先是镀层被氧化c.金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀d.常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀3.如图所示,铁块腐蚀速率的正确顺序为()a.ⅰ>ⅱ>ⅲb.ⅰ>ⅲ>ⅱc.ⅱ>ⅰ>ⅲd.ⅱ>ⅲ>ⅰ4.以下关于钢制品防腐的陈述是正确的()a.在铁门、铁窗表面涂上油漆b、由于采用了保护涂层或电镀等防腐措施,自行车的所有部件都不需要停放在防雨的地方。
金属的腐蚀与防护
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化学腐蚀
在外界环境中的水蒸气、酸碱等物质影响下,金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物或其他化合物。例如,当铁暴露于氧和水中时,会形成铁锈(Fe₂O₃·nH₂O),这是一种典型的化学腐蚀现象。
电化学腐蚀
在一定条件下,例如在电解质溶液中,不同电位造成的电流分布变化,会导致金属表面上出现阳极区和阴极区。在阳极区,金属发生氧化反应而溶解,释放出电子;在阴极区,则发生还原反应,这一过程是通过离子在溶液中传递形成闭合回路,从而加剧了金属的整体损失。
三、影响金属腐蚀因素
影响木材及其抗风雨能力的重要因素有很多,包括:
环境湿度
高湿度会加速空气中的氧气、水分与金属的接触,加快氧化反应。因此,在潮湿环境下,金属更易受到腐蚀。
温度
氧化反应通常随着温度升高而境下金属更容易发生严重腐蚀。
pH值
环境中的酸碱程度直接影响着局部区域的电极电位。不同pH值下的介质对不同类型的金属具有不同程度的侵害。例如,低pH值(酸性环境)往往对铁等铸铁材料具有较强的侵袭性。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是由于电流在金属表面产生的不均匀分布而导致的。比如,当金属与不同电位的金属连接时,低电位部分会被加速腐蚀。
生物腐蚀
这种腐蚀是由微生物造成的,尤其是在水体中生活的微生物,会通过其代谢过程改变周围环境,从而促进了金属的腐蚀过程。生物膜或污垢层常常在这种情况下形成,进一步加速了腐蚀。
二、金属腐蚀机制
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀是指金属在环境的作用下,发生化学或电化学反应,导致其物理和化学性能劣化的过程。腐蚀不仅削弱了金属材料的强度、韧性,还可能引发结构失效,造成巨大的经济损失和安全隐患。因此,了解金属腐蚀的原理和机制,以及实施有效的防护措施,对于延长金属构件的使用寿命,提高工程安全性具有重要意义。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
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埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道是城市供水、供气、排水和输油输气的重要设施,但长期埋在地下容易发生腐蚀穿孔问题,给管道使用和维护带来了很大困难。
对于金属管道的腐蚀穿孔原因分析和防护技术研究十分重要。
一、腐蚀穿孔原因分析1. 土壤化学成分:不同土壤的化学成分不同,其中含有的水分、盐分、氧化物等物质都会引发金属管道的腐蚀。
在含有高含氧物质或者盐类物质丰富的土壤中,金属管道很容易受到腐蚀。
2. 电化学腐蚀:由于土壤中存在各种电化学成分,比如水分、阳离子、氧化物等,使得金属管道和土壤之间形成了电池电位差,从而引发金属管道的腐蚀。
3. 土壤湿度和温度:土壤中潮湿度和温度都会影响金属管道的腐蚀速度,潮湿度较大时加速了管道的腐蚀速度,温度过高或过低也会间接影响到管道的腐蚀。
4. 细菌侵蚀:土壤中存在大量微生物,其中一些细菌通过吸附、腐蚀剂分离、产生酸碱等方式引发金属管道的腐蚀。
5. 地质条件和外部损伤:例如地震、滑坡、地下水蚀等地质条件,以及人为损伤例如施工不规范等,也会导致金属管道腐蚀穿孔。
二、防护技术1. 选用高质量材料:在金属管道的选择上,应该优先选择抗腐蚀性能好的金属材料,如不锈钢、镀锌钢等材质。
2. 防腐涂层:在金属管道的外表面使用防腐涂层,以提高金属管道的抗腐蚀能力。
3. 置换土壤:对于一些容易引发金属管道腐蚀的土壤,我们可以考虑将其进行替换,选择PH值比较中性的土壤,从而减少金属管道的腐蚀。
4. 阴极保护:通过在金属管道的表面涂覆一层阳极保护层,使得管道形成更均匀的电化学反应,从而保护金属管道。
5. 外部防护结构:对于地质条件或人为损伤导致的金属管道外部损伤,我们可以对其进行外部加固,例如在金属管道周围设置防护柱或者保护壁等结构。
6. 定期检测维护:对于埋地金属管道,我们应该定期进行检测和维护,及时发现问题并进行修复,从而延长金属管道的使用寿命。
埋地金属管道腐蚀穿孔的原因多种多样,需要综合考虑土壤化学成分、地质条件、温度湿度等多方面因素。
金属的腐蚀与防护
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自行车的金属部件采用了什么样的防护措施?
镀铬
烤蓝 烤漆
涂机油
涂凡士林
镀锌
课堂检测
2、将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上, 一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐 蚀而变暗,在液滴外沿形成棕色铁锈环(b),如图 所示。导致现象产生的主要原因是液滴之下氧气 含量比边缘处少。下列说法正确的是( D ) A.液滴中的Cl-由a区向b区迁移 B.铁腐蚀严重的区域,生锈也严重 C.液滴下的Fe因发生还原反应而被 腐蚀,生成的Fe2+由a区向b区迁移,与b区的OH- 形成Fe(OH)2,进一步氧化、脱水形成铁锈 D.液滴边缘是正极区,发生的电极反应为:O2+ 2H2O+4e-===4OH-
_____________________________________。
课堂小结
一.金属的腐蚀 1.定义 2.本质 化学腐蚀 3.分类
钢铁的析氢腐蚀(次要) 钢铁的吸氧腐蚀(主要)
电化学腐蚀
二.金属的防护 1.电化学保护法 2.改善金属的内部组织结构(内因) 3.在金属表面覆盖保护层
思考:根据金属腐蚀的原理,你能想出什么防止金 属腐蚀的方法?
衣架和电线的外面包 上一层料层
某些工具的“机械转动部位”选 用油脂来防锈,为什么不能用油
生活中常见的一些防护措施
自行车的钢圈和车铃是在钢上镀 健身器材刷油漆以防锈 上一层既耐腐蚀又耐磨的Cr
金属的电化学防护
2、牺牲阳极的阴极保护法
原理 :
形成原电池反应时,让被保护 金属做正极,不反应,起到保护作用; 而活泼金属反应受到腐蚀。航海船 只的船底四周镶嵌锌块,就是利用牺牲 阳极保护法来保护船体的。
金属跟接触到的干燥气体(如SO2、Cl2、O2等)或 非电解质溶液(石油)等直接发生化学反应而引起 的腐蚀。
金属的腐蚀和防护
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这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
科学探究
不同条件下铁钉的腐蚀
现有洁净无锈的铁钉,试管、植物油、 NaCl溶液、CH3COOH溶液和煮沸后迅速 冷却的蒸馏水,你也可以选用其他物品,设 计实验探究铁钉锈蚀需要哪些条件,以及在 什么条件下锈蚀速率快。
实 验 方 案
CH3COOH溶 煮沸后迅速冷 液 却的蒸馏水 NaCl溶液
家用燃气灶
放在南极已差不多 90年食品罐头
在新疆吐鲁番和海南省两地,哪个地 区铁生锈相对慢一些?为什么? 新疆吐鲁番,因为该地区相对干燥, 水分稀少,而海南地区潮湿多雨,温度 高,易发生电化学腐蚀。
2、电化学腐蚀
不纯的金属(或合金)跟电解质 溶液接触时,会发生原电池反应, 比较活泼的金属失去电子而被氧化,
2、介质:遇潮湿空气、腐蚀性气体、电 解质溶液,容易被腐蚀
思考与交流
讨论自行车的不同构件如链条、钢圈、 支架和齿轮等分别采取了什么防锈措施?
思考与交流
请根据生活常识以及下图总结金
属防护常用的方法,并解释这些方法
为什么可以达到防止金属腐蚀的目的。
健身器材刷油漆以防锈
衣架和电线的外面 包上一层塑料层
植 物 油 煮沸后迅速冷 却的蒸馏水 植物油
有气泡产 记 录 生,反应 速率快
相当长时 间铁钉未 被腐蚀
铁钉渐 渐生锈
无现象
无现象
铁钉被腐 由于无O2,铁钉被 较长时间 腐蚀 蚀最快 结 铁钉未被 论 腐蚀
由于无 O2,铁 钉未被 腐蚀
由于无O2、 H2O铁钉 不能被腐 蚀
钢铁在干燥的空气里长时间不易被 腐蚀,但在潮湿的空气里却很快被腐 蚀,这是什么原因呢?
其中铁作负极,碳作正极
电解质溶 液
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
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埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道在长期使用过程中会遭受腐蚀的侵蚀,导致管道发生穿孔。
这不仅对管道本身造成损害,还可能给周围环境带来严重的安全隐患。
对埋地金属管道腐蚀穿孔原因进行分析,并提出有效的防护技术是非常重要的。
1. 环境因素:埋地金属管道处于地下环境中,受到土壤的侵蚀、潮湿气候等因素的影响,容易引发腐蚀。
土壤中的化学物质、湿度、温度、土壤中微生物的活动等也是导致金属管道腐蚀的重要因素。
2. 电化学腐蚀:在埋地金属管道的工作环境中,由于金属管道本身的化学成分和土壤的电化学性质不同,在一定程度上会形成电池。
这样的电池作用会促进埋地金属管道的腐蚀,最终导致管道穿孔。
3. 金属表面保护层破损:埋地金属管道上的防腐保护层如果出现破损、磨损、脱落等情况,会直接暴露金属表面于外界环境,加速管道的腐蚀过程。
4. 络漏电流:在地下管道系统中,地下金属管道会受到其它电气设备产生的错误漏电流影响,引起金属腐蚀,最终导致穿孔。
5. 金属管道设计和制作质量:金属管道的设计和制作质量直接影响管道的使用寿命和腐蚀状况。
如管道材质、焊接、防腐层涂覆质量等都会影响金属管道的抗腐蚀能力。
1. 选用耐腐蚀材料:在金属管道的选材上,应尽可能选用耐腐蚀的材料,如镀锌钢管、不锈钢管等,以减少管道在地下环境中的腐蚀速度。
2. 合理设计管道防护层:在金属管道上加工、涂覆合理的防腐层,以阻止土壤和水分接触金属表面,从而减缓腐蚀速度。
3. 增加管道绝缘保护系统:对埋地金属管道进行绝缘处理,减少地下电化学腐蚀的产生。
对埋地金属管道的天然电位进行监测,发现问题及时采取措施进行修复和保护。
4. 定期检测和维护:建立埋地金属管道定期检测、维护和保养制度,定期对管道的防腐层、绝缘层、管道支架、管道连接、管道下水道进行检查,及时发现问题并进行维修。
5. 防雷腐蚀:在地下金属管道系统中增加防雷装置,减少雷电对金属管道的影响,减少局部腐蚀的产生。
金属管道腐蚀防护基础知识
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金属管道腐蚀防护基础知识金属管道的腐蚀防护是工业生产中非常重要的一项工作,它涉及到管道的安全运行和使用寿命的延长。
本文将从基础知识的角度,介绍金属管道腐蚀防护的相关内容,包括腐蚀现象、腐蚀分类、腐蚀原因、以及常用的腐蚀防护方法等。
一、腐蚀现象腐蚀是指金属在与外界环境接触时,由于化学反应而发生改变的过程。
一般来说,金属的腐蚀可以分为直接腐蚀和间接腐蚀两种形式。
直接腐蚀是指金属直接与液体、气体或固体物质发生化学反应,造成金属表面的损坏。
间接腐蚀是指金属表面与介质接触之后,通过介质传递腐蚀物质或电子,导致金属腐蚀。
二、腐蚀分类根据腐蚀物质的不同,金属腐蚀可以分为物理腐蚀和化学腐蚀两种形式。
物理腐蚀是指腐蚀介质对金属表面的物理作用,如机械磨损、疲劳破坏等。
化学腐蚀是指腐蚀介质对金属的化学反应作用,包括酸性、碱性、中性环境中的腐蚀。
三、腐蚀原因金属管道腐蚀的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 介质腐蚀:介质中存在的酸、碱、盐类物质会导致金属腐蚀;2. 湿度腐蚀:高湿度环境中,金属表面会被水分腐蚀;3. 温度腐蚀:高温环境中,金属会发生氧化反应,导致腐蚀;4. 电化学腐蚀:金属与电解质接触后,会形成电化学腐蚀环境;5. 综合因素腐蚀:多种腐蚀因素的综合作用会导致金属管道的腐蚀。
四、腐蚀防护方法为了延长金属管道的使用寿命,必须采取一定的腐蚀防护措施。
根据具体情况,可以采用以下几种常见的腐蚀防护方法:1. 防腐涂层:在金属管道表面涂覆一层防腐涂层,可以阻隔腐蚀介质与金属直接接触,起到保护作用。
常见的防腐涂层有油漆、镀层等。
2. 防腐带:将防腐带缠绕在金属管道表面,形成一层防腐层。
防腐带可以起到隔离腐蚀介质的作用,常用于地下管道和管道接头处。
3. 阳极保护:阳极保护是通过在金属管道上安装阳极材料,使其成为一个电池系统,使金属作为阴极,被保护。
常见的阳极保护方法有阴极保护、阴极保护、以及外施电流阳极保护。
4. 材料选择:选择抗腐蚀性能好的金属材料,如不锈钢、合金钢等,可以降低腐蚀速率,延长管道的使用寿命。
金属管道腐蚀防护基础知识(三篇)
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金属管道腐蚀防护基础知识1.什么叫金属腐蚀?金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。
2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种?金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
3.常用的防腐措施有哪几种?常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。
4.什么叫化学腐蚀?化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
5.什么叫电化学腐蚀?电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。
6.缝隙腐蚀是如何产生的?许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在0.025~0.1mm)足以使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。
7.什么是点腐蚀?点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。
8.点蚀和坑蚀各有什么特征?点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。
9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种?由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。
应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。
10.腐蚀疲劳的定义?金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏,称为腐蚀疲劳。
11.氧浓差腐蚀是如何产生的?地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。
由于在管道的不同部位氧的浓度不同,在贫氧的部位管道的自然电位(非平衡电位)低,是腐蚀原电池的阳极,其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度,故遭受腐蚀。
管道通过不同性质土壤交接处时,粘土段贫氧,易发生腐蚀,特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。
对储油罐来讲,氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良,还有罐周和罐中心部位的透气性差别,中心部位氧浓度低,成为阳极被腐蚀。
金属管道腐蚀防护基础知识范本(2篇)
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金属管道腐蚀防护基础知识范本金属管道腐蚀防护是保障管道安全运行的重要环节,针对金属管道腐蚀问题的预防具有重要的意义。
以下是关于金属管道腐蚀防护的基础知识。
1. 腐蚀的定义与分类腐蚀是指金属在特定环境中与外界介质发生化学或电化学反应,导致金属表面发生氧化、溶解、析出等一系列变化的现象。
腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等几个主要类型。
2. 金属管道的腐蚀形式金属管道的腐蚀形式多种多样,常见的包括晶间腐蚀、局部腐蚀和均匀腐蚀等。
晶间腐蚀是金属晶界处的腐蚀,局部腐蚀是金属表面部分区域的腐蚀,均匀腐蚀则是金属表面整体的腐蚀。
3. 腐蚀的影响因素金属管道的腐蚀受多种因素的影响,主要包括介质性质、温度、PH值、溶解氧浓度、水动力条件和金属本身的性质等。
不同的介质和环境条件对金属管道的腐蚀速率有着不同的影响。
4. 金属管道腐蚀的危害金属管道腐蚀会导致管道壁厚减薄甚至破损,引起泄漏和事故发生,同时还会影响管道的机械性能和使用寿命。
此外,腐蚀产物在管道内沉积和堵塞,也会降低管道的流量和效率。
5. 金属管道腐蚀防护措施为了防止金属管道的腐蚀,可以采取多种防护措施。
常见的包括使用耐腐蚀性能良好的金属材料、施加保护涂层、采用阴极保护和阳极保护技术、进行水质处理、控制环境条件等。
6. 防腐涂层材料的选择防腐涂层是常用的金属管道腐蚀防护方式之一。
选择合适的涂料材料对防护效果至关重要。
一般情况下,根据介质和工作温度的不同,可以选择使用环氧、酚醛、聚氨酯、氟碳等不同种类的涂料。
7. 阴极保护与阳极保护技术阴极保护和阳极保护是通过改变金属管道与外界介质之间的电位差,使管道成为阴极或阳极,从而达到防护的目的。
阴极保护常用的方法包括半硬质炭、铝锌合金、钝化剂等技术;阳极保护常用的方法包括金属阳极、半导体阳极等技术。
8. 定期检测与维护金属管道腐蚀防护工作需要定期检测和维护。
定期检测可以帮助及时发现腐蚀问题,采取相应措施修复管道;维护包括清理管道内部杂质、防护涂层修补、阴阳极保护设备维护等。
腐蚀与防护
![腐蚀与防护](https://img.taocdn.com/s3/m/29e8b1d450e2524de4187e01.png)
1、腐蚀是指材料在其周围环境的作用下发生的破坏或变质现象。
2、金属腐蚀是指金属与周围环境(介质)之间的化学或电化学作用所引起的破坏或变质。
3、断裂是指金属构件受力超过其弹性极限、朔性极限而发生的破坏。
4、磨损是指金属表面与气象接触的物体或与周围环境发生相对运动(摩擦)而产生的损耗或破坏。
5、化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
其反应历程特点是在一定条件下,金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应,形成腐蚀产物。
无电流产生。
6、电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。
其腐蚀历程可分为两个相对独立并可同时进行的过程。
有电流产生。
7、电化学腐蚀的特点:腐蚀里程可分为两个相对独立并可同时进行的过程。
8、物理腐蚀是由于单纯的物理溶解作用而形成的。
9、全面腐蚀(均匀腐蚀)):金属表面几乎全面和均匀地遭受腐蚀。
10、局部腐蚀:金属表面只有一部份遭受腐蚀而其他部分基本上不腐蚀。
局部腐蚀又可分为:1、电偶腐蚀:由两种腐蚀电位不同的金属在同一介质中相互接触而产生的一种腐蚀。
2、点蚀(小孔腐蚀):是一种极端的局部腐蚀形态。
3、缝隙腐蚀:金属在介质中,在有缝隙的地方或他物覆盖的表面上发生较为严重的局部腐蚀。
4、晶间腐蚀:在金属晶界上或其邻近区发生剧烈腐蚀,而晶粒的腐蚀则相对很小。
5、选择性腐蚀:合金中的某一部分由于腐蚀优先地溶解到电解质溶液中去,从而造成另一组分富积于金属表面上。
6、磨耗腐蚀:腐蚀性流体和金属表面的相对运动引起的金属快速腐蚀。
7、应力腐蚀:包括应力腐蚀和腐蚀疲劳。
8、氢损伤:金属中存在氢或氢反应引起的机械破坏。
11、宏观腐蚀原电池:用肉眼可直接分辨出腐蚀电池的阴极区和阳极区。
12、金属的许多局部腐蚀,如点腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀等都是由微观腐蚀电池的作用引发的。
13、腐蚀原电池:只是导致金属材破坏而不能对外界作有用功的短路原电池。
《腐蚀防护培训》课件
![《腐蚀防护培训》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/e315a9a40875f46527d3240c844769eae009a398.png)
对监测数据进行记录和整理,生成腐蚀监测 报告,为后续的腐蚀防护提供依据。
05 腐蚀防护案例分析
某化工厂的腐蚀防护案例
案例概述
某化工厂在生产过程中面临严重的腐 蚀问题,导致设备损坏和生产中断。
腐蚀原因分析
该化工厂的腐蚀主要是由于化学物质 腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等多 种因素共同作用。
腐蚀的分类
根据腐蚀机理,腐蚀可分为化学腐 蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等。
腐蚀类型
01
02
03
04
均匀腐蚀
均匀腐蚀是指在整个金属表面 上进行的腐蚀,通常表现为金
属整体厚度的均匀减薄。
点蚀
点蚀是一种局部腐蚀形式,通 常在金属表面形成小孔或坑洞
。
缝隙腐蚀
缝隙腐蚀发生在金属表面存在 狭缝或夹缝的地方,通常是由 于液体或气体滞留引起的。
经过实施防护措施,该船舶的结构强度得 到了保持,航行安全风险得到了降低,同 时也延长了船舶的使用寿命。
06 结论与展望
腐蚀防护的未来发展方向
持续研发新型防腐材料
随着科技的发展,新型防腐材料将不断 涌现,为腐蚀防护提供更多选择。
绿色环保技术
发展无害或低害的防腐技术,减少对 环境的影响,实现可持续发展。
某船舶的腐蚀防护案例
案例概述
腐蚀原因分析
某船舶在长时间航行后出现了严重的腐蚀 问题,导致结构强度下降和航行安全风险 增加。
该船舶的腐蚀主要是由于海水中的腐蚀性 物质、船舶构造复杂和难以维护等因素所 致。
防护措施
效果评估
为解决腐蚀问题,该船舶采取了多种防护 措施,包括选用耐腐蚀材料、涂层保护、 牺牲阳极保护等。
腐蚀原因分析
该石油管道的腐蚀主要是由于土壤中的腐蚀性物质、管道材质的缺陷 以及管道防腐层老化等因素所致。
金属的腐蚀与防护基础知识
![金属的腐蚀与防护基础知识](https://img.taocdn.com/s3/m/0721ddf96f1aff00bed51e50.png)
材料的破坏--宏观上:材料质量流失、强度退化、开裂、穿孔、 溶解、溶胀等; 微观上:组织、结构或价态的改变 材料的变质---是指材料的服役性能变差,如强度下降、 弹性降低等。
腐蚀环境
典型例子:钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀
典型例子:钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水
膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中CO2 的溶解,使水里的H + 增多: H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3
-
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟 钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
点蚀发生的条件
2.点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中
• 不锈钢对于卤素离子特别敏感 • 顺序:Cl->Br->I• 这些阴离子在金属表面不均匀吸附易导致钝化膜的不均 匀破坏,诱发点蚀。
点蚀发生的条件
3. 点蚀发生在特定临界电位以上(点蚀电位或破裂电位Eb)
• 当E>Eb时,点蚀迅速发生 和发展
• 当Eb<E<Ep时,不产生新 的蚀孔,但已有的蚀孔可继 续发展
孔蚀有以下特点: ①孔蚀往往从金属的一侧开始,在另一侧逐步扩大而穿孔;
②孔蚀起始表面的孔一般都很小,且有腐蚀产物覆盖,因 此 既不容易发现也不易检查 ,孔蚀引起设备和管道穿孔 的失重很小, 觉察不到有重量变化 ,孔蚀往往只有穿孔 后才发现,但一旦穿孔就使设备和管道报废; ③ 孔蚀具有大阴极和小阳极不利的面积比,并且有自催化 特性,当小孔内部发生腐蚀时,小孔周围部分的金属却 受到阴极保护。孔的面积越小,则阴阳极面积比就较大, 孔的腐蚀速度也越快; ④孔蚀需要一个很长的诱导期,诱导期可以从几月到几年, 在这段时间内,目测根本看不到金属表面有任何变化。
防止铁管道腐蚀的方法
![防止铁管道腐蚀的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/7290db65302b3169a45177232f60ddccda38e6d0.png)
防止铁管道腐蚀的方法【原创实用版3篇】《防止铁管道腐蚀的方法》篇1铁管道腐蚀是由于铁与水、氧气等环境因素作用而产生的化学反应,导致铁管道表面出现氧化、锈蚀等现象。
以下是几种常见的防止铁管道腐蚀的方法:1. 涂层防护:在铁管道表面涂上防腐涂层,如油漆、环氧树脂等,可以有效地防止铁管道腐蚀。
2. 阴极保护:在铁管道上安装阴极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阴极,从而减缓铁管道的腐蚀速度。
3. 阳极保护:在铁管道上安装阳极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阳极,从而加速铁管道的腐蚀速度,达到保护的目的。
4. 介质处理:通过改变铁管道周围的介质环境,如降低水中的氧气浓度、添加缓蚀剂等,可以减缓铁管道的腐蚀速度。
5. 定期维护:定期对铁管道进行检查、维护和修理,及时发现和处理管道腐蚀问题,可以有效地延长铁管道的使用寿命。
《防止铁管道腐蚀的方法》篇2铁管道腐蚀是由于铁与水、氧气等环境因素作用而产生的化学反应,导致铁管道表面出现氧化、腐蚀等现象。
以下是几种防止铁管道腐蚀的方法:1. 涂层防护:在铁管道表面涂上防腐涂料,如环氧树脂、聚氨酯等,可以有效地防止腐蚀。
2. 镀锌防护:在铁管道表面镀上一层锌,可以形成一层保护层,防止铁与环境因素接触而产生腐蚀。
3. 牺牲阳极防护:在铁管道附近设置一些比铁更活泼的金属,如锌、铝等,当这些金属被腐蚀时,会优先消耗掉,从而保护铁管道不被腐蚀。
4. 电流防护:通过在铁管道上施加电流,可以使铁管道表面形成一层电解质膜,从而防止腐蚀。
5. 合金防护:在铁中添加一些合金元素,如铬、镍等,可以提高铁的抗腐蚀性能。
《防止铁管道腐蚀的方法》篇3铁管道腐蚀是一种常见的问题,但它可以通过以下方法来防止:1. 涂层保护:在铁管道表面涂上涂层,如油漆、环氧树脂等,可以有效地防止腐蚀。
2. 阴极保护:在铁管道上安装阴极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阴极,从而减缓铁管道的腐蚀。
3. 阳极保护:在铁管道上安装阳极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阳极,从而加速铁管道的腐蚀,但这种方法只适用于特定条件下的管道。
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金属管道腐蚀防护基础知识1.什么叫金属腐蚀?金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。
2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种?金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
3.常用的防腐措施有哪几种?常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。
4.什么叫化学腐蚀?化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
5.什么叫电化学腐蚀?电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。
6.缝隙腐蚀是如何产生的?许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在0.025~0.1mm)足以使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。
7.什么是点腐蚀?点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。
8.点蚀和坑蚀各有什么特征?点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。
9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种?由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。
应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。
10.腐蚀疲劳的定义?金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏,称为腐蚀疲劳。
11.氧浓差腐蚀是如何产生的?地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。
由于在管道的不同部位氧的浓度不同,在贫氧的部位管道的自然电位(非平衡电位)低,是腐蚀原电池的阳极,其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度,故遭受腐蚀。
管道通过不同性质土壤交接处时,粘土段贫氧,易发生腐蚀,特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。
对储油罐来讲,氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良,还有罐周和罐中心部位的透气性差别,中心部位氧浓度低,成为阳极被腐蚀。
12.什么是细菌腐蚀?它是如何产生的?细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时,阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物,硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。
在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。
SO42-+8H→S2-+4H2O由于硫酸盐及其它H+的存在,金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。
在土壤中它附在金属表面上,不能连续地成为气泡逸出,就会发生阴极极化,使腐蚀过程明显减慢。
但硫酸还有菌的存在,恰好给原子氢找到了出路,把SO42-还原成S2-,再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。
当土壤pH值在5~9,温度在25~30℃时,最有利于细菌的繁殖。
13.电偶腐蚀是怎样产生的?当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触,并处于电解质溶液之中时,电极电位较负的金属不断腐蚀,而电极电位较正的金属却得到了保护,这种腐蚀称为电偶腐蚀。
金属的腐蚀与防护金属有许多优良的性质,例如导电性、导热性、强度、韧性、可塑性、耐磨性、可铸造性等。
金属材料至今依然是最重要的结构材料,广泛应用于生产、生活和科技工作的各个方面。
金属制品在生产和使用的过程中,受到各种损坏,例如,机械磨损、生物性破坏、腐蚀等。
1、金属腐蚀的定义金属的腐蚀是金属在环境的作用下所引起的破坏或变质。
金属的腐蚀还有其他的表述。
所谓环境是指和金属接触的物质。
例如自然存在的大气、海水、淡水、土壤等,以及生产生活用的原材料和产品。
由于这些物质和金属发生化学作用或电化学作用引起金属的腐蚀,在许多功能情况下还同时存在机械力、射线、电流、生物等的作用。
金属发生腐蚀的部分,由单质变成化合物,至使生锈、开裂、穿孔、变脆等。
因此,在绝大多数的情况下,金属腐蚀的过程是冶金的逆过程。
2、金属腐蚀的分类有多种分类方法。
(1)按腐蚀过程的分,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是金属和环境介质直接发生化学作用而产生的损坏,在腐蚀过程中没有电流产生。
例如金属在高温的空气中或氯气中的腐蚀,非电解质对金属的腐蚀等。
引起金属化学腐蚀的介质不能导电。
电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的损坏,在腐蚀过程中有电流产生。
引起电化学腐蚀的介质都能导电。
例如,金属在酸、碱、盐、土壤、海水等介质中的腐蚀。
电化学腐蚀与化学腐蚀的主要区别在于它可以分解为两个相互独立而又同时进行的阴极过程和阳极过程,而化学腐蚀没有这个特点。
电化学腐蚀比化学腐蚀更为常见和普遍。
(2)按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区的分布,分为全面腐蚀和局部腐蚀。
全面腐蚀,是指腐蚀分布于整个金属的表面。
全面腐蚀有各处的腐蚀程度相同的均匀腐蚀;也有不同腐蚀区腐蚀程度不同的非均匀腐蚀。
在用酸洗液清洗钢铁、铝设备时发生的腐蚀一般属于均匀腐蚀。
而腐蚀主要集中在金属表面的某些区域称为局部腐蚀。
尽管此种腐蚀的腐蚀量不大,但是由于其局部腐蚀速度很大,可造成设备的严重破坏,甚至爆炸,因此,其危害更大。
金属在不同的环境条件下可以发生不同的局部腐蚀。
例如孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀等。
还有按腐蚀的环境条件把腐蚀分为高温腐蚀和常温腐蚀;干腐蚀和湿腐蚀等。
当金属和周围介质接触时,由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。
从热力学观点看,除少数贵金属(如Au、Pt)外,各种金属都有转变成离子的趋势,就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。
金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费,使国民经济受到巨大的损失。
据估计,世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%~4.2%,超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。
有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!因此,研究腐蚀机理,采取防护措施,对经济建设有着十分重大的意义。
金属防腐蚀的方法很多,主要有改善金属的本质,把被保护金属与腐蚀介质隔开,或对金属进行表面处理,改善腐蚀环境以及电化学保护等。
(1)改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。
例如,在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。
(2)形成保护层在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。
工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。
它们是用化学方法,物理方法和电化学方法实现的。
①金属的磷化处理钢铁制品去油、除锈后,放人特定组成的磷酸盐溶液中浸泡,即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜,这种过程叫做磷化处理。
磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般为5 μm~20 μm,在大气中有较好的耐蚀性。
膜是微孔结构,对油漆等的吸附能力强,如用作油漆底层,耐腐蚀性可进一步提高。
②金属的氧化处理将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中,加热处理,其表面即可形成一层厚度约为0.5 μm~1.5 μm的蓝色氧化膜(主要成分为Fe3O4),以达到钢铁防腐蚀的目的,此过程称为发蓝处理,简称发蓝。
这种氧化膜具有较大的弹性和润滑性,不影响零件的精度。
故精密仪器和光学仪器的部件,弹簧钢、薄钢片、细钢丝等常用发蓝处理。
③非金属涂层用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层,称为非金属涂层,也可达到防腐蚀的目的。
例如,船身、车厢、水桶等常涂抽漆,汽车外壳常喷漆,枪炮、机器常涂矿物性油脂等。
用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)喷涂金属表面,比喷漆效果更佳。
塑料这种覆盖层致密光洁。
色泽艳丽,兼具防蚀与装饰的双重功能。
搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉,有极好的耐腐蚀性能,因此作为耐腐蚀非金属涂层,广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。
④金属保护层它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。
前一金属常称为镀层金属。
金属镀层的形成,除电镀、化学镀外,还有热浸镀、热喷镀、渗镀、真空镀等方法。
热浸镀是将金属制件浸入熔融的金属中以获得金属涂层的方法,作为浸涂层的金属是低熔点金属,如Zn、Sn、Pb和A1等,热镀锌主要用于钢管、钢板、钢带和钢丝,应用最广;热镀锡用于薄钢板和食品加工等的贮存容器;热镀铅主要用于化工防蚀和包覆电缆;热镀铝则主要用于钢铁零件的抗高温氧化等。
(3)改善腐蚀环境改善环境对减少和防止腐蚀有重要意义。
例如,减少腐蚀介质的浓度,除去介质中的氧,控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属腐蚀。
也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质(称缓蚀剂)来减少和防止金属腐蚀。
(4)电化学保护法电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施,使之成为腐蚀电池中的阴极,从而防止或减轻金属腐蚀的方法。
①牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极,固定在被保护金属上,形成腐蚀电池,被保护金属作为阴极而得到保护。
牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。
此法常用于保护海轮外壳,海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。
②外加电流法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。
金属的腐蚀虽然对生产带来很大危害,但也可以利用腐蚀的原理为生产服务,发展为腐蚀加工技术。
例如,在电子工业上,广泛采用印刷电路。
其制作方法及原理是用照相复印的方法将线路印在铜箔上,然后将图形以外不受感光胶保护的铜用三氯化铁溶液腐蚀,就可以得到线条清晰的印刷电路板。
三氯化铁腐蚀铜的反应如下:2FeCl3 + Cu==2FeC12 + CuCl2此外,还有电化学刻蚀、等离子体刻蚀新技术,比用三氯化铁腐蚀铜的湿化学刻蚀的方法更好,分辨率更高。
1. 金属腐蚀:指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;2. 金属腐蚀后的特征:在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化;3. 本质:金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应):M –neˉ=== Mn+设问:从文献当中查找到的已知信息:Fe具有较强的抗腐蚀性,但生活当中我们却经常可以看到Fe生锈的例子,这是为什么呢?钢铁究竟如何被腐蚀掉的呢?知识讲解:4. 金属腐蚀的类型:化学腐蚀:金属跟接触到的物质(如SO2、Cl2、O2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生氧化还原放应,比较活泼的金属失去电子被氧化。