海洋腐蚀与防护PPT
海洋腐蚀与防护课件
PTC的优点
• 具有如下特点： • ①防腐蚀效果优异，有效防护效果达30年以上； • ②施工方便，表面处理简单，可带水作业；可适
用于任何形状结构物； • ③具有良好密闭性和抗冲击性能，质量轻，对结
构物几乎无附加载荷； • ④绿色环保，无毒无污染。
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海洋腐蚀的损失
• 海洋腐蚀的经济损失每年至少三千亿,并大幅递增。 腐蚀是一种悄悄进行的破坏，但它的破坏力比地 震、火灾、水灾、台风等自然灾害所造成损失更 为严重。世界各国对腐蚀工作都非常重视。据统
生产总值的2%-4%。1969年英国因腐蚀而造成的损
失为13.65
2001年的腐蚀直接损失为
国民生产总值的3.1% 约合2760亿美元。这一调查
源、交通、建筑、机械、化工、基础建设、水利
所造成的损失学习可交流P达PT 5000
GDP的5%7 。
海洋腐蚀防护方法
• 当前，国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂 料保护，海水全浸区主要采用电化学保护，并且 取得了较好的保护效果。
• 针对国内一处名为海洋飞溅区海水冲刷比较严重 故采用PTC技术：
PTC技术采用了优良的缓蚀剂成分并采用了能隔 绝氧气的密封技术。PTC新型包覆防蚀系统由四层 紧密相连的保护层组成，即防蚀膏、防蚀带、聚 乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。 防蚀膏和防蚀带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕 在钢铁设施表面上；聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增 强玻璃钢防蚀学习保交流P护PT 罩作为外防护层包覆在钢铁设8
海洋腐蚀与防护学习交流PPT1学习交流PPT2
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什么叫海洋腐蚀
第六章 海洋材料防腐蚀工程 ppt课件
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6.2 海洋工程防腐设计原则
在进行设计时，要考虑单一材料自身的性质，相互接触的材料之 间的配合方式等。比如，对于不锈钢螺栓，设计时就要避免选用 铜垫圈。因为铜和钢之间可以形成原电池而加速钢的腐蚀。腐蚀 往往容易从尖端开始，在不影响使用的前提下，端部最好要设计 成弧形。应遵循的原则有：
6.4.1表面转化
金属表面转化：为了防腐蚀的目的，人为的采用化学处理液与金 属发生化学或电化学反应，使金属表面生产稳定的、与金属表面 结合紧密的薄膜的一种表面处理技术。金属本身要参与反应，这 种表面转化可以看作是金属在受控条件下的腐蚀过程。 常用的表面转化方法有：电化学法和化学法 电化学法：在适当的电解液中，用待转化金属为阳极，通过对金 属施加电流使其发生阳极反应而得到需要的薄膜。电化学法也被 称为阳极化或阳极氧化法。得到氧化物薄膜。 化学法：将待转化金属在化学处理液中浸泡或将化学处理液喷洒 到金属上，金属与处理液中的物质发生化学反应而生成需要的薄 膜。化学处理液为P草PT课酸件盐溶液、磷酸盐溶液、铬酸盐溶液等。 19
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④ 对于暴露于大气的结构，设计时要力求使空气在结构上容易流 通，使得水蒸气不容易在结构上停留，或完全隔离。若能钝化 则可完全浸渍。
⑤ 设计时要使结构防止沉积和滞留，容易排水、检查和清洗。比 如，尽量设计成有倾斜面或斜角的凸形而不是凹形。
不当的设计 稍好的设计
恰当的设计
⑥ 设计时要尽量避免连接。如果必须连接，要用焊接而尽量不使
不锈钢中Ni和Cr含量对其在凝析气井中腐蚀性能的影响
海洋腐蚀与防护1-5
第一章1、什么叫做腐蚀？腐蚀是金属与环境间的物理化学相互作用,其结果使金属的性能发生变化，并常可导致金属、环境或由它们作为组成部分的技术体系的功能受到损伤。
2、腐蚀的各种保护方法及分类?腐蚀依据环境介质可分为:⑴自然环境腐蚀⑵工业环境腐蚀依据受腐蚀材料的类型划分:⑴金属腐蚀⑵非金属材料腐蚀根据腐蚀的形态可分为:⑴均匀（全面）腐蚀⑵局部腐蚀：孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破坏、腐蚀疲劳、氢腐蚀破坏、选择腐蚀、磨损腐蚀、脱层腐蚀根据腐蚀的作用原理可分为：⑴电化学腐蚀（介质不同分类：大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀）⑵化学腐蚀（介质不同分类：气体腐蚀、非电解质溶液腐蚀）另一种分类：1）干腐蚀:在干气体（通常是在高温）或非水溶液中的腐蚀(化学腐蚀）2）湿腐蚀：在水溶液中的腐蚀（典型电化学腐蚀）依据腐蚀的形态可分为：⑴普遍性腐蚀⑵局部腐蚀⑶应力腐蚀开裂（断裂) 海洋防腐的各种措施：(1）应针对具体使用工矿和环境条件合理选用相对耐腐蚀的结构材料。
（2）根据防腐蚀设计的要求可选择有机涂层、无机涂层、化学转化膜等非金属涂层,电镀、化学镀、热浸镀、喷镀、扩散镀等金属镀层以及离子注入和金属、非金属衬里等涂镀层和表面改性技术.(3)通过干燥除湿、脱气、脱盐等措施除去环境介质中的腐蚀组分,或者向环境介质中添加有机、无机类缓蚀剂等环境（介质）处理。
（4)可根据环境介质和工矿要求采用外加电流阴极保护技术、牺牲阳极的阴极保护技术或电化学阳极保护技术等电化学保护。
（5）防腐蚀结构设计、防腐蚀强度设计、防腐蚀方法选择、耐蚀材料选择以及符合防腐蚀要求的制造工艺确定等防腐蚀设计。
3、金属腐蚀速度评定？（重点)式中：VL-深度腐蚀速度,mm/a；V¯-质量损失表示的速度，g/m²·h；ρ—金属的密度，g/cm³。
按深度表示腐蚀速度的单位还有mm/y（或mm/a)、英寸/年（ipy）、密尔/年(mpy）。
第四章 海洋环境中金属的腐蚀与防护PPT课件
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低碳钢和低合金钢在海水中的腐蚀速度
试验条件 腐蚀深度（mm/a）
全浸区
A3 0.096
16Mn 0.086
16MnCu 0.090
飞溅区
0.391
0.391
0.337
大气区
0.057
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钢质船舶在海洋中 的腐蚀是不可避免 的，但是其腐蚀速 度则是可以控制的 。如果能将其腐蚀 速度控制在原来的 十分之一，那么它 的寿命将是原来的 十倍。
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海洋大气中的腐蚀
空气中的水会在钢板表面形成一层水膜，使钢板产生电 化学腐蚀
同时空气中的盐、二氧化硫、甚至酸性物质会加剧这种腐蚀 的速度。
根据英国钢铁学会提供的数据，低碳钢在不同大气
条件下的腐蚀速度如下：
大气特点 腐蚀速度 g/(m2.a)
低湿度 10.03
海洋
301.1
热带海洋近岸处 5018.8
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四 腐蚀的原因与类型
金属腐蚀一般分为化学腐蚀和电 化学腐蚀两大类，就船舶腐蚀而言， 起因通常是电化学腐蚀。
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金属的电化学腐蚀
金属腐蚀 的实质
种类
金属原子失去电子被氧化而消耗的过程： M-ne-=Mn+。
化学腐蚀
电化学腐蚀
金属和其它物质直接接 不纯金属或合金发生原电池
原理 触发生氧化还原反应而 反应，使较活泼的金属失电
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五 抑制海洋腐蚀的主要方法
• 包覆层防护 • 涂层防护 • 阴极保护
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生活中常见的通过覆盖保护层防止铁生锈的方法： 1、在铁的表面喷涂上防腐油漆（如桥梁、汽车、船舶） 2、油和油脂可以用来保护机器中由金属制成的转动部 分，如齿轮。 3、用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯等）喷涂或包裹在金 属表面。 4、在铁的表面覆盖一层搪瓷，如脸盘等金属器皿。 5、在铁的表面覆盖一层其他金属（如镀锡、镀锌）
海洋腐蚀及土壤腐蚀 PPT材料在各个环境的腐蚀
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第四章
土壤腐蚀的电化学过程
❖ 1.阳极过程
在中性或碱性土壤中
在比较干燥的土壤中，由于湿度小，空气易于透入、如果土壤中没有氯 离子存在，则会促进金属钝化而减慢腐蚀；如果土壤相当干燥，含水量 极少，则使金属离子的水化产生因难，导致阳极过程更加不易进行。
❖ 土壤的电导率、透气性、含水量、含盐量 及酸碱度等是影响土壤腐蚀的主要环境因素。
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第四章
防止土壤腐蚀的措施
❖ （1）覆盖层保护 ❖ 地下金属构件上施加的涂层，通常是有机或无机物质做成的。常
用的有石油沥青、煤焦油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯胶粘带、聚 氨酯泡沫塑料、环氧树脂等。目前用得比较普遍的是煤焦油沥青、 环氧树脂涂料和聚氨酯泡沫塑料等。 ❖ （2）电化学保护 ❖ 延长地下管线寿命的最经济有效的方法是把适当的覆盖层和电化 学阴极保护法联合使用。既可以采用牺牲阳极的阴极保护法，也 可以来用外加电流的阴极保护法。涂层与阴极保护联合使用法， 不仅可以弥补保护涂层的针孔或破损缺陷造成的保护不完整，而 且可以避免单独阴极保护时高电能的消耗。 ❖ （3）土壤处理 ❖ 利用石灰处理酸性土壤可有效地降低其浸蚀性。在地下构件周围 填充石灰石碎块，或移人浸蚀性小的土壤，并设法降低土壤中的 水分，也可达到有效控制土壤腐蚀的目的。
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第四章
3.微生物引起的腐蚀
❖ 引起腐蚀作用的微生物，最主 要的是嗜氧的硫杆菌和厌氧的 硫酸盐还原菌。
❖ 这两种细菌能将土壤中的硫酸 盐还原产生S2-，其中仅小部分 消耗在微生物自身的新陈代谢 上，大部分可作为阴极去极化 剂，促进腐蚀进行。
海水腐蚀与防护
海水腐蚀与防护（一）1.腐蚀带来的危害：（1）造成巨大的经济损失。
（2）危害生命财产安全。
（3）阻碍新技术发展。
2.腐蚀的特性：具有普遍性、隐蔽性、渐进性和突发性的特点。
3.海洋环境可分为海洋大气带、飞溅带、潮差区、海水全浸区、海泥区。
4.腐蚀：金属材料与周围环境相互作用，在界面处发生化学、电化学或生化反应而引起破坏的现象5.防腐蚀技术：改善金属的本质、形成保护层、改善腐蚀环境、电化学保护。
改善金属的本质：合金处理、锻造淬火。
形成保护层：非金属保护层（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）和金属保护层（镀层金属）、磷化处理、氧化处理、钝化处理。
改善腐蚀环境：使用缓蚀剂、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。
电化学保护：牺牲阳极保护法、外加电流法。
6.为什么海水环境与普通水环境相比更能够加重金属的腐蚀：化学因素、物理因素、生物因素其影响常常是相互关联的。
化学因素：pH（弱碱性，化学成分腐蚀高）、溶解氧（溶解氧高，加快腐蚀）、盐度（是电解质溶液，能使金属加快腐蚀速率）、复杂有机物（与金属发生络合或螯合反应）；物理因素：温度（布朗运动加快腐蚀速度）、水动力（水动力使溶解氧提高）、水文和泥沙（力的作用）；生物因素：附着生物、污损生物、细菌的代谢产物；大型生物的冲撞作用。
（二）1.小孔腐蚀和缝隙腐蚀的异同点：区别：孔蚀的初始阶段是金属钝态的破坏取源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀这发生在金属表面既存的缝隙中；形态上孔蚀的蚀坑窄而深，缝隙腐蚀的蚀坑广而浅。
相同点：都属于局部腐蚀；均形成闭塞腐蚀电池效应。
2.全面腐蚀均匀分布在整个或大部分金属的表面上，宏观上难以区分电池的阴阳极。
通常伴有保护膜的产生。
分布均匀，危害小。
3.造成金属表面化学性不均匀的原因：①化学成份不均匀：一般金属都含有一定的杂质或其它化学成份。
②组织的不均匀：金属或合金中，金属晶粒与晶界电位往往不相同。
③物理状态的不相同：金属在机械加工中会造成金属各部分形变及内应力不均匀。
海洋微生物腐蚀及防护PPT课件
阴极保护
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研究方向
电化学方法进行电解氯杀菌 研制新的环保的杀菌剂
研究动态
部分领域世界领先 与国外有一定差距
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感谢观赏
现代生 物学技
术
电化学 方法
现代表 面分析 技术
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法
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微生物腐蚀简介
微生物腐蚀研究方法
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微生物腐蚀防护方法
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使用杀菌 剂或抑制
剂
使用表面 涂（镀）
层
清洗
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黄飞单击此处编辑母版标题样式page微生物腐蚀的基本介绍海洋微生物对金属材料的腐蚀与防护微生物腐蚀的研究方法微生物腐蚀的防护方法微生物腐蚀结语单击此处编辑母版标题样式page微生物腐蚀的基本介绍微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程主要促进金属材料的破坏往往和电化学腐蚀同时发生两者很难截然分开微生物腐微生物腐蚀速率很快对设施的安全性构成威胁并带来巨大的经济损失微生物腐蚀而导致的损失占总体海洋腐蚀损失的20左微生物腐蚀研究意1910年gaines最早指出微生物参与金属腐蚀的观点1949年剑桥的postgate系统为微生物腐蚀的研究奠定了基础微生物腐蚀的发展单击此处编辑母版标题样式page微生物腐蚀的基本介绍海洋金属结构的微生物腐蚀的形貌特征为壶状孔蚀中间大两头小从一头开口形成空洞材料浸没在海水中有机碎片细菌硅藻真菌原生动物微型藻类和其他微型生物在表面附着形成一层黏膜附着运动选择吸附随机吸附并脱离繁殖成膜细菌细胞的特性基体金属的性质海水的流速单击此处编辑母版标题样式page微生物附着和蚀孔单击此处编辑母版标题样式page微生物腐蚀的基本介绍好氧菌改变接界电位产生有机酸产生硫化物金属沉积菌作用氧化金属机体氧浓差电池单击此处编辑母版标题样式page硫细菌和藤壶单击此处编辑母版标题样式page微生物新陈代谢过程产生的侵蚀性物质改变了金属表面膜电阻由微生物生长和繁殖所建立的屏障层导致了金属表面的浓差电池单击此处编辑母版标题样式page微生物腐蚀研究方法现代生电化学方法现代表面分析技术模拟生单击此处编辑母版标题样式page10微生物腐蚀防护方法微生物腐蚀简微生物腐蚀研究方法微生物腐蚀防护方法单击此处编辑母版标题样式page11微生物腐蚀防护方法使用杀菌剂或抑制清洗单击此处编辑母版标题样式page12微生物腐蚀防护方法选择抗微生物腐蚀的材料紫外线照射和超声波处理阴极保护单击此处编辑母版标题样式page13微生物腐蚀结语研究方向电化学方法进行电解氯杀菌研制新的环保的杀菌剂研究动态部分领域世界领先与国外有一定差距0901260110page
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海洋腐蚀防护方法
❖ 当前，国内对于海洋钢铁设施大气区通常采用涂料保 护，海水全浸区主要采用电化学保护，并且取得了较 好的保护效果。
❖ 针对国内一处名为海洋飞溅区海水冲刷比较严重故采 用PTC技术： PTC技术采用了优良的缓蚀剂成分并采用了能隔绝 氧气的密封技术。PTC新型包覆防蚀系统由四层紧密 相连的保护层组成，即防蚀膏、防蚀带、聚乙烯泡沫 和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩。防蚀膏和防蚀 带作为防腐蚀保护材料涂抹、缠绕在钢铁设施表面上； 聚乙烯泡沫和玻璃钢或者增强玻璃钢防蚀保护罩作为 外防护层包覆在钢铁设施外表面。
所造成的经济损失约占国民经济生产总值的2%-4%。 1969年英国因腐蚀而造成的损失为13.65 国2001年的腐蚀直接损失为国民生产总值的3.1% 约合2760亿美元。这一调查结果当时震惊了全世界。
年由于腐蚀所造成的损失可达5000 GDP的5%。腐蚀所造成的经济损失除直接损失外还 包括停工停产、设备维修、产品降级、效率降低等一 系列间接损失。
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海洋腐蚀与防 陈护淼
什么叫海洋腐蚀
❖ 金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环境是 一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身 是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对 金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微 生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过 程产生直接或间接的加速作用。海洋腐蚀主要是 局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发 生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。 此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐 蚀等 。
PTC的优点
❖ 具有如下特点： ❖ ①防腐蚀效果优异，有效防护效果达30年以上； ❖ ②施工方便，表面处理简单，可带水作业；可适
用于任何形状结构物； ❖ ③具有良好密闭性和抗冲击性能，质量轻，对结
构物几乎无附加载荷； ❖ ④绿色环保，无毒无污染。
阴极保护
❖ 港口码头的防蚀普遍采用复盖层与阴极保护联台 的方法，也可将两者 护水下部 位。就阴极保护而言，以前采用外加电流系统为 多，从2O世纪80年代以来采用铝台金牺牲阳极保 护的港口码头数量日益增多。
海洋防腐需要注意哪几方面
❖通常 ，金属构件在海洋飞溅区（指风浪、潮汐等 激起的海浪、飞沫溅散到的区域）的全面腐蚀速 率最高。防止海洋腐蚀的措施除正确设计金属构 件、合理选材外，通常有以下几种：
❖ ①采用厚浆型重防式涂料。 ❖ ②对重点部件采用耐腐蚀材料包套。 ❖ ③设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。 ❖ ④根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极。
选取阴极保护所受制约因素
❖ 主要受以下几方面因素制约： ❖ (1)保护系统的可靠性； ❖ (2)相邻结构的影响； ❖ (3)保护电流需要量； ❖ (4)被保护结构的复杂性； ❖ (5)结构设计使用寿命； ❖ (6)被保护结构所处的环境条件等。
❖ 海上石油、油气田等的石油平台、输送管线等海 洋钢铁设施的腐蚀及其检测问题成为科学界和石 油界关注的热点。为了解决我国海洋石油开发中 的腐蚀问题，专家应中国海洋石油南海西部公司、 胜利石油管理局等单位对海上石油开发区内的各 种作业平台和海底管线进行腐蚀监测的要求，把 争取为企业解决更多的生产难题作为首要任务， 将处于科技发展前沿的信息技术与腐蚀工程控制 技术有机地融合起来，“海洋钢铁设施腐蚀状态 自动跟踪扫描系统”、“钢铁设施在海洋环境中 的腐蚀及其防腐蚀技术”，广泛应用于海洋钢铁 设施的腐蚀监测。这些科研成果，为我国海洋工 程结构的合理选材和设计提供了科学依据，取得 了显著的经济效益和社会效益。
海洋腐蚀的危害
❖ 海洋是苛刻的腐蚀环境，腐蚀不仅增大船舶，平 台、港口设施、跨海大桥等金属结构物的维护维 修费用，造成巨大的经济损失，而且大大缩短了 这些金属结构物的使用寿命，影响其使用安全， 甚至引起灾难性事故的发生。
❖ 海洋腐蚀的经济损失每年至少三千亿,并大幅递增。
海洋腐蚀的损失
❖ 海洋腐蚀的经济损失每年至少三千亿,并大幅递增。腐 蚀是一种悄悄进行的破坏，但它的破坏力比地震、火 灾、水灾、台风等自然灾害所造成损失更为严重。世