第七章 工业腐蚀和预防措施
化工腐蚀与防护
穿晶腐蚀
电偶腐蚀
腐蚀原理
金属的电化学腐蚀可以简单看做是一个的氧化还原过程。
金属在酸中的腐蚀 Zn+2HCl → ZnCl2+H2↑ 金属在中性或碱性溶液中的腐蚀 4Fe+6H2O+3O2 → 4Fe(OH)3
2Fe2O3 +6H2O （铁锈）
金属在盐溶液中的腐蚀 Zn+2FeCl3 → 2FeCl2+ZnCl2
——吸氧反应（好氧反应）
（3）氧化性的金属离子 Zn+Cu2+→ Zn2++Cu↓
产生于局部区域，少见，可引起严重局部腐蚀。Zn+2Fe3+→ Zn2++ 2Fe2+
电极电位（E）
标准电极电位表（电动顺序表，电动序）
能斯特（Nernst）方程式 Ee=E0+(RT/nF) lna氧化态/a还原态
高合金钢：大于10%的称为。
金属材料
非金属材料
优点： （1）改善钢在不同腐蚀环境中的耐蚀性——耐蚀低合金钢； （2）合金元素少，成本低，强度高，综合力学能力及加工工艺 性能好； （3）耐蚀性比碳钢优越； （4）高强度值（包括高温强度值）。 在自然条件下（特别在大气中）低合金钢比碳钢的耐蚀性能 以及耐高温气体腐蚀性能强。
阳极
阴极
阳极：Fe – 2e → Fe2+ 阴极：H+ + 2e → H2 通式：
M → Mn+ + ne D + ne → [D.ne]
钢铁的析氢腐蚀示意图
常见的去极剂
（1）氢离子
2H++2e→H2↑——析氢反应
（2）溶解在溶液中的氧
化工装置安全检修及工业腐蚀与预防措施
目录•化工装置安全检修概述•化工装置安全检修流程•工业腐蚀类型及成因分析•工业腐蚀预防措施与方法•化工装置安全检修中腐蚀防护策略•实例分析与经验总结化工装置安全检修概述01延长设备使用寿命通过定期检修，及时发现并处理设备隐患，从而延长设备使用寿命。
02提高生产效率检修过程中可对设备进行必要的维护和保养，使设备处于良好状态，提高生产效率。
03保障生产安全定期检修可确保设备的安全附件、安全保护装置等处于有效状态，降低事故风险。
检修目的与意义日常检修01对设备进行日常巡查、点检，及时发现并处理小问题，防止问题扩大。
一般每天进行。
02定期检修根据设备运行情况和使用寿命，制定定期检修计划，对设备进行全面检查、维修和更换易损件。
周期一般为数周至数月。
03大修对设备进行全面解体、检查和维修，更换损坏严重的零部件。
周期一般为数年。
检修分类与周期根据设备运行情况和使用寿命，制定合理的检修计划，明确检修项目、时间、人员等。
制定检修计划准备工具和材料安全措施提前准备好检修所需的工具、材料、备品备件等，确保检修工作顺利进行。
制定安全措施，如断电、挂牌、穿戴防护用品等，确保检修过程中人员和设备安全。
030201检修前准备工作化工装置安全检修流程设备置换采用惰性气体或其他合适的介质，对设备内进行置换，以降低可燃物含量和有毒有害物质浓度，确保检修安全。
停车操作按照规定的停车程序，逐步降低生产负荷，切断物料供应，确保装置平稳停车。
停车与置换根据设备内残留物种类和性质，选择合适的清洗剂和清洗方法，对设备内进行彻底清洗，去除残留物和污垢。
对清洗后的设备进行外观检查、壁厚测定、焊缝探伤等检测，确保设备结构完整、无损伤和泄漏，符合检修要求。
设备清洗设备检查设备清洗与检查1 2 3实行严格的检修许可制度，确保检修人员具备相应资质和技能，遵守安全操作规程和检修方案。
检修许可制度配备必要的个人防护装备和应急救援设施，如防护服、呼吸器、急救箱等，确保检修人员的人身安全。
第七章 工业腐蚀和预防措施 第三节 应力腐蚀裂纹
第三节应力腐蚀裂纹一、应力腐蚀概述金属或合金在应力，特别是拉伸应力的作用下，又处在特定的腐蚀环境中，材料虽然在外观上没有多大变化，如未产生全面腐蚀或明显变形，但却产生了裂纹。
这种现象称作应力腐蚀裂纹。
因此，在全面腐蚀较严重的情形下，不易产生应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀外观无变化，裂纹发展迅速且预测困难，因而更具危险性。
应力腐蚀裂纹是应力和腐蚀环境相结合造成的。
所以，只要消除应力和腐蚀环境两者中的任何一个因素，便可以防止裂纹的产生。
实际上既无法完全消除装置在制造时的残余应力，又无法使装置完全摆脱腐蚀性环境。
采用上述方法防止应力腐蚀几乎是不可能的。
因此，一般是通过改变材料的方法解决这个问题。
此外，焊缝部位由于热应变作用会产生很大的残余应力，而加热冷却的热循环过程，也会使材质发生变化。
所以对于焊缝部分要比对于焊接本体更加注意，认真查看是否发生了应力腐蚀裂纹。
由于金属材料和腐蚀环境结合的情况有所不同，应力腐蚀裂纹也各不相同。
根据材料的微观组织，可以鉴别裂纹的特征。
有的是沿晶粒边缘产生的裂纹，有的是伸展到晶粒内部而又有显著分枝的裂纹，有的则是与晶粒边缘、晶粒内部无关的裂纹。
广义的应力腐蚀裂纹有时又区分为狭义的应力腐蚀裂纹和氢脆裂纹。
应力腐蚀裂纹和氢脆裂纹虽然同属广义的应力腐蚀裂纹，但两者之间实质上有很大区别。
应力腐蚀裂纹指的是，金属材料在特定的腐蚀环境中，受到应力作用，沿着金属内微观径路在有限范围内发生腐蚀而出现裂纹的现象。
而氢脆裂纹指的则是，金属材料受到应力作用，由于腐蚀反应产物氢被金属吸收，产生氢蚀脆化，出现裂纹的现象。
应力腐蚀裂纹和氢脆裂纹，两者可以用腐蚀环境和应力再现的方法或电化学方法进行鉴别。
近些年来，又开发出了音响鉴别方法。
这种方法是考虑到氢脆裂纹是机械性破坏，所以产生裂纹时会发生音响。
而应力腐蚀裂纹是金属溶解造成的破坏，不会发生音响。
在实际装置中，应力腐蚀裂纹非常复杂，在大多数情况下对两者不加区别，一律看做广义的应力腐蚀裂纹。
化工安全工程概论
化⼯安全⼯程概论《化⼯安全⼯程概论》第⼀章绪论1.近年来⼀些⼤型化⼯企业为了防⽌重⼤的灾难性事故，提出了不少安全评价⽅法。
这些⽅法的核⼼内容是辨识和评价危险性。
所谓危险性是指在各类⽣产活动中造成⼈员伤亡和财产损失的潜在性原因。
2.安全设施与主体⼯程同时设计、施⼯、投产。
第⼆章物质性质、物化原理和安全1.化学物质的危险程度取决于贮存和加⼯物质的性质、应⽤的设备以及所属的过程。
2.易燃液体：是指容易燃烧的液体。
液体混合物或含有固体物质的液体，但不包括由于其危险特性已列⼊其他类别的液体。
3.⾃然物品：是指⾃然点低、在空⽓中易被氧化、能放出热量，⾃⾏燃烧的物品。
4.氧化剂：是指处于⾼氧化态、具有强氧化性、易分解并释放出氧和热量的物质。
氧化剂是指⽆机过氧化物。
氧化剂本⾝不燃烧，但由于富氧可以助燃，能够强化可燃物的燃烧。
5.毒性危险可造成急性或慢性中毒甚⾄致死，应⽤试验动物的半致死剂量表征。
6.有机化合物的毒性与其组成、结构和性质有密切关系。
7.闪点：定义为易挥发可燃物表⾯形成的蒸⽓和空⽓的混合物遇⽕燃烧的最低温度。
8.着⽕点：是指蒸⽓和空⽓的混合物在开⼝容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。
9.蒸⽓相对密度代表的是蒸⽓密度与空⽓密度之⽐。
绝⼤多数易燃液体的蒸⽓⽐空⽓重，他们极易积聚在低位区域、下⽔道和类似场所。
因此，⼚房的排⽓⼝应设在近地平⾯处。
对于⽐空⽓轻的可燃⽓体和蒸⽓，排⽓⼝应设在⼚房内最⾼处或近顶板处。
10.粉尘：是指悬浮在空⽓中的固体微粒。
国际上将粒径⼩于75µm的固体悬浮物定义为粉尘。
11.烟雾：是指⽓体冷凝成液体，或通过溅落、⿎泡、雾化等使液体分散⽽产⽣的悬浮液滴。
12.蒸⽓：是指通常是固体或液体的物质的⽓体形式，通过增加压⼒或降低温度可使其变回原态。
蒸⽓会发⽣扩散。
13.氧差额：定义为系统的氧含量与系统中的碳、氢和其他可氧化元素完全氧化所需的氧量之间的差值。
在氧化反应系统中，应设计操作使负的氧差额保持最⼤值（绝对值），以尽可能减少潜能的释放。
工业腐蚀治理措施
工业腐蚀机理及防护工业腐蚀机理金属腐蚀:电化学腐蚀和化学腐蚀1．化学腐蚀:化学腐蚀是指容器金属与周围介质直接发生化学反应而引起的金属腐蚀。
这类腐蚀主要包括金属在干燥或高温气体中的腐蚀以及在非电解质溶液中的腐蚀。
典型的化学腐蚀有高温氧化、高温硫化、钢的渗碳与脱碳、氢腐蚀等。
高温氧化:指金属在高温下与介质或周围环境中的氧作用而形成金属氧化物的过程。
高温硫化:指金属在高温下与含硫介质(如硫蒸气、硫化氢、二氧化碳)作用生成硫化物的过程。
钢的渗碳与脱碳:高温下某些碳化物(如CO和烃类)与钢铁接触时发生分解生成游离碳渗入钢内生成碳化物称渗碳，它降低了钢材的任性。
氢腐蚀:指钢受到高温高压氢的作用引起组分的化学变化，使钢材的强度和塑性下降，断口呈脆性断裂的现象。
2.电化学腐蚀:容器金属在电解质中，有电化学反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀。
电化学腐蚀中既有电子的得失，又有电流形成。
电化学反应是指一个反应过程可以分为两个或更多的氧化和还原反应。
电化学腐蚀是微电池的存在造成微电池腐蚀，是金属腐蚀的主要原因。
非金属腐蚀绝大多数非金属材料是非电导体，所以和金属材料不同，非金属材料的腐蚀主要是化学和物理的作用，而不是电化学腐蚀。
1.当非金属材料表面和介质接触后，溶液(或氢气)会逐渐扩散到材料内部，表面和内部都可能产生一系列变化。
橡胶和塑料受溶剂作用后可能全部或部分溶解或溶胀;溶液浸入材料内部后可引起溶胀或增重，表面可能起泡、变粗糙、变色或失去透明，内部也可能变色;高分子有机物受化学介质作用可能分解，受热也可能分解。
2.非金属材料通常由几种物质组成。
例如塑料中除合成树脂外，还有填料(如玻璃纤维、石英粉、石墨粉)、增塑剂、硬化剂等。
这些物质的耐蚀性并不完全相同，在腐蚀环境中有时一种或几种成分有选择性地溶出或变质破坏，整个材料也就被破坏了。
在氢氟酸中，玻璃纤维或其他硅质填料被腐蚀，材料也就解体。
这是非金属材料的选择性腐蚀。
3.非金属也会产生应力腐蚀破坏。
简析化工设备腐蚀原因及腐蚀防护措施
简析化工设备腐蚀原因及腐蚀防护措施关键词：化工设备腐蚀，化工设备腐蚀原因，化工设备腐蚀防护在化工行业中腐蚀破坏到处可见，腐蚀事故频频发生。
这除了因腐蚀本身所具有的自发性质外，很大程度上是因为人们对腐蚀的危害性认识不足，对腐蚀防护的重要意义认识不深，没有采取有效腐蚀防护措施所致。
本篇文章小编主要从化工设备腐蚀原因及腐蚀防护措施为大家展开讲解。
什么原因导致化工设备腐蚀？1. 化工生产过程中存在并产生许多腐蚀性的介质，如酸、碱、盐、水、氧等，这是产生腐蚀的最主要原因。
2. 介质的种类、化学成分、浓度、pH值、杂质、水分和含氧量都是造成腐蚀的外在原因。
3. 选材不当，如果设备表面接触腐蚀介质，而设备本身又不耐腐蚀，就会产生表面腐蚀。
4. 表面均匀腐蚀有成膜和无膜两种形态：无膜的腐蚀很危险，腐蚀过程以一定的速度进行，这主要是选材错误造成的。
成膜的腐蚀其钝化膜通常具有保护作用的特性，但有些设备所用的材料，如不锈钢、钴、铬合金等其表面的钝化膜在端面摩擦中容易被破坏，在缺氧条件下新膜很难生成使电偶腐蚀加剧。
5. 缺乏防腐措施或施工质量低劣等，都为腐蚀破坏提供了环境。
6. 操作中的超温、超压，设备管理不完善，思想不重视，也是产生腐蚀破坏的原因之一。
7. 通常情况下，介质的温度越高，压力越高，腐蚀越快。
如何采取有效的化工设备腐蚀防护措施？化工设备一旦遭受腐蚀，不仅会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化，缩短设备使用寿命，还会对化工企业产品的生产以及资源节约、成本控制等带来不利影响，甚至还有可能造成严重的安全和环境事故。
涂覆防腐涂层是常用的化工设备腐蚀防护措施，索雷CMI重防腐涂层比较有代表性的一种防腐涂层。
其优势如下：采用独特的聚合物技术制造而成，可对众多种类的腐蚀性化学品进行防护，包括强酸、强碱、气体、溶剂和氧化剂；几乎不可渗透的薄膜涂层可最大程度地减少货物吸收并确保货物的纯度；对金属基材、复合材料和混凝土具有优异的粘合度和附着力；可耐冷热循环性能，范围从-40°F至+400°F（- 40°至204°C）；耐磨性能；优异的柔韧性；可蒸汽清洗；可在线修复；可耐水力清砂。
第七章 工业腐蚀和预防措施 第六节 材料的防腐措施
第六节材料的防腐措施一、电化学保护在腐蚀介质中，将被腐蚀金属通以阳极电流，在其表面形成有很强耐腐蚀性的钝化膜，借以保护金属，称为阳极保护。
可以以电偶式阳极保护的形式应用，也可以与涂料或缓蚀剂联合应用。
对被腐蚀金属，也可以进行阴极保护。
阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。
外加电流法是把直流电源负极与被保护金属连接，正极与外加辅助电极连接，电源对被保护金属通入阴极电流，使腐蚀受到抑制。
牺牲阳极法又称作护屏保护，它是将电极电位较负的金属与被保护金属连接构成腐蚀电池。
电位较负的金属(阳极)在腐蚀过程中流出的电流抑制了被保护金属的腐蚀。
它可以同涂料或缓蚀剂联合使用。
二、缓蚀剂的应用能够阻止腐蚀介质对金属的腐蚀或降低腐蚀速率的物质称为缓蚀剂。
缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类型。
无机缓蚀剂有氧化性缓蚀剂，如硝酸钠、亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐等；有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉、有机硫等。
缓蚀剂的缓蚀作用可分别用吸附理论、成膜理论、电化学理论来解释。
吸附理论认为，缓蚀剂吸附于金属表面，形成一层连续的吸附膜，在腐蚀性介质和金属之间起隔离作用，阻止对金属的腐蚀。
成膜理论认为，缓蚀剂与腐蚀性介质反应生成难溶化合物，在金属表面布上一层难溶金属膜，对金属起屏蔽作用，阻止对金属的腐蚀。
电化学理论认为，加入缓蚀剂，对金属阳极腐蚀或阴极腐蚀起阻滞作用，降低腐蚀速率，从而达到缓蚀目的。
一般说来，缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大，但当浓度达到一定值后，缓蚀剂浓度增加，缓蚀效率反而下降。
如铬酸盐、重铬酸盐、过氧化氢等氧化性缓蚀剂就属于这种类型。
在较低温度下，缓蚀效率较高。
升高温度，吸附作用下降，腐蚀加重。
在某一温度范围内，缓蚀作用是稳定的。
有时升高温度会提高缓蚀效率，这是因为形成的反应产物膜或钝化膜质量好。
腐蚀性介质的流速增大一般会降低缓蚀效率。
但有时腐蚀性介质的流动会使缓蚀剂分布均匀，反而会提高缓蚀效率。
一些常用的缓蚀剂列于表7—3。
工业设备防腐蚀技术及处理方案
工业设备防腐蚀技术及处理方案工业设备的防腐蚀是一个重要的问题，对于保证设备的正常运行和延长使用寿命至关重要。
本文将介绍一些常见的工业设备防腐蚀技术及处理方案，帮助读者更好地了解和应对这一问题。
一、防腐蚀技术1. 表面涂层技术表面涂层技术是最常见的防腐蚀技术之一。
通过在设备表面涂覆一层防腐蚀涂料，可以有效隔离设备与外界环境的接触，减少腐蚀的发生。
常见的涂层材料包括环氧树脂、聚氨酯等，具有良好的防腐蚀性能和耐候性能。
2. 电化学防护技术电化学防护技术是一种利用电流控制金属腐蚀的方法。
通过在设备表面施加一定的电流，使金属表面形成一层保护膜，阻止腐蚀介质的侵蚀。
常见的电化学防护技术包括阳极保护、阴极保护等，可以根据具体情况选择合适的方法。
3. 材料选择材料选择是防腐蚀的关键。
在购买设备时，应选择具有良好抗腐蚀性能的材料，如不锈钢、镀锌钢等。
同时，还可以通过添加合适的合金元素来提高材料的抗腐蚀性能。
二、处理方案1. 表面清洁设备表面的清洁是防腐蚀的基础工作。
定期清洗设备表面，去除附着物和污垢，可以减少腐蚀的发生。
清洗时应选择合适的清洗剂，并注意清洗的方法和时间，避免对设备造成二次污染。
2. 涂层维护如果设备已经涂有防腐蚀涂层，定期进行涂层的维护是必要的。
维护包括涂层的检查、修补和更换等工作。
定期检查涂层的完整性，如有破损或脱落，及时进行修补或更换，保证涂层的防腐蚀性能。
3. 电化学防护系统的维护如果设备采用了电化学防护技术，定期检查和维护电化学防护系统是必要的。
检查电流的稳定性和电极的状态，如有异常情况及时处理。
另外，还应定期检查腐蚀介质的性质和浓度，确保电化学防护系统的正常运行。
4. 环境控制环境对设备腐蚀的影响是不可忽视的。
在设备周围建立良好的环境控制措施，如通风、湿度控制等，可以减少腐蚀的发生。
另外，还应定期检查环境中的腐蚀因素，如酸雨、化学物质等，及时采取相应的防护措施。
综上所述，工业设备防腐蚀技术及处理方案是多方面的，涉及表面涂层、电化学防护、材料选择等方面。
工业腐蚀与预防措施
表面分析技术
利用显微镜、X射线衍射 、能谱仪等技术观察金属 表面形貌、成分和结构， 以判断腐蚀程度。
无损检测技术
通过超声波、射线、磁粉 等无损检测方法，在不损 伤材料的情况下检测内部 腐蚀情况。
腐蚀评估方法
外观检查
通过目视或使用放大镜观 察金属表面，判断腐蚀程 度和类型。
厚度测量
使用超声波测厚仪测量金 属的厚度，评估腐蚀对材 料强度的影响。
04
工业腐蚀的案例分析
石油化工行业腐蚀案例
总结词
石油化工行业中的腐蚀主要发生在储罐、管道和反应器等设备上，由于接触的介质多为酸性或碱性的油、水和气 体等，因此腐蚀问题较为严重。
详细描述
在石油化工行业中，由于涉及的原料和产品多为易腐蚀物质，如硫化氢、氯化氢和酸、碱等，因此设备经常遭受 腐蚀。例如，某石油炼化厂的储罐底部因油水混合物中的硫化氢和氯化氢等腐蚀性物质的作用而发生严重腐蚀， 导致油品泄漏和环境污染。
跨学科合作研究
加强材料科学、化学、生物学等学科与腐蚀防护的交叉融合，推动 腐蚀研究的发展。
智能化监测与预测
利用大数据、物联网等技术，实现对工业腐蚀的实时监测和预测， 提高防腐效率。
新型防腐材料的研发
加大对新型防腐材料、涂层和工艺的研发力度，提高防腐性能和寿命 。
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工业腐蚀与预防措施
汇报人： 2024-01-02
目录
• 工业腐蚀概述 • 工业腐蚀的检测与评估 • 工业腐蚀的预防措施 • 工业腐蚀的案例分析 • 未来工业腐蚀的挑战与展望
01
工业腐蚀概述
工业腐蚀概述
• 请输入您的内容
02
工业腐蚀的检测与评估
腐蚀检测技术
化工设备的腐蚀与预防措施
化工设备的腐蚀与预防措施摘要：化工设备腐蚀是一种无法避免的现象，存在较高的危险性。
对于化工设备运行常见的腐蚀现象，掌握不同腐蚀分类，分别从设计与制造角度出发探究有效的防腐措施，从而实现对化工设备的合理选材，不断优化设备结构设计，尽可能的改变设备腐蚀环境，延长设备使用寿命。
关键词：化工设备；腐蚀机理；防腐措施；结构设计；晶间腐蚀引言：化工装置种类繁多，无论是工艺流程，还是生产条件，都会不断变化，且操作介质多样性，具有高度与强腐蚀性的特点。
处于这些介质的化工设备一般使用钢材制造，难以避免的会受到腐蚀性影响。
所以，在化工设备建设与运行期间加大对腐蚀问题的重视，应用针对性的防腐措施，有利于加强对设备的保护。
1化学腐蚀防护措施对于化工设备的化学腐蚀防护措施，主要有以下几点：（1）在钢材内加入Cr、Al以及Si等合金化元素，以此在钢材表面形成一层保护层。
（2）在设备与氧化性气体之间使用保护性覆盖层，从而实现双方的有效隔离，防止该处位置发生高温氧化问题。
（3）采用电化学防腐蚀措施。
设备运行期间，化工设备有时会在液体的环境下工作，为保持设备防腐性能达到要求，可采用外加电源法，强化设备防腐性能。
基于电化学原理，使阳极处形成氧化反应，阴极处产生还原反应，避免腐蚀危害程度加深，从根源处解决问题，或者应用原电池方法提高设备的防护能力。
联合物理法预防腐蚀问题，比如使用金属表面涂层，隔绝腐蚀性气液，依靠惰性金属提高设备防腐能力【1】。
2均匀腐蚀防护措施以腐蚀速率与设备使用寿命为前提条件，提前预留一定的腐蚀裕量，避免设计周期内因为壁厚不够而引发防腐措施失效。
因腐蚀速率同温度、流速以及压力等影响因素有关，所以化工设备运行期间应做好定期检测分析，谨防意外事故发生。
3缝隙腐蚀防护措施面对缝隙腐蚀的介质，可使用以下防腐措施：（1）使用镍铬含量较高的耐蚀合金不锈钢。
（2）从设备结构设计角度出发，加强对结构的优化设计，避免缝隙或者积液死角发生。
关于化工装置腐蚀预防及应对措施
关于化工装置腐蚀预防及应对措施化工装置的腐蚀是一个复杂而又普遍的问题，给化工生产带来了很大的困扰和风险。
为了有效预防和应对腐蚀，首先需要了解腐蚀的分类和机理。
根据材料种类，腐蚀可分为金属腐蚀和非金属腐蚀；根据表面形貌，腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀；局部腐蚀又有点蚀、应力腐蚀破裂、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、磨损腐蚀等；金属腐蚀按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀、电化学腐蚀等。
物理腐蚀是指材料单纯物理作用的破坏，一般是由溶解、渗透引起的，如熔融金属容器的溶解，高温熔盐、熔碱对容器的溶解渗透。
化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏，腐蚀过程中没有电流的产生。
电化学腐蚀是指金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏，反应过程中有阳极失去电子和阴极获得电子以及电子的流动（电流），历程符合电化学动力学规律。
在化工生产过程中，存在并产生许多腐蚀性的介质，如酸、碱、盐、水、氧等，这些介质会加速设备的腐蚀。
选材不当也是导致设备腐蚀的一个重要原因，如果设备表面接触腐蚀介质，而设备本身又不耐腐蚀，就会产生表面腐蚀。
另外，缺乏防腐措施或施工质量低劣等也为腐蚀破坏提供了环境。
为应对这些腐蚀问题，可以采取以下措施：1.选择适合的金属材质：根据具体的使用环境和介质，选择耐腐蚀的金属或合金材料。
2.增强防腐蚀结构设计：通过合理的设计，减少设备表面受到腐蚀的面积和程度。
3.开发耐蚀材料：通过研发和改进材料技术，提高材料的耐腐蚀性能。
4.表面防蚀技术：在设备表面涂覆防蚀涂层或采用其他表面处理技术，以保护设备不受腐蚀。
5.缓蚀技术：通过添加缓蚀剂或改变介质条件，减缓或防止腐蚀过程。
6.电化学保护：利用电化学原理，对设备进行阴极保护或阳极保护，以防止腐蚀。
7.加强设备管理：定期检查和维修设备，及时发现并修复潜在的腐蚀问题。
8.优化操作条件：通过控制操作温度、压力等参数，减少腐蚀发生的可能性。
总的来说，防止化工装置腐蚀需要从材料选择、结构设计、操作条件控制、维护管理等多个方面进行综合考虑和实施。
第七章 工业腐蚀与预防措施 化工安全
(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时) 负极(Fe)：Fe=Fe2+＋2eFe2+＋2H2O=Fe(OH)2＋2H+ 正极(杂质)：2H+＋2e-=H2 电池反应：Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑ 由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。 (2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时) 负极(Fe)：Fe=Fe2+＋2e正极：O2＋2H2O＋4e-=4OH总反应：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。 析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成 Fe(OH)3脱水生成Fe2O3 铁锈。 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀
介质是影响孔蚀的重要因素之一。氯化 物、溴化物、次氯酸盐等溶液，及含氯离 子天然水的存在，最易产生孔蚀。氯化亚 铜、氯化亚铁或卤素离子与氧化剂同时存 在，则能加剧孔蚀。 增加溶液流速，能消除金属表面滞流状 态，有降低孔蚀作用的倾向。 不锈钢的敏化处理、冷加工会加速孔腐 蚀破坏。
四、氢损伤
氢损伤包括氢腐蚀与氢脆，是由于氢的作用引起材料性能 下降的一种现象。 1．氢腐蚀(氢鼓包)
二、缓蚀剂的应用
缓蚀剂：能够阻止腐蚀介质对金属的腐蚀或 降低腐蚀速率的物质称为缓蚀剂 缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀 剂两大类型。无机缓蚀剂有氧化性缓蚀剂， 如硝酸钠、亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐 等；有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合 物、咪唑啉、有机硫等。
缓蚀效率影响因素:浓度\温度 (P240)
缓蚀剂的缓蚀作用可分别用吸附理论、成膜理 论、电化学理论来解释。
吸附理论认为，缓蚀剂吸附于金属表面，形成一层 连续的吸附膜，在腐蚀性介质和金属之间起隔离 作用，阻止对金属的腐蚀。 成膜理论认为，缓蚀剂与腐蚀性介质反应生成难溶 化合物，在金属表面布上一层难溶金属膜，对金 属起屏蔽作用，阻止对金属的腐蚀。 电化学理论认为，加入缓蚀剂，对金属阳极腐蚀或 阴极腐蚀起阻滞作用，降低腐蚀速率，从而达到 缓蚀目的。
化工专业《化工安全工程》大纲
《化工安全工程》教学大纲课程编码：0412102102课程名称：化工安全工程学时/学分：24/1.5先修课程：《化工原理》适用专业：化学工程与工艺、化学开课教研室：化工教研室一、课程性质与任务1．课程性质：本课程是化学工程与工艺专业和化学专业的专业课程之一，是在修完化工原理等课程基础上开设的选修课程。
2．课程任务：培养学生应用已学过的基础理论解决实际工程问题的能力，使学生正确理解化学物质危险分类和危险表征，明确化工装置维护和公用工程设施安全；了解燃烧和爆炸的过程、原理和类型；掌握实验毒性学的基本原理和毒性物质的分类；能基本了解压力容器和机电设备安全、工业腐蚀与预防措施、普通工业安全卫生、系统安全分析与评价方面的基础理论。
二、课程教学基本要求通过本课程的学习，使学生明确化工装置维护的方法和规则，会正确、安全地使用公用工程设施；能够根据燃烧要素、燃烧原理、爆炸过程、爆炸原理等对爆炸类型进行区分，进而正确处置生产实践中的安全问题；掌握职业中毒的防护与急救措施，提高化工安全操作的意识；了解实验毒性学的基本原理，会对毒性物质进行分类；了解电气事故的特点与类型、工业腐蚀特点与类型、噪声的污染与治理、辐射的危害与防护、危险性分析的步骤和方法。
成绩考核形式：期末成绩（闭卷考试）（70%）＋平时成绩（作业、课堂提问等）（30%)。
成绩评定采用百分制，60分为及格。
三、课程教学内容第一章绪论1.教学基本要求掌握化学工业发展对安全的要求，了解化学工业生产中的危险与安全措施，了解化学工业安全理论与技术的新进展。
2.要求学生掌握的基本概念、理论、技能通过本章教学，使学生掌握化学工业发展与对安全的新要求；化学工业的危险与安全；化工安全理论和技术；如何提高化工安全生产意识。
3.教学重点和难点教学重点是化学工业的危险因素。
教学难点是化工安全的理论与新方向。
4.教学内容（1）安全工程概述主要知识点：安全工程的任务和目的；安全工程研究的对象；安全工程研究的基本内容。
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第一节 工业腐蚀及其危害
脱碳是指钢中渗碳体在高温下与气体介质发生化学反应使金属脱碳的过程。
2、电化学腐蚀：金属材料与电解质溶液接触
时，由于不同组分或组成的金属材料之间形成原 电池，其阴、阳两极之间发生的氧化还原反应使 某一组分或组成的金属材料溶解，造成材料失效。 两种不同金属在溶液中 直接接触，因其电极电 位不同而构成腐蚀电池，使电极电位较负的金属 发生溶解腐蚀，此为电偶腐蚀，或接触腐蚀。
氢脆不同于应力腐蚀，无须腐蚀环境， 而且在常温下更容易发生氢脆。
合金钢碳化物组织状况对氢脆有直接影 响，合金钢强度级别越高，其氢脆敏感性 越大。
第三节 应力腐蚀裂纹
一、应力腐蚀概述
金属或合金在应力，特别是拉伸应力作 用下，处在特定的腐蚀环境中，材料在外 观上没有多大变化，但却产生了裂纹，此 为应力腐蚀裂纹。外观无明显变化，发展 迅速，预测困难，因而，更危险。
第二节 工业腐蚀的典型类型
三、孔腐蚀是金属表面个别小点上深度较大的
腐蚀，简称孔蚀，也称作小点腐蚀。金属表面的 露头、错位、介质不均匀等为点蚀源。
介质对孔蚀的影响：氯化物、溴化物、次氯酸 盐等溶液及含氯离子的天然水最易产生孔蚀。氯 化亚铜、氯化亚铁等与氧化剂同时存在会使孔蚀 加剧。介质中的OH-、NO3-、SO4-、ClO4-与存 在溶液中 氯离子比值达到一定值时，对孔蚀有 抑制作用，否则，作用增强。增加溶液的流速， 可降低孔蚀。
第七章 工业腐蚀与预防措施
•第一节 工业腐蚀及其危害 •第二节 工业腐蚀的典型类型 •第三节 应力腐蚀裂纹 •第四节 腐蚀监测技术 •第五节 设计和选材的防腐考虑 •第六节 材料的防腐措施
第一节 工业腐蚀及其危害
一、工业腐蚀概述
腐蚀是指材料在周围介质作用下产生的 破坏。
材料的腐蚀原因有物理的、化学的、生 物的、机械的等等。
常见钢氢腐蚀有软钢或钢表面可见鼓泡，微观 组织沿晶界可见许多微裂纹。被腐蚀的钢强度、 塑性下降，容易脆断。不能用脱氢的方法恢复机 械性能。
第二节 工业腐蚀的典型类型
2.氢脆是指氢扩散到金属内部，使金属材 料发生脆化的现象。
氢 脆 具 有 可 逆 性 ， 在 未 脆 断 前 在 100150℃间进行热处理，保温24小时可消除 脆性。
第二节 工业腐蚀的典型类型
四、氢损伤包括氢腐蚀与氢脆，是由于氢的作
用引起材料性能下降的一种现象。
1.氢腐蚀在高温高压下，氢引起钢组织结构变化， 使其机械性能恶化。氢气在高温高压下在钢表面 分解为H，H经化学吸附透过金属表面固溶体， 向钢内部扩散，H在夹杂物和金属交界处形成H2 或与碳化合生成甲烷。封闭聚集形成高压造成应 力集中，引起微裂纹生成。
3、物理腐蚀：高温溶解（熔盐设备）
第一节 工业腐蚀及其危害
三、腐蚀的危害与损失 化学工业中腐蚀会引发各种事故（尤其是 压力容器与管道）。 污染环境的物质大部分是腐蚀性物质（酸 雨）。 腐蚀会造成严重的的经济损失 参见P177-178
第二节 工业腐蚀的典型类型
一、全面腐蚀是指金属结构的整个表面或 大面积的程度相同的腐蚀，也称为均匀腐 蚀。局部腐蚀是指金属结构特定区域或部 位上的腐蚀。
应力腐蚀裂纹消除一般通过改变材料来 解决。平时要特别注意焊缝部位是否发生 了应力腐蚀裂纹。
第三节 应力腐蚀裂纹
化学工业中造成应力腐蚀的原材料中的杂质有硫、硫化 物、氯化钠和氯化锰等无机盐、脂环酸、氮化合物等， 碱、催化剂等也能引起应力腐蚀裂纹。
二、应力腐蚀的机理与特征
机械化学效应：金属材料在应力作用下在应力集中处迅 速变形屈服成为腐蚀电池阳极区，与金属表面腐蚀电池 的阴极区构成小阳极大阴极的腐蚀电池。使金属沿特定 的狭窄区域迅速溶解开裂。
工业腐蚀主要是由于原材料中含有的以 及过程中生成腐蚀性成分造成的。大气中 的杂质、水中微量的氯和溶解氧也会产生 腐蚀作用。
第一节 工业腐蚀及其危害
腐蚀按环境或起因分：大气腐蚀、土壤 腐蚀、海洋腐蚀、生物腐蚀、水腐蚀、非 水溶液腐蚀等。
按腐蚀结果或表现形式分：点腐蚀、缝 隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、应力腐蚀 裂纹、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等等。
全面腐蚀的速度以金属结构单位时间内、 单位面积的质量损失表示；也可用金属每 年腐蚀的深度，即金属构件每年变薄的程 度来表示。
第二节 工业腐蚀的典型类型
金属材料的腐蚀等级
等级 腐蚀速度/mm·a-1
耐腐蚀性
1
<0.05
优良
2
0.05-0.5
良好
3
0.5-1.5
可用，腐蚀较重
4
>1.5
不宜，腐蚀严重
第二节 工业腐蚀的典型类型
闭塞电池理论：某些几何因素使金属裂纹引发点处电解 液流动不畅，形成闭塞电池。该处为阳极，其他处为阴 极，闭塞区内的金属溶解，之后的自催化作用使溶解更 迅速，发展为裂纹。
二、缝隙腐蚀是在电解质溶液中，金属与金属、
金属与非金属之间的狭缝内发生的腐蚀。
1.腐蚀机理缝隙积液流动不畅，使峰内为构成浓 差电池，发生阳极溶解和阴极还原反应。
阳极反应： Me→Me++e
阴极反应： O2+2H2O+4e →OH积液流动不畅，氧很难补充，腐蚀产物起阻塞作用，产 生多金属离子，使缝内外电平衡破坏，促进溶液内氯离 子等迁入缝内形成金属盐，盐水解形成游离酸加速金属 溶解速度，金属离子的增多，由于自催化作用使腐蚀更 加严重。
第一节 工业腐蚀及其危害
二、腐蚀机理
1、化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成
的破坏。有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀 （氢脆）等。
金属氧化是金属在高温或干燥的气体中与氧发生反应 产生的腐蚀。
高温硫化是指含硫介质在高温下与金属发生作用生成 硫化物的腐蚀过程。特别是在有水蒸汽存在的条件下， 腐蚀会加重。
第二节 工业腐蚀的典型类型
2.影响因素
缝宽在0.10-0.12mm间最易腐蚀，一般 腐 蚀 的 缝 隙 宽 度 约 为 0.025-3.125mm.
（焊缝）
缝内外面积比越大，阴极反应场所越多， 阳极反应加速，腐蚀加快；
溶解氧量越大，缝隙反应加剧；溶液中 氯离子增加，缝隙腐蚀加重；腐蚀溶液的 PH如果处在使缝外金属钝化的状态下，则 PH值降低会使腐蚀加剧。