常见腐蚀机理汇总
起重机械的腐蚀机理及防护措施
起重机械的腐蚀机理及防护措施起重机械在使用过程中会不可避免地与水、氧气、酸碱等物质接触,从而引发腐蚀现象。
腐蚀会导致起重机械的结构疲劳、力学性能下降、工作寿命缩短,甚至引发事故。
因此,对起重机械的腐蚀机理进行了解,并采取一系列防护措施是至关重要的。
1.电化学腐蚀:当金属表面与电解质接触时,在电解质中存在的离子会与金属表面发生氧化还原反应,导致金属的电极溶解。
这种腐蚀形式经常出现在金属结构的表面,如钢丝绳、梁和支架上。
2.氧化腐蚀:金属在氧气中发生氧化反应,形成金属氧化物,使金属表面腐蚀失去原有的性能。
这种腐蚀发生在金属表面的开放状态下,如金属结构的焊接缝、切割面等处。
3.化学腐蚀:金属与酸、碱等化学物质接触,发生氧化还原反应,引发金属的溶解或者与化学物质发生反应,导致金属表面的腐蚀。
这种腐蚀形式较为复杂,需要根据具体的化学物质性质进行针对性的防护。
针对起重机械腐蚀的防护措施主要包括以下几个方面:1.表面涂装:使用防腐漆对金属结构进行表面涂装,形成一层保护膜,隔绝金属表面与外界的接触,减少腐蚀的可能性。
防腐漆的选择应根据工作环境的具体腐蚀性质进行,如海洋环境中选择海洋防腐漆。
2.合理设计:在起重机械的结构设计中,应尽量避免结构间的死角和缝隙,以减少水、氧气等介质的积聚。
同时,在金属结构的表面设计防腐凸槽、防水套缝等措施,避免液态介质积聚导致的腐蚀。
3.使用防腐材料:在金属结构的连接和装配中,使用防腐材料,如防腐垫片、防腐胶等,避免金属之间的直接接触,减少腐蚀的发生。
4.定期维护:定期对起重机械进行维护和检查,及时发现并处理腐蚀现象。
维护包括表面涂装的修补、清洗金属表面以去除腐蚀产物等。
同时,定期检查起重机械的工作环境是否合适,根据需要调整和完善防护措施。
综上所述,了解起重机械的腐蚀机理并采取相应的防护措施,对保证起重机械的安全运行和延长其使用寿命具有重要意义。
科学合理地选择防护材料、加强防腐设计、进行定期维护和调整,能够有效降低起重机械的腐蚀风险,提高其抗腐蚀能力。
常见腐蚀机理汇总
常见腐蚀机理汇总腐蚀是指金属及其合金与周围环境中的化学性物质相互作用,导致金属表面发生损坏和失去原有性能的过程。
腐蚀是金属材料常见的破坏形式,对于工业生产和日常生活都具有重要的影响。
下面将对常见的腐蚀机理进行汇总。
1.酸性腐蚀酸性腐蚀是指在酸性介质中,金属表面发生的化学反应造成的腐蚀现象。
酸性腐蚀的机理主要是酸性介质中的氢离子与金属表面上的金属离子发生反应,导致金属表面的腐蚀。
2.碱性腐蚀碱性腐蚀是指在碱性介质中,金属表面发生的化学反应造成的腐蚀现象。
碱性腐蚀的机理主要是碱性介质中的氢氧根离子与金属表面上的金属离子发生反应,导致金属表面的腐蚀。
3.氧化腐蚀氧化腐蚀是指在含氧气的环境中,金属表面发生的化学反应造成的腐蚀现象。
氧化腐蚀的机理主要是金属表面上的氧与金属表面上的金属离子发生反应,导致金属表面的腐蚀。
4.电化学腐蚀电化学腐蚀是指在电解质溶液中,金属表面发生的电化学反应造成的腐蚀现象。
电化学腐蚀的机理主要是金属表面上的阳极区域和阴极区域发生电流流动,产生阳极溶解和阴极保护,导致金属表面的腐蚀。
5.微生物腐蚀微生物腐蚀是指在生物多样性环境中,由微生物引起的金属腐蚀。
微生物腐蚀的机理主要是微生物代谢产物对金属表面的化学反应,以及微生物表面对金属表面的附着和菌斑形成导致的腐蚀。
6.废物气体腐蚀废物气体腐蚀是指金属材料与废物气体中的化学物质相互作用,导致金属表面的腐蚀。
废物气体中的酸性气体、碱性气体、氧化性气体等会与金属发生反应,引起腐蚀。
7.氯离子腐蚀氯离子腐蚀是指氯离子与金属表面发生的化学反应造成的腐蚀现象。
氯离子腐蚀的机理主要是氯离子与金属表面上的金属离子发生反应,导致金属表面的腐蚀。
8.压力腐蚀压力腐蚀是指金属材料在受到应力的作用下,与周围环境中的化学性物质相互作用,导致金属表面发生的腐蚀现象。
压力腐蚀的机理主要是应力破坏了金属表面的化学传递层,使得金属离子释放速率增加,导致腐蚀加剧。
9.过热腐蚀过热腐蚀是指金属材料在高温环境下发生的腐蚀现象。
储罐的腐蚀与防护知识模版
储罐的腐蚀与防护知识模版一、储罐的腐蚀机理1. 酸碱腐蚀:由于储罐内介质的酸碱性导致金属材料遭受腐蚀,如硫酸、盐酸等。
2. 氧化腐蚀:由于储罐内介质中存在氧气或氧化剂,导致金属材料遭受氧化腐蚀,如纯碱、硝酸等。
3. 电池腐蚀:由于金属材料与储罐内介质形成电池,产生电流引起的腐蚀,如金属锈蚀、金属腐蚀粉化等。
4. 局部腐蚀:由于储罐内介质的冲刷、流动与金属表面发生局部接触引起的腐蚀,如涡流腐蚀、高温腐蚀等。
5. 快速腐蚀:由于储罐内介质中存在一定的污染物,导致金属材料迅速发生腐蚀,如高浓度浸渍腐蚀等。
二、储罐的腐蚀防护方法1. 外涂层防护:通过在储罐表面涂覆一层防腐涂料或防腐油漆,形成一道防护屏障,隔绝储罐与环境介质的接触,防止腐蚀的发生。
2. 内衬层防护:在储罐内壁涂覆一层防腐衬里材料,如橡胶、玻璃钢等,形成一道隔离层,阻止介质与金属表面直接接触,从而防止腐蚀的发生。
3. 阴极保护:通过在储罐内或外部设置阴极保护系统,如阴极保护电流、牺牲阳极等,使储罐表面处于保护电位,从而抑制腐蚀的发生。
4. 金属材料选择:选择抗腐蚀性能较好的金属材料,如不锈钢、镍合金等,以减少腐蚀的风险。
5. 定期检测与维护:定期对储罐进行腐蚀检测,如超声波检测、射线检测等,及时发现并修复腐蚀问题,确保储罐的安全运行。
三、储罐腐蚀防护实施步骤1. 检测评估:对储罐进行腐蚀检测,评估腐蚀程度与范围,确定防护措施的优先级和实施计划。
2. 清洗处理:对储罐进行清洗处理,清除附着在内壁的污垢、腐蚀产物等。
3. 表面处理:对储罐表面进行除锈、喷砂等处理,保证涂层的附着力和防护效果。
4. 防护涂装:在储罐表面涂覆防腐涂料或防腐油漆,形成一道防护层。
5. 内衬层施工:如需要进行储罐内壁的衬里防护,进行内衬材料的选择和施工。
6. 阴极保护:如需要进行阴极保护,进行阴极保护系统的设计和施工。
7. 周期性维护:定期对储罐进行腐蚀检测和维护,及时发现并处理腐蚀问题,确保防护措施的有效性。
腐蚀的机理及其控制措施
腐蚀的机理及其控制措施腐蚀是一种难以避免的自然现象,它会导致材料的破损、失效,对工业制造和设备维护带来极大的困扰。
有许多因素会影响材料的耐腐蚀性能,其中包括环境条件、材料成分、加工和使用方法等等。
在本文中,我们将深入探讨腐蚀的机理,以及如何采取措施来控制它。
1. 腐蚀机理腐蚀是材料在接触化学环境时发生的一系列反应的结果。
在这些反应中,材料的原子或分子被氧化或还原,从而导致其电位和化学性质发生变化。
这些反应可以来源于氧化、酸化、盐类反应和生物作用等不同因素。
一种常见的腐蚀形式是金属腐蚀,它具有很高的经济和环境影响。
在一般情况下,金属的腐蚀反应包括四种反应类型:腐蚀反应、电化学反应、热量反应和生物腐蚀。
腐蚀反应是指金属在非电解质(如酸、碱)中的离子交换反应。
电化学反应通常发生于电解质中,其中金属通过与溶液中的电荷交换来腐蚀。
热反应通常是指金属快速氧化和燃烧等高温现象。
生物腐蚀是指一些微生物在特定条件下对金属的化学反应。
除此之外,在腐蚀机理的研究中,需要探讨腐蚀的成因,包括干燥腐蚀、隐蔽腐蚀和应力腐蚀等等,因为它们都会成为影响腐蚀的因素。
干燥腐蚀是指材料在干燥的环境中产生氧化物而腐蚀,在一些研究中可以通过控制清洁度来避免。
隐蔽腐蚀是指在材料内部发生的腐蚀过程,难以发现和处理。
应力腐蚀则是指金属在受到外界应力和化学环境共同影响下的腐蚀过程。
2. 腐蚀控制措施腐蚀虽然不可避免,但可以通过多种措施来降低腐蚀的风险和减缓腐蚀速度。
以下是几种常见的腐蚀控制措施:2.1 材料选择选用合适的耐腐蚀材料是一种很有效的腐蚀控制措施。
例如,在重化工行业中,选用防腐钢材料可以有效地降低设备和管道的腐蚀风险,从而延长使用寿命。
而在食品加工业中,采用不锈钢、铸铁等材料也可以有效地降低食品中的有害物质含量,提高食品的质量和安全性。
2.2 防腐涂料防腐涂料是一种常见的腐蚀控制方式。
涂料中含有具有防腐性能的化学物质,能够形成一层保护膜,保护金属材料不被化学环境侵蚀。
起重机械的腐蚀机理及防护措施
起重机械的腐蚀机理及防护措施起重机械在工程施工和生产制造中扮演着重要的角色,由于工作环境的复杂性和多样性,起重机械往往面临着腐蚀的问题。
腐蚀会影响起重机械的稳定性和安全性,因此了解腐蚀机理并采取相应的防护措施至关重要。
本文将从腐蚀机理和防护措施两方面进行探讨,以便更好地保护起重机械并延长其使用寿命。
一、腐蚀机理1.1 腐蚀的定义腐蚀是指金属材料在特定的环境中与周围介质发生化学反应而导致材料表面逐渐损失的过程。
腐蚀分为电化学腐蚀、化学腐蚀和电化学腐蚀三种类型。
(1)电化学腐蚀:电化学腐蚀是指金属在电解液中发生的一种化学腐蚀。
当金属表面有了小裂纹或者物理划伤,金属的阳极和阴极则分隔开来,从而形成了一个微小的电池,从而给金属材料带来破坏。
(2)化学腐蚀:化学腐蚀是指金属与一些化学物质直接发生化学反应所产生的腐蚀。
如盐、酸、碱等物质会对金属表面形成腐蚀性反应。
(3)电子化学腐蚀:电子化学腐蚀是电解质通过实际传递电子和离子的作用,导致材料的物理性能和化学性能发生变化,从而逐渐腐蚀材料。
腐蚀会导致金属表面的失效和减弱,从而减少起重机械的使用寿命。
当金属表面发生腐蚀后,其强度和抗压性都会下降,起重机械容易发生疲劳、断裂等问题,从而影响工作效率和安全性。
二、防护措施2.1 表面涂层防护表面涂层防护是采用特殊的防腐涂料对起重机械表面进行覆盖,以阻止金属与外界介质发生化学反应,从而达到延长使用寿命的目的。
不同的涂层材料具有不同的防腐性能,可根据实际使用环境选择合适的涂层材料进行保护。
2.2 防腐金属材料选择在设计和制造起重机械时,可选择一些具有良好抗腐蚀性能的金属材料,如不锈钢、铝合金等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性能,能够在复杂的工作环境中保持良好的表面状态。
2.3 养护保养定期对起重机械进行养护保养是延长使用寿命的重要手段。
要定期清洁起重机械的表面,去除腐蚀物质和杂物,并对防腐涂层进行检查和维护,保持其良好的防腐性能。
金属腐蚀机理及抗腐蚀技术
金属腐蚀机理及抗腐蚀技术腐蚀是金属材料常见的一种损害方式。
它是指金属表面在化学或电化学作用下遭受损害,通常导致材料的性能下降和寿命缩短。
虽然一些金属如银、金等比较稳定,但其它金属在常温下或接触不适当条件下很容易发生腐蚀。
如何防止金属腐蚀,是工程界长期以来的难题之一。
一、金属腐蚀的机理金属腐蚀的机理较为复杂,主要有化学反应型和电化学反应型两种。
1.化学反应型金属在遇到某些化学物质时,会和其发生化学反应,从而导致金属的化学成分发生变化,最终形成氧化物。
金属外表形成氧化物层,外行称之为锈,通俗来说就是被腐蚀了。
2.电化学反应型电化学反应型的腐蚀机理主要是由于金属表面的异质腐蚀电池形成了阳极和阴极之间的电化学反应。
阳极表面出现金属离子,发生溶解,而阴极情况下保持了金属的完整性。
其中阳极和阴极之间的差异赋予了形成电位,这种电位会影响金属的腐蚀程度。
电化学反应型的腐蚀过程比较复杂,其腐蚀机理与很多因素都有关,例如温度、PH值、流体速度等。
其中最重要的腐蚀因素是金属质量和表面处理方式。
一般情况下,金属质量优良的材料比较不容易腐蚀,而粗糙的金属表面则比光滑的面更易遭受腐蚀。
二、金属抗腐蚀技术腐蚀是一种普遍存在于各个领域的问题,例如化工、轻工、航空航天、海洋工程等领域的金属结构。
为了能够延长金属材料的使用寿命,提高金属的抗腐蚀能力,需要采取一系列的抗腐蚀技术。
1.物理防腐物理防腐指的是通过改变物理状态来保护金属不被腐蚀。
如在金属表面形成一层防护膜来防止腐蚀。
这种方法优点是简单并且成本较低,但是该方法的防护效果不够长久。
2.化学防腐化学防腐指使用某些化合物对金属表面进行防护处理,使其生成一层稳定的金属化合物膜,防止腐蚀的发生。
这种方法防护效果相对较好,但是施工成本较高。
3.材料选择在设计使用金属材料时,需要充分考虑其在使用环境中可能面临的腐蚀因素,并选择适合的金属材料才能有效防护。
例如耐腐蚀性能极高的不锈钢,仪器、航空、医疗器械、食品工业等领域中都大量使用不锈钢。
金属材料的腐蚀机理与控制
金属材料的腐蚀机理与控制腐蚀是金属材料在特定环境中发生的一种化学反应,导致金属表面发生损害或氧化。
了解金属材料腐蚀的机理,并采取控制措施,是保护金属材料并延长其使用寿命的关键。
本文将介绍金属材料的腐蚀机理以及可行的控制方法。
一、金属腐蚀的机理金属腐蚀主要受以下因素影响:1.1 金属自身性质每种金属材料都有自己的化学成分和晶体结构,这些特性将直接影响金属腐蚀的行为。
例如,铁质材料容易发生氧化腐蚀,而不锈钢则具有较强的抗腐蚀性能。
1.2 环境条件金属腐蚀的速度和程度与环境中的某些因素密切相关。
例如,温度、湿度、酸碱度、气体成分以及阳光照射等都会影响金属腐蚀的发生。
高温和高湿度环境以及强酸或强碱溶液通常会加剧金属腐蚀的速度。
1.3 电化学反应金属腐蚀通常是通过电化学反应发生的。
在腐蚀过程中,金属可以作为阳极或阴极参与电化学反应。
阳极反应是金属的氧化步骤,而阴极反应则是电子和还原剂之间的转移。
这些反应在金属表面产生了电位差,促使腐蚀反应的发生。
二、金属腐蚀的控制方法为了减缓金属腐蚀速度,以下控制方法可供选择:2.1 表面涂层通过在金属表面形成涂层可以提供一层保护层,减少金属与外界环境的直接接触。
例如,镀锌过程中将铁制品浸入锌溶液中,使其表面形成一层锌层,起到防腐蚀的作用。
2.2 阳极保护通过将一个更容易腐蚀的金属设为阳极,来保护所需保护的金属,从而降低了金属腐蚀的速率。
例如,在油罐等容器中,可以使用铝或锌作为阳极材料,来保护铁制品。
2.3 缓蚀剂缓蚀剂是一种可以控制金属腐蚀的化学物质,通过在金属表面形成保护层来阻止腐蚀反应的发生。
缓蚀剂可以通过溶液中的添加剂或覆盖在金属表面的薄膜来实现。
例如,在水中添加磷酸和亚磷酸盐可以减缓金属腐蚀的速度。
2.4 电化学防护电化学防护是通过控制金属表面的电位差来防止腐蚀反应的发生。
常见的电化学防护技术包括阳极保护和阴极保护。
阳极保护是通过提供一定的电流来保护金属,而阴极保护则是通过向金属表面提供足够的电子来防止氧化反应的发生。
金属腐蚀机理分析报告
金属腐蚀机理分析报告1. 腐蚀现象概述金属腐蚀是指金属材料在特定环境条件下受到化学或电化学作用而逐渐失去其原有性能的过程。
腐蚀不仅会降低金属材料的强度和耐久性,还可能导致设备损坏、生产事故甚至人身安全受到威胁。
因此,对金属腐蚀机理进行深入分析具有重要意义。
2. 腐蚀类型分类根据腐蚀介质和作用方式的不同,金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等多种类型。
其中,化学腐蚀是指金属在化学介质中发生氧化还原反应而被破坏;电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生电化学反应而引起的破坏;微生物腐蚀则是由微生物在金属表面形成微电池而引起的一种特殊形式的电化学腐蚀。
3. 腐蚀机理分析3.1 化学腐蚀机理化学腐蚀是金属与周围环境中的氧、水、酸、碱等物质发生反应而导致金属表面失去原有性能的过程。
常见的化学腐蚀方式包括氧化、硝化、硫化等,其中最为典型的是金属与氧气发生氧化反应,形成金属氧化物。
3.2 电化学腐蚀机理电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生阳极溶解和阴极析出两种相反的电化学反应,从而导致金属表面局部失去保护性氧化皮并逐渐被侵蚀。
阳极溶解过程释放出电子和离子,阴极析出过程则吸收外部电子和离子,形成闭合的电路。
3.3 微生物腐蚀机理微生物在金属表面形成微生物菌斑,并通过代谢产物对金属表面进行酸碱调节,从而形成微电池系统。
在微生物菌斑处,金属表面会发生局部阳极溶解和阴极析出反应,导致金属局部失去保护性氧化皮并加速侵蚀。
4. 腐蚀防护措施针对不同类型的金属腐蚀机理,可以采取相应的防护措施。
常见的防护方法包括表面涂覆保护、阳极保护、缓冲液保护、合金设计和杂质控制等。
通过合理选择防护措施,可以有效延缓金属材料的老化速度,提高设备的使用寿命。
5. 结语综上所述,金属腐蚀是一个复杂而普遍存在的问题,在工业生产和日常生活中都需要引起足够重视。
通过深入了解不同类型的金属腐蚀机理,并采取科学有效的防护措施,可以最大限度地延缓金属材料的老化过程,确保设备和结构的安全稳定运行。
管道腐蚀机理
管道腐蚀机理
3. 化学腐蚀:化学腐蚀是由介质中的化学物质直接与金属发生反应导致的腐蚀。化学物质 可以是酸、碱、盐等。不同的化学物质对金属的腐蚀性质不同,有些化学物质对金属具有强 腐蚀性,有些则相对较弱。常见的化学腐蚀类型包括:酸蚀、碱蚀、盐蚀等。
4. 应力腐蚀:应力腐蚀是由金属受到应力和特定介质共同作用下引起的腐蚀。当金属处于 应力状态时,介质中的化学物质会加速金属的腐蚀。应力腐蚀的发生与金属的应力、介质的 成分和温度等因素有关。
5. 生物腐蚀:生物腐蚀是由微生物、藻类、真菌等生物体对金属表面的腐蚀作用。这些生 物体可以通过代谢产物、酸性物质或电化学效应等方式引起金属的腐蚀。
管道腐蚀机理
管道腐蚀是指管道内壁与介质、环境或其他因素相互作用而发生的物理或化学变化。腐蚀 机理可以分为以下几种类型:
1. 电化学腐蚀:电化学腐蚀是最常见的腐蚀类型。它涉及到金属与介质中的电解质之间的 电化学反应。在电解质中,金属表面会发生氧化和还原反应,导致金属离子的释放和金属表 面的损失。常见的电化学腐蚀类型包括:酸蚀、决于管道材料、介质性质、环境条件和使用方式等因素。为了 防止管道腐蚀,常采取的措施包括使用耐腐蚀材料、涂层保护、阴极保护、选择合适的介质 和控制环境条件等。
腐蚀与腐蚀机理
一、腐蚀与腐蚀机理:1、金属腐蚀原因·钢铁、铝、镁、锌、等金属材料都有倾向恢复至其原始化合物(矿石)状态。
将矿石冶炼成钢需要大量的能量。
此能量潜存于钢铁中,它们随时随地可恢复至原始自然的化合态而释放出能量,是化学热力学上自发的过程,即腐蚀现象。
2、环境因素对金属腐蚀的影响·影响腐蚀的主要因素:水分;氧气;化学电解质;导电通路。
·其它因素:温度:温度低,腐蚀速率下降;温度高,腐蚀速率升高。
二、涂料防护作用:1、屏蔽作用:使基体和环境隔离,阻挡水、氧离子透过涂层到达金属表面。
根据电化学腐蚀原理,涂层下金属发生腐蚀必须有氧离子存在,涂层能够阻挡水、氧和离子透过涂层到达金属表面,屏蔽效果决定于涂层的抗渗透性。
2、缓蚀作用:涂层含有化学防锈颜料,当有水存在时,从颜料中解离出缓蚀离子,通过各种机理使腐蚀电池的一个或两个电极极化,抑制腐蚀进行。
缓蚀作用能弥补屏蔽作用的不足,而屏蔽作用又能防止缓蚀离子流失,使缓蚀效果稳定持久。
3、阴极报护作用:涂层中加入对基体金属能成为牺牲阳极的金属粉,其量又足以使金属粉之间和金属粉与基体金属之间达到电接触程度,使基体金属免受腐蚀。
三、防腐蚀涂层漆膜介绍:·防腐蚀涂层漆膜的组成1.钢材表面(喷砂面)2.预涂底漆3.底漆4.中涂漆5.面漆·底漆1.对底材(如钢、铝等金属表面)有良好的附着力2.具有耐碱性,例如氯化橡胶、环氧树脂等3.底漆基料具有屏蔽性,阻挡水、氧、离子的通过4.底漆中含有较多的颜料、填料5.底漆对物面有良好的湿润性,对于焊缝、锈痕等部位透入较深6.一般底漆漆膜厚度不高,太厚会引起收缩应力,损伤附着力。
·中涂与底漆和面漆附着良好,漆膜之间的附着并非主要是靠极性基团的吸力,而是靠中间层所含溶剂将底漆溶胀,使两层界面的高分子链缠接紧密。
增加整个涂层的厚度,提高屏蔽性能。
·面漆1.遮蔽日光紫外线的破坏2.美观装饰(如轿车漆),号志(如化工产的不同管道颜色)3.最后一道不含颜料的面漆,可以获得致密的屏蔽膜。
腐蚀的机理
腐蚀的机理腐蚀是指物质与外界环境中的化学物质接触后发生的一种化学反应,导致物质的性质或结构发生改变。
腐蚀通常是由于金属与氧气、水或其他化学物质发生反应而引起的。
腐蚀的机理主要涉及氧化、还原、溶解和电化学反应等过程。
其中,氧化是指物质与氧气发生反应,失去电子,形成氧化物。
例如,铁与氧气反应生成铁氧化物,即铁锈。
还原是指物质接受电子,从氧化态转变为还原态。
溶解是指物质与溶液中的溶质发生相互作用,形成溶解物。
电化学反应是指物质在电解质溶液中的电子转移和离子迁移过程。
金属腐蚀是最常见的腐蚀现象之一。
金属腐蚀主要是由于金属表面与外界环境中的氧气、水或其他化学物质发生反应。
例如,铁在潮湿的环境中容易与氧气反应生成铁氧化物,导致铁的表面出现锈蚀。
铝与氧气反应生成氧化铝,形成铝的表面膜层,起到一定的保护作用。
但当氧化铝层受到损伤时,铝就容易继续被氧化。
因此,金属腐蚀常常需要特殊的保护措施,如涂层、防腐液等。
除了金属,非金属物质也会发生腐蚀。
例如,混凝土中的钢筋容易受到碳化、氯化等化学物质的侵蚀,导致钢筋锈蚀,从而影响混凝土的强度和耐久性。
此外,有机物也会发生腐蚀现象。
例如,食品中的脂肪和酸类物质会与金属容器发生反应,导致金属腐蚀,产生有害物质。
腐蚀不仅会造成物质的损失和破坏,还会对环境和人体健康造成影响。
例如,金属腐蚀会导致结构的损坏,影响建筑物的使用寿命;食品中的有害物质会危害人体健康。
因此,腐蚀的研究和防护措施变得十分重要。
为了防止腐蚀,可以采取一系列的措施。
首先,可以使用耐蚀材料来替代容易腐蚀的材料。
其次,可以采用防腐涂层、防腐膜等措施来保护物体表面,阻止氧气、水或其他化学物质与物体发生反应。
此外,通过控制温度、湿度和环境中的化学物质浓度等因素,也可以减缓腐蚀的速度。
在工业生产中,腐蚀也是一个重要的问题。
许多设备和管道在潮湿、酸性或碱性环境中工作,容易发生腐蚀。
为了保护设备和延长使用寿命,可以使用耐蚀材料制造设备,采取防腐涂层和防护措施,并定期进行检查和维护。
有哪些常见的腐蚀原因?
有哪些常见的腐蚀原因?一、化学腐蚀化学腐蚀是指金属或非金属表面与化学物质接触后发生的腐蚀反应。
常见的化学腐蚀原因包括:酸性物质的腐蚀、碱性物质的腐蚀、盐性环境的腐蚀和氧化作用等。
1.酸性物质的腐蚀酸性物质具有强腐蚀性,常见的酸性物质如硫酸、盐酸、硝酸等。
这些酸性物质与金属接触后,会发生氧化反应,导致金属表面的腐蚀。
例如,硫酸可以与铁发生反应,生成铁离子和硫酸根离子,造成金属表面锈蚀。
此外,酸性物质还会导致金属材料的腐蚀加速,从而降低其使用寿命。
2.碱性物质的腐蚀碱性物质也具有较强的腐蚀作用,主要表现为金属表面的腐蚀和腐蚀产物的沉积。
常见的碱性物质如氢氧化钠、氢氧化钾等。
与金属接触后,碱性物质会与金属表面的氧化层反应,破坏金属的保护层,进一步导致腐蚀。
同时,碱性物质的腐蚀还会产生一些沉积物,加速腐蚀过程。
3.盐性环境的腐蚀盐性环境中的腐蚀主要是指金属在盐溶液中的腐蚀,其中最常见的腐蚀类型是海洋腐蚀。
海洋中含有丰富的氯化物和溴化物等盐类物质,这些物质与金属接触后,会形成电解质溶液,发生电化学腐蚀反应,导致金属腐蚀。
海洋腐蚀广泛存在于各种船舶、海洋结构以及海洋石油开发设施等中。
4.氧化作用氧化作用是指金属与氧气接触后产生的腐蚀现象。
当金属与氧气发生反应时,会形成金属氧化物。
例如,铁与氧气反应生成铁的氧化物,即铁锈。
铁锈的产生不仅使金属表面出现新的物质,还导致金属材料的结构破坏,进一步加速腐蚀过程。
二、物理腐蚀物理腐蚀是指金属材料由于物理力学作用而产生的腐蚀现象。
常见的物理腐蚀原因包括:磨擦腐蚀、冲蚀腐蚀和疲劳腐蚀等。
1.磨擦腐蚀磨擦腐蚀主要是指金属材料由于磨擦而导致的表面破坏和腐蚀现象。
当金属表面与其他物体或金属表面相互摩擦时,会产生机械磨损和摩擦热,从而破坏金属表面的保护膜,使其暴露在外界氧气、水分或化学物质中,导致金属腐蚀。
2.冲蚀腐蚀冲蚀腐蚀是指金属材料由于气体或液体中的冲蚀因素而导致的腐蚀现象。
金属腐蚀的化学反应机理剖析
金属腐蚀的化学反应机理剖析金属腐蚀是指金属在特定条件下与其周围环境中的化学物质相互作用,导致金属表面失去其原有特性和功能的过程。
金属腐蚀一直是工程领域中的重要问题,理解其化学反应机理对于制定有效的防腐措施具有重要意义。
本文将从电化学角度,分析金属腐蚀的主要化学反应机理。
1. 电池反应理论金属腐蚀是一种电化学过程,在金属与环境中存在差电位的情况下,通过电池反应导致金属腐蚀。
电池反应是指金属与电解质溶液之间的氧化还原反应。
主要包括阳极反应(金属氧化)和阴极反应(还原)两个过程。
阳极反应产生的金属离子进入溶液中,而阴极上的还原反应则使充当电子供给剂,消耗电子。
2. 腐蚀类型根据腐蚀介质、金属及腐蚀表面的形貌,金属腐蚀可以分为多种不同类型。
常见的有晶间腐蚀、均匀腐蚀、点蚀腐蚀和应力腐蚀等。
不同类型的腐蚀机理也存在差异。
3. 酸性腐蚀酸性腐蚀是金属腐蚀的一种常见形式。
在酸性介质中,金属表面的氧化反应是由溶液中的酸提供的H+离子催化的。
例如,铁的腐蚀反应可以描述为:Fe(s)+ 2H+(aq)→ Fe2+(aq)+ H2(g)4. 碱性腐蚀碱性腐蚀是金属在碱性介质中的腐蚀过程,其机理与酸性腐蚀类似,但反应类型略有不同。
以铝为例,其腐蚀反应可以描述为:2Al(s)+ 2H2O(l)+ 6OH-(aq)→ 2Al(OH)4-(aq)+ 3H2(g)5. 氧化性腐蚀氧化性腐蚀是金属与氧气(如空气中的氧气)发生的腐蚀反应。
铜的氧化反应可以表示为:2Cu(s)+ O2(g)→ 2CuO(s)6. 缓蚀剂为了控制和减轻金属腐蚀的发生,在工业和日常生活中常常使用一些化学物质作为缓蚀剂。
缓蚀剂的作用是通过改变金属与腐蚀介质之间的化学反应,降低金属的腐蚀速率。
常见的缓蚀剂包括有机物、阳离子聚合物和无机盐等。
7. 预防金属腐蚀的措施在实际应用中,采取一系列有效的措施可以预防金属腐蚀的发生。
例如,涂层技术可以通过增加金属表面的屏障层来防止金属与腐蚀介质接触;阳极保护技术可以通过使金属成为一个更加容易发生氧化反应的阳极,从而减少阳极反应速率,保护金属不受腐蚀等。
腐蚀机理——精选推荐
1金属腐蚀的本质及分类腐蚀的本质从广义上讲是物质由于周围环境因素的作用引起物质(含金属和非金属)的破坏。
若只就金属而言,则是表达金属由元素状态转化为化合物状态的化学变化和电化学消耗,即金属腐蚀的本质是由元素状态还原到自然状态(矿石)的普遍的自然现象。
金属存在着放出能量变为能量更低、更稳定的矿石状态的趋向。
这种放出能量就是产生腐蚀的推动力,放出能量的过程就是腐蚀的过程。
金属管道的腐蚀就是这种普遍自然现象的体现。
按照腐蚀机理,可将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀2大类。
(l)化学腐蚀化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。
腐蚀过程是一种纯氧化还原过程,即腐蚀介质(氧化剂)直接同金属表面原子(还原剂)相互作用形成腐蚀产物,金属被氧化,腐蚀介质被还原。
例如铁在铸造、轧制、热处理等过程中发生的高温氧化就是金属在高温气体中的化学腐蚀。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
其特点是在反应进行过程中没有电流产生。
(2)电化学腐蚀金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀。
它是金属腐蚀中最普遍的一种形式,它的特征是在腐蚀过程中有电流流动。
金属在海水、工业用水、各种酸、碱溶液中发生的腐蚀都属于电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程由阴极过程、电子转移和阳极过程3个环节组成。
金属管道的腐蚀类型是以电化学腐蚀为主的大气腐蚀、土壤腐蚀、水及其溶液腐蚀、杂散电流腐蚀等。
另外,还有细菌腐蚀1腐蚀类型埋地金属的一切腐蚀都属电化学性质。
有研表明,与含氧量较低的土壤相接触部分管子通常为阳极,而邻近的管段为阴极。
在回填土中含氧量持续变化的部位也正是腐蚀可能发生地方。
1.1电偶腐蚀管道使用中的所有腐蚀现象在本质上都属电腐蚀,其间,电能的传输伴随着化学反应,因此,又称作电化学反应。
电偶腐蚀中,电流流出的部叫阳极,电流流进的部位叫阴极。
电偶腐蚀可为两类:一是在同一电解质里存在不同的金属;二是同一金属处在不同的电解质里。
金属材料腐蚀机理及防护
金属材料腐蚀机理及防护生产过程中经常使用强酸、强碱介质,酸碱本来就对金属材料的腐蚀比较厉害,而且在生产过程中介质大多需要升温甚至是高温,高温条件下酸碱物料对金属材料的腐蚀性往往更强,对材料的腐蚀速度更快。
因此了解腐蚀的基本机理,在生产线的设计阶段,设备的材质相容性选择尤为重要。
掌握不同介质对不同金属材料的耐腐蚀性能,才能为设备材料的选型提供基本保障,为生产的稳定可靠高效运行提供强有力的保障。
1 腐蚀的机理腐蚀是材料因化学反应而逐渐消损破坏。
金属材料的腐蚀按照腐蚀的机理,金属材料的腐蚀有电化学腐蚀、化学腐蚀、生物腐蚀和物理腐蚀等。
1.1 金属材料的电化学腐蚀电化学腐蚀是类似于短路原电池,当电池的阳极和阴极接通时,因两级的电势差,电池阳极的电流会向电池阴极一端通过,电池内部电流同时会向电池阳极一端通过,电池阳极和阴极进行电子交换。
金属材料因不可能是绝对的纯净,材料中会有各种的杂质存在,杂质的存在就会在材料中形成电势差。
当金属材料与电解质发生接触时,金属材料中的杂质会与电解质构成许许多多的电池组,从而对金属材料造成腐蚀。
金属的腐蚀主要是电化学腐蚀,1.2 金属材料的化学腐蚀化学腐蚀是金属与介质直接发生的化学反应,不同于电化学腐蚀的是化学腐蚀过程中没有电流产生,而是单纯的化学反应。
当金属与腐蚀介质被金属表面吸附,并分解为原子后与金属原子进行化合,产生腐蚀物质。
化学腐蚀有高温气体腐蚀、氢腐蚀等型式。
高温气体腐蚀主要有高温氧化、脱碳及硫化等。
高温氧化是金属在空气中加热时,金属的氧化速度随着温度的升高氧化速度会加快;脱碳是指金属中的渗碳体与空气中的水、二氧化碳、氧气等在高温条件下与渗碳体中的碳反应;硫化是金属在高温含硫蒸汽条件下,生成金属硫化物的过程。
化学腐蚀一般不会独立存在,与金属的电化学反应共存。
1.3 金属材料的生物腐蚀生物腐蚀是因金属表面有微生物的存在而造成的腐蚀。
微生物腐蚀一般不能单独进行,往往伴随这电化学腐蚀及化学腐蚀,为化学腐蚀及电化学腐蚀提供条件。
腐蚀机理
如果Fe+2到Fe+3的氧化过程速度很快,那么腐蚀反应也就会很剧烈。氧的腐
通常表现为出现凹痕。
当溶解在“纯”水中的氧含量增加到一定程度时,水的腐蚀性也就增加。如
水中有足够的氧,那么FeZ+在金属表面扩散掉以前,就会很快地氧化Fe3‘。在
种情况下,在金属表面就会形成Fe(OH)。防护层。
在油田的开采过程中,套管的腐蚀是必然的。套管腐蚀是指原油中含有硫、CO:及地层水中和注入水中含有的各种腐蚀性物质与套管中Fe或FeZ+发生应而腐蚀管体,或在高温、高压、高速旋转等多相环境下的腐蚀问题,造成井管柱的严重腐蚀破坏,导致油套管的穿孔和断裂。
1.4.1CO2的腐蚀
(1)CO2腐蚀机理
由于地层中的地质化学过程、采出水中的HOC:,一减压升温分解、或为提高采率而注入C0:气体等原因,而导致油田采出水中含有COZ。溶解在水中的COZ与反应生成碳酸,碳酸可进一步电离出+H:
油产量,另外还有可能造成垢下腐蚀。在垢块沉积区域内流体的滞流作用使氧
传递发生困难,结垢区域外的氧不能进入,垢下的Fe+2不能扩散出去,垢下的
很快被消耗掉,迫使结垢区内的氧还原反应停止,结垢区内外形成氧浓差,氧
浓差使垢下成为阳极,而垢外成为阴极,加快套管的腐蚀速度。
引起的腐蚀。氧在水中的溶解度取决于压力温度和C1一含量。氧的腐蚀通常表现
为凹痕。
(2)O:腐蚀的特征
溶解氧是转杆腐蚀的主要原因。即使在很小的浓度时(小于lppm),氧也可
以引起严重的腐蚀,如果在水中再溶解另外两种气体或其中的一种,那就更大大
加了水的腐蚀性。
在大多数情况下,氧从两个方面加快腐蚀,一是氧将起“去极剂”的作用,
钢铁腐蚀知识点归纳总结
钢铁腐蚀知识点归纳总结一、腐蚀的定义和分类1. 腐蚀的定义腐蚀是指金属或合金与环境中的化学和电化学因素相互作用而导致固体材料表面的不可逆性损失或变质过程。
腐蚀使金属表面粗糙、减薄并逐渐失去其功能。
从宏观上看,腐蚀是一种材料减少而环境增加的过程。
2. 腐蚀的分类腐蚀可以根据其引起原因和过程进行不同的分类,主要包括:化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀、磨损腐蚀和高温氧化腐蚀等。
其中,化学腐蚀和电化学腐蚀是最主要的腐蚀类型。
二、钢铁腐蚀的机理1. 钢铁化学腐蚀机理钢铁在氧化性介质中会发生氧化反应,形成氧化膜,并释放出电子,同时被还原为阳离子,这一过程是氧化膜的形成过程。
在酸性介质中,形成如铁离子Fe2+,而在碱性介质中,形成如氢氧化铁Fe(OH)3。
这些反应会导致钢铁表面的塑性、硬度、强度等性能下降,从而导致钢铁的腐蚀现象。
2. 钢铁电化学腐蚀机理钢铁在带有电解质的介质中,由于其表面的局部性差异,会出现阳极和阴极的形成,从而引发电化学腐蚀。
在钢铁上形成的阳极处,金属会释放出电子,而在阴极处,电子会被接受。
这样,阳极处就会出现溶解现象,而阴极处则会发生氢气析出。
这一过程导致了钢铁的局部腐蚀。
三、钢铁腐蚀的影响及防护措施1. 钢铁腐蚀的影响钢铁腐蚀不仅会降低其机械性能、使用寿命,而且还会对设备的正常运行造成严重影响。
腐蚀还会导致设备失效,直接经济损失不容小觑。
2. 钢铁腐蚀的防护措施钢铁腐蚀的防护主要包括以下几种方法:涂层防护、金属防护、电化学防护和合金防护。
涂层防护是将材料表面覆盖一层防腐涂层,以减缓金属与环境介质的接触;金属防护是利用更易腐蚀的金属来代替被保护金属,形成一个电池,从而减缓腐蚀的速度;电化学防护利用施保护电流的方法防止腐蚀;合金防护是在合金中添加一定量的稀有金属,如钨、钼、铌、铌等,以提高合金的抗腐蚀能力。
四、钢铁腐蚀的检测与评价1. 表面检测表面检测主要包括目视检查、触摸检查和仪器测试等,以判断钢铁表面是否有腐蚀现象。
按腐蚀机理分类
按腐蚀机理分类
腐蚀可以按照不同的机理进行分类。
根据腐蚀发生的原因和方式,可以将腐蚀分为以下几类:
1. 电化学腐蚀:也称为湿腐蚀,是最常见的腐蚀形式之一。
这种腐蚀是由于金属与周围环境中的电解质溶液发生氧化和还原反应,形成电池,导致金属表面的离子迁移和金属原子的溶解。
常见的电化学腐蚀包括酸性腐蚀、碱性腐蚀、水腐蚀等。
2. 高温腐蚀:在高温环境下,金属与氧、硫、氢等气体发生化学反应,形成氧化物、硫化物、氢化物等物质,导致金属表面的物质损失。
高温腐蚀主要发生在炉窑、锅炉、汽轮机等设备中。
3. 微生物腐蚀:也称为生物腐蚀,是由微生物如细菌、真菌等对金属表面发生化学反应而导致的腐蚀。
微生物腐蚀通常发生在湿润的环境中,如土壤、水体等。
微生物腐蚀可以产生酸性物质、氧化物、硫化物等,进而使金属表面发生腐蚀。
4. 应力腐蚀开裂:应力腐蚀开裂是由于金属在受到应力作用下与周围环境中的化学物质发生反应引起的。
应力腐蚀开裂与应力和环境条件有关,常见于金属材料在高强度应力状态下的工作环境中。
5. 气体腐蚀:金属与气体发生化学反应导致腐蚀称为气体腐蚀。
常见的气体腐蚀有氧化腐蚀、氯化腐蚀等。
气体腐蚀通常发生在高温高压、湿润的环境中。
这些分类方法根据腐蚀发生的机理不同而有所区分,每种腐蚀形式都有其特定的防护方法和控制措施。
金属腐蚀机理常用文档
金属腐蚀机理
定义:各类金属结构一般在大气干湿交替或浸水条 件下工作,金属与水或电解质溶液接触,极易发生 电化学反应而受到的破坏。
电化学反应?
金属腐蚀机理
金属腐蚀机理
原电池反应:
钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸 氧腐蚀,其电极反应如下:
负极(Fe):2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极(C):2H2O + O2 + 4e = 4OH-
Fe(OH)2
Fe2O3(铁红即肉眼可见的红锈)
一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属,使其呈活化状态,而钝化膜处仍为钝态,这样就形成了活性—钝性腐蚀电池,由于阳极 面积比阴极面积小得多,阳极电流密度很大,所以腐蚀往深处发展,金属表面很快就被腐蚀成小孔,这种现象被称为点蚀. 一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时,金属表面就发生腐蚀。
钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:
金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态. 金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态.
QB/T 3832-1999 定义:各类金属结构一般在大气干湿交替或浸水条件下工作,金属与水或电解质溶液接触,极易发生电化学反应而受到的破坏。
点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
QB/T 3832-1999
Fe(OH)2
Fe2O3(铁红即肉眼可见的红锈)
金属腐蚀机理
QB/T 3832-1999
QB/T金383属2-1的999锈蚀是最常见的腐蚀形态. 点子蚀(经 如腐常Cl-发蚀)生时时在,表,在这面些有金活钝性化属阴膜的离或子保界首护先膜面被的上吸金附属发在上金,生属由了表于面金化某属些材学点料或上中,存电从在而缺化使陷学金、属杂多表质面和相钝溶反化质膜等应发的生不,使破均坏一金。性属,当转介质入中氧含有化某些(离活性阴离 定这义会: 显子各著类降)状金低属金态结属.构材这一料般的会在强显大度气、著干塑湿性降交、低替韧或性金浸等水力属条学材件性下能料工,破作的坏,金强金属属构度与件水、的或几塑电何解形性质状溶、,增液加韧接零触性件,间极等的易磨力发损生学,恶电化化性电学能学反和应,光破而学受坏等到物的金理破性属坏能。,缩短 设备的构使用件寿的命 几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备 的使用寿命 点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。
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控制方法
• 硫酸露点腐蚀的控制方法根本是要控制 燃料的含硫量;
• 提高排放烟气温度(高于露点); • 采用耐硫酸露点腐蚀用钢(NSI钢、ND
钢等)也是有效的方法。
CO2 腐蚀机理
• 二氧化碳腐蚀遵循如下反应机理:
• Fe+2CO2+2H2O→Fe+2H2CO3→Fe2++H2+2HCO3-
阳极反应机理
1
2腐蚀状态的机理识别与影响因素分析
序号 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
腐蚀类型 苛性碱腐蚀 侵蚀/冲蚀 碳酸盐应力腐蚀开裂 胺开裂 氯应力腐蚀开裂 渗碳 氢脆 硝酸盐应力腐蚀 热冲击 汽蚀 石墨腐蚀
序号
腐蚀类型
30 短时过热——应力开裂
31 脆性断裂
32 σ相/X相脆化
汽油馏分-硫醇为主; 煤油和柴油馏分-硫醚为主,峰值在120℃-250℃之间;硫醇含量少 重质馏分油和渣油-噻吩及其衍生物,元素硫、硫化氢和二硫化物在石油中的
含量比较少,主要分布在250℃以下的馏分中;活性硫化物在<350℃馏分中数 量不多,腐蚀非常严重;
环烷酸的构成
原油中的酸性组分含有环烷酸、脂肪酸、芳香酸、无机酸、酚 类和硫醇等,总称为石油酸。 除胜利原油中的环烷酸占石油 酸的总量百分比小于40%外,其他油田的原油中环烷酸均占原 油酸性物质的90%左右。
2腐蚀状态的机理识别与影响因素分析
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
腐蚀类型 硫腐蚀 湿硫化氢腐蚀 蠕变/应力破断 高温H2/H2S腐蚀 连多硫酸腐蚀 环烷酸腐蚀 二硫化氨腐蚀 氯化氨腐蚀 盐酸腐蚀
序号 10 11 12 13 14 15 16 17 18
腐蚀类型 高温氢腐蚀 氧化 热疲劳 酸性水腐蚀(酸性) 耐热衬里退化 石墨化 回火脆化 脱碳 苛性碱开裂
国内某油田大部分已处于三次开采阶段,采取了地下压裂、酸化、 防沙、堵水、解堵、热采的化学手段来提高产量,在所用的化学 药剂中带氯的有:甲基氯硅烷堵水剂、盐酸-氟化胺深部酸化剂、 氯化亚铜缓蚀剂、季铵-氯化铵复合粘土稳定剂等;其中亲油性或 者油溶性的药剂将随原油一起进入到下游的装置中去。
蒙特利尔协定书各签约国同意1996年1月1日起全面禁止CFCL,各 大产油国基本停止使用含氯的油田化学剂。但不排除违规使用。
与铁反应H2S和RCOOHቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压的影响
钝化区
钝化区
硫化氢 分压
腐蚀区
免蚀区
环烷酸分压
低硫高酸值原油的腐蚀性可能更强。
增加硫到1%可以增加硫化铁保护膜减缓了腐蚀 16
离心泵口环 减压炉出口弯头 热电偶
因为反应生成的环烷酸铁溶 于油被带走,因此具有明显 的冲刷痕迹
减压转油线焊缝
减压塔泡帽
17
高温硫腐蚀的选材
腐蚀形态
材料选择
• 奥氏体不锈钢具有较好的耐胺腐蚀减薄的 性能。
高温氧化腐蚀减薄
• 碳钢在超过482℃,合金钢在更高的温度下 会发生高温氧化腐蚀。 高温氧化腐蚀是金属在高温和氧的作用下生
成金属氧化物的过程。
高温氧化腐蚀是金属在高温和氧的作用下生 成金属氧化物的过程。
腐蚀形态
材料选择
• Cr5Mo、Cr5Mo渗铝、Cr9Mo、18-8系列不 锈钢等都可以不同程度的耐高温氧化腐蚀。
Fe+H2O→FeOHad+H++e FeOHad→FeOH++e FeOH++H+→Fe2++H2O
阴极反应机理 CO2 sol+ H2O→HCO3 sol H2CO3sol→H++HCO-3
温度对CO2 腐蚀的影响
• ①温度影响了介质中CO2 的溶解度。表现为CO2 在介质中溶解度随着温度升高而减小。
随温度升高盐水解百分数
120℃ CaCl2+H2O
175℃ MgCl2+H2O
540℃ NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl Mg(OH)2+HCl NaOH+ HCl
6
盐酸(HCl)腐蚀减薄
在运输过程和炼油厂使用的大量化学试剂中有机氯组分,比如破 乳剂、脱盐剂、杀菌剂、输油管线及油罐清洗剂等
硫酸露点腐蚀减薄
• 露点是指气体中饱和水汽开始凝结结露的 温度。
硫酸露点腐蚀是烟气中的硫化物普遍存在于以燃 料油或燃料气为原料的节能设备中。含硫燃料燃烧 后形成了SO2、SO3等气体:
S+O2→SO2
SO2+1/2O2→SO3
这些气体在一定温度以下的金属表面凝结而腐蚀 金属:
SO3+H2O→H2SO4
• 高温硫化物腐蚀通常为均匀腐蚀的形式。 • 它发生在约204℃以上的典型温度。 • 它往往和油品中的环烷酸一起产生腐蚀。
1.高温硫化物的腐蚀
能与钢起反应的叫活性硫,主要是以下五种。非活性硫主要 是噻吩硫,大都存在于渣油馏分中。不同温度下各种硫化物 的腐蚀性不同,二硫化物腐蚀最强。
2600C
硫醚 元素硫 硫化氢
33 475℃脆化
34 石墨化
35 再热裂纹
36 硫酸腐蚀
37 HF腐蚀
38 烟气露点腐蚀
39 异金属焊缝裂纹
40 氢致裂纹(HF)
2
2腐蚀状态的机理识别与影响因素分析
序号 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
腐蚀类型 脱金属(脱锌/脱镍 CO2腐蚀 腐蚀疲劳 烟灰腐蚀 胺腐蚀 保温层下腐蚀 大气腐蚀 氨应力腐蚀开裂 冷却水腐蚀 锅炉水/冷凝水腐蚀 微生物腐蚀 液态金属脆化
学腐蚀 。
腐蚀形态
材料选择
• 影响酸性水腐蚀减薄速率的主要因素为 NH4HS的浓度和流速,因此对H2S及氨浓度 高、流速快的部位应考虑选择合金材料 (如Incoloy825)。
胺腐蚀减薄
• 胺腐蚀是一种局部腐蚀的形式,常发生在 胺处理气体装置的碳钢设备上。
• MEA(单乙醇胺)、DEA(二乙醇胺)和 MDEA(甲基二乙醇胺),这些胺主要用于 去除酸性气中的H2S成分,MEA和DEA亦可以 同时去除CO2,而MDEA能选择性的吸收H2S, 因此MDEA腐蚀要轻;
• 通常为均匀腐蚀的形式。它发生在约204℃ 以上的典型温度。 H2S在高温下对钢的腐蚀反应为: H2S+Fe → FeS+H2 富H2在的环境中,原子氢不断侵入硫化物垢
层,造成FeS保护膜疏松多孔,加速H2S腐蚀。
案例-加氢加热炉管
材料选择
• 铬钼钢有一定的耐蚀能力,300系列不锈钢 具有较高的耐蚀性。加氢反应器常选用铬 钼钢内堆焊不锈钢内衬(如TP309)的形式。
氢氟酸(HF)腐蚀减薄
• 浓氢氟酸在 HF 烷基化装置中用作酸催化剂。 氢氟酸的腐蚀形态为均匀腐蚀,也有氢鼓 钢包材和与氢H致F的应反力应开如裂下(:见应力腐蚀)。
2HF+Fe → FeF2+H2
FeF2可附着在钢的表面形成致密的保护膜, 但当温度升高时(碳钢65℃)时,保护膜的致 密度和附着度降低,温度再升高保护膜将脱落 ,这样就加速了腐蚀。
SH/T3096-2008 推荐原油含硫超过1%,大于240℃采用5Cr钢, 设备超过350℃采用碳钢+不锈钢复合板。
18
材料选择
• 铬钼钢有较高的耐高温硫腐蚀能力,但其不 耐高温环烷酸腐蚀,304、321、316L、317L 等不锈钢具有较高的耐高温硫和耐高温环 烷酸腐蚀能力。
高温 H2S/H2 腐蚀减薄
• ②温度影响反应进行的速度。随着温度的升高反 应速度加快。
• ③温度影响了腐蚀产物成膜的机制。温度的变化, 影响了基体表面FeCO3 晶核的数量与晶粒长大的 速度,从而改变了腐蚀产物膜的结构与附着力,即改 变了膜的保护性。
• 由此可见,温度是通过影响化学反应速度与腐蚀产 物成膜机制来影响CO2 腐蚀的。
硫醇 二硫 化物
3160C
硫化氢 元素硫 硫醚 硫醇 二硫 化物
3710C
硫化氢 硫醇
元素硫
硫醚 二硫 化物
12
4270C
硫化氢 硫醇
元素硫 硫醚 二硫 化物
4820C
硫化氢 硫醇 硫醚
元素硫 二硫 化物
硫分布
馏分 硫含量%
汽油 <0.8
煤油 <5.2
柴油 6-15.5
蜡油
渣油
13.5-44.5 43.6-76
案例-烷基化塔本体
材料选择
• 碳钢在65℃以下及浓度大于75%的HF介 质中抗腐蚀性能良好。
• 蒙乃尔合金在HF环境中形成氟化镍保护 膜,在71~136℃的使用温度下具有良好的 耐蚀性。
酸性水腐蚀减薄
• 酸性水腐蚀广义上定义为含水H2S和氨造成 的腐蚀,并且通常是处在碱性PH值的范围。 腐蚀由含水的NH4HS引起。 H2S+NH3 → NH4HS NH4HS冲刷腐蚀和NH4HS 与NH4Cl垢物 的电化
14
环烷酸腐蚀的特点 环烷酸在低温时腐蚀不强烈。一旦沸腾,特别是在高温无水环境中, 腐蚀最激烈。由于Fe(RCOO)2是油溶性腐蚀产物,能被油流所带走, 因此不易在金属表面形成保护膜,即使形成硫化亚铁保护膜,也会 与环烷酸发生反应而完全暴露出新的金属表面,使腐蚀继续进行。 遭受环烷酸腐蚀的钢材表面光滑无垢,位于介质流速低的部位的腐 蚀仅留下尖锐的孔洞;高流速部位的腐蚀则出现带有锐边的坑蚀或 蚀槽。
原因:脱后含盐高,塔顶回流温度低,形成盐酸腐蚀
穿孔
案例-N炼油厂减压塔顶挥发线321材料开裂
➢ 减压塔顶到一级抽真空器前挥发线选用321材质。2007年8月多道 焊缝发生腐蚀开裂;
➢ 盐酸腐蚀的形貌非常突出,管内壁坑蚀严重,成沟槽状,焊缝腐 蚀明显;