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1、金属第五章 防腐蚀设计本讲稿第一页，共四十一页 研研究究金金属属腐腐蚀蚀是是为为了了防防止止和和控控制制金金属属腐腐蚀蚀的的危危害害，延延长长金金属属的的使使用用寿寿命命。各各种种金金属属工工程程材材料料，无无论论是是原原材材料料、产产品品加加工工、使使用用和和储储存存都都会会遇遇到到不不同同的的使使用用环环境境，产产生生不不同同程程度度的的腐腐蚀蚀。而而金金属属腐腐蚀蚀是是一一个个自自发发过过程程，完完全全避避免免材材料料的的腐腐蚀蚀是是不不可可能能的的，只只能能在在对对金金属属在在各各种种腐腐蚀蚀环环境境中中的的腐腐蚀蚀破破坏坏规规律律和和机机理理充充分分了了解解的的基基础础上上，以以保保
2、证证材材料料正正常常使使用用为为前前提提，通通过过防防腐腐蚀蚀设设计计，使使其其腐腐蚀蚀破破坏坏限限制制在在一一定定的的范范围围或或降降低低到到最最小小程程度度，即即进进行行腐蚀控制。腐蚀控制。本讲稿第二页，共四十一页 防防腐腐蚀蚀设设计计：为为预预防防和和控控制制破破坏坏和和损损失失而而进行的设计。进行的设计。金属的防腐蚀设计主要包括：金属的防腐蚀设计主要包括：一、一、金属材料的正确选择；金属材料的正确选择；二、二、防腐蚀结构设计；防腐蚀结构设计；三、防腐蚀工艺流程的选择；三、防腐蚀工艺流程的选择；四、防护方法的选择。四、防护方法的选择。本讲稿第三页，共四十一页一、金属材料的正确选择一、金属
3、材料的正确选择 金属材料是构成设备或结构件的主金属材料是构成设备或结构件的主要物质基础，防腐蚀材料的选择是防要物质基础，防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节。金属构件的腐腐蚀设计的首要环节。金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成，因蚀破坏事故经常由选材不当造成，因此正确选材是最重要也是最广泛使用此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法。的防腐蚀办法。本讲稿第四页，共四十一页 用于腐蚀环境中的设备和结构，制造用于腐蚀环境中的设备和结构，制造材料要考虑的因素：材料要考虑的因素：耐蚀性能；耐蚀性能；物理性能、机械性能和加工性能；物理性能、机械性能和加工性能；经济上的可行性。经济上的可行性。必
4、须遵循正确的选材原则，采取合理必须遵循正确的选材原则，采取合理的选材步骤。的选材步骤。本讲稿第五页，共四十一页一）正确选材的基本原则一）正确选材的基本原则1、全全面面考考察察材材料料的的综综合合性性能能，优优先先做做好好腐腐蚀控制。蚀控制。金属材料是指由纯金属及其合金组成的金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料。包括钢铁材料和有色金属材料（非材料。包括钢铁材料和有色金属材料（非铁材料）。钢铁占人类金属总消耗的铁材料）。钢铁占人类金属总消耗的90以上，是最常见也是最重要的金属材料。以上，是最常见也是最重要的金属材料。本讲稿第六页，共四十一页 有色金属材料是除钢铁以外的其他金有色金属材料是除钢铁以
5、外的其他金属及其合金的总称。工程上最重要的有属及其合金的总称。工程上最重要的有色金属是色金属是Al、Cu、Zn、Sn、Pb、Mg、Ti、Ni及其合金。有色金属材料的消耗及其合金。有色金属材料的消耗虽然不到金属材料总消耗的虽然不到金属材料总消耗的10，但是，但是因为它们具有优良的导电、导热性，同时因为它们具有优良的导电、导热性，同时相对密度小，化学性能稳定，耐热、耐腐相对密度小，化学性能稳定，耐热、耐腐蚀，因而在工程上占有重要地位。蚀，因而在工程上占有重要地位。本讲稿第七页，共四十一页纯金属的热力学稳定性纯金属的热力学稳定性 各种金属在电解质中的热力学不稳定性可根各种金属在电解质中的热力学不稳定
6、性可根据标准电解电势来近似判断。据标准电解电势来近似判断。在自然条件下很多金属在热力学上是不稳定在自然条件下很多金属在热力学上是不稳定的。的。在潮湿气氛和有氧的条件下，只有极少数在潮湿气氛和有氧的条件下，只有极少数金属可视为是稳定的。金属可视为是稳定的。在中性水溶液介质中甚至在无氧时，绝大在中性水溶液介质中甚至在无氧时，绝大多数能被腐蚀。多数能被腐蚀。本讲稿第八页，共四十一页 热力学上的稳定性不但取决于金属本身，热力学上的稳定性不但取决于金属本身，而且也与腐蚀介质有关。即使在热力学上而且也与腐蚀介质有关。即使在热力学上很稳定的金属，在有些介质中也可能变为很稳定的金属，在有些介质中也可能变为不稳
7、定。相反在惰性介质中最活泼的金属不稳定。相反在惰性介质中最活泼的金属都可能成为完全稳定的。都可能成为完全稳定的。常见的最易钝化的金属：常见的最易钝化的金属：Zr、Ti、Nb、Al、Cr、Be、Ni、Co、Fe等等本讲稿第九页，共四十一页 金属材料的性能包括力学性能、热性金属材料的性能包括力学性能、热性能、电学性能、光学性能、化学性能等。能、电学性能、光学性能、化学性能等。具体来说包括强度、弹性、硬度、塑性、具体来说包括强度、弹性、硬度、塑性、韧性、热导率、比热容、热膨胀性、耐韧性、热导率、比热容、热膨胀性、耐热性、电导率、电阻率、磁性以及化学热性、电导率、电阻率、磁性以及化学稳定性等。其中化学
8、稳定性与材料的耐稳定性等。其中化学稳定性与材料的耐蚀性密切相关，而其他的性能是材料实蚀性密切相关，而其他的性能是材料实现其使用功能的基础。现其使用功能的基础。本讲稿第十页，共四十一页 在选材过程中，要注意设备中各种金属材在选材过程中，要注意设备中各种金属材料的性能协调，既要保证设备的实用功能，料的性能协调，既要保证设备的实用功能，又要保证其可靠性与使用寿命。尤其要重视又要保证其可靠性与使用寿命。尤其要重视金属在不同状态和环境介质中的耐蚀性。对金属在不同状态和环境介质中的耐蚀性。对于关键的、经常维修或不易维修的零部件，于关键的、经常维修或不易维修的零部件，选用耐蚀性高的材料。在提高材料强度而耐选
9、用耐蚀性高的材料。在提高材料强度而耐蚀性有所下降的情况下，应考虑其综合性能，蚀性有所下降的情况下，应考虑其综合性能，如强度许可，有时宁可牺牲某些力学性能，如强度许可，有时宁可牺牲某些力学性能，也要满足耐蚀性的要求。也要满足耐蚀性的要求。本讲稿第十一页，共四十一页 从从材材料料的的综综合合性性能能出出发发，正正确确选选择择材材料料，应应遵循以下五个原则。遵循以下五个原则。按产品的工作条件要求正确选材。按产品的工作条件要求正确选材。这这是是正正确确选选材材首首先先要要注注意意的的原原则则。必必须须按按照照产产品品使使用用时时所所处处环环境境、腐腐蚀蚀介介质质的的种种类类、浓浓度度、温温度度、压压力
10、力、流流速速等等特特定定条条件件，选选择择适适当当的的金金属属材材料。料。详详尽尽的的数数据据及及其其材材料料的的耐耐蚀蚀性性能能，可可参参阅阅国国内内外外的的相相关关文文献献资资料料，如如我我国国出出版版的的金金属属腐腐蚀蚀手手册册、腐腐蚀蚀数数据据与与选选材材手手册册、材材料料的的耐耐蚀蚀性性和腐蚀数据和腐蚀数据等。等。本讲稿第十二页，共四十一页 例例如如不不锈锈钢钢、钛钛、锆锆等等被被认认为为是是耐耐蚀蚀性性优优良良的的材材料料，但但并并不不是是说说它它们们在在任任何何环环境境下下都都适适用用。例例如如不不锈锈钢钢在在大大气气和和水水中中比比碳碳钢钢更更优优越越，但但在在浓浓硫硫酸酸中中
11、碳碳钢钢却却优优于于不不锈锈钢钢，如如果果水水中中含含有有微微量量氯氯离离子子，奥奥氏氏体体不不锈锈钢钢可可能能发发生生危危险险的的应应力力腐腐蚀蚀破破裂裂，碳碳钢钢却却没没有有这这种种危危险险。因因此此，对对于于任任何何一一个个材材料料环环境境体体系系，都都必必须须有有针针对对性性地地调调查查研研究究，以以便便了了解解这这种种材材料料在在特特定定环环境境中中的的耐蚀性。耐蚀性。本讲稿第十三页，共四十一页按按产产品品的的用用途途、物物理理、力力学学性性能能及及特特殊要求正确选材。殊要求正确选材。选选材材时时除除考考虑虑材材料料的的耐耐蚀蚀性性外外，还还要要考考虑虑产产品品（或或设设备备）的的用
12、用途途及及物物理理、力力学方面的性能要求。学方面的性能要求。本讲稿第十四页，共四十一页综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。综合考察材料对各种腐蚀类型的耐蚀性。针针对对不不同同的的腐腐蚀蚀环环境境，选选择择材材料料时时除除了了要要考考虑虑金金属属的的均均匀匀腐腐蚀蚀外外，要要特特别别注注意意可可能能产产生生的的电电偶偶腐腐蚀蚀、孔孔蚀蚀、缝缝隙隙腐腐蚀蚀、晶晶间间腐腐蚀蚀、选选择择性性腐腐蚀蚀、剥剥蚀蚀、应应力力腐腐蚀蚀破破裂裂、氢氢脆脆、腐腐蚀蚀疲疲劳劳和和磨磨损损腐腐蚀蚀等等各各种种局局部部腐腐蚀蚀。针针对对特特定定的的腐腐蚀蚀类类型型选选用用合合适适的的耐耐蚀蚀材材料料，针针对对特定腐蚀环
13、境选用综合耐蚀性能最优的材料。特定腐蚀环境选用综合耐蚀性能最优的材料。本讲稿第十五页，共四十一页 不不锈锈钢钢是是不不锈锈耐耐蚀蚀钢钢的的简简称称，包包含含两两大大类类型钢。型钢。一一类类是是在在大大气气、水水蒸蒸气气和和淡淡水水等等弱弱电电介介质质中中耐耐腐腐蚀蚀或或具具有有不不锈锈性性的的钢钢种种，称称为为不不锈钢；锈钢；另另一一类类是是在在酸酸碱碱盐盐等等化化学学介介质质中中耐耐腐腐蚀蚀性性钢钢种种，称称为为耐耐酸酸钢钢。不不锈锈钢钢一一般般不不耐耐酸酸，而而耐耐酸酸钢钢一一般般均均具具有有不不锈锈性性。然然而而耐耐酸酸钢钢的的使使用是有条件的，并不能抵抗所有酸的腐蚀。用是有条件的，并不
14、能抵抗所有酸的腐蚀。本讲稿第十六页，共四十一页要要注注意意合合金金成成分分、晶晶体体缺缺陷陷、金金相相组组织织对金属材料耐蚀性能的影响。对金属材料耐蚀性能的影响。首首先先，为为了了提提高高金金属属材材料料的的力力学学性性能能或或满满足足其其他他性性能能的的要要求求，工工业业上上很很少少使使用用纯纯金金属属，一一般般使使用用合合金金，由由于于加加入入的的合合金金成成分及组织状态的不同，耐蚀性也不相同。分及组织状态的不同，耐蚀性也不相同。单相固溶体合金单相固溶体合金 两相或多相合金两相或多相合金 本讲稿第十七页，共四十一页 其其次次，位位错错等等晶晶体体缺缺陷陷和和晶晶粒粒边边界界对对腐腐蚀蚀有有
15、很很大大影影响响，常常常常成成为为腐腐蚀蚀的的起起源源。因因为为这这些些因因素素将将影影响响金金属属表表面面膜膜的的生生成成及及其其厚厚度度、强强度度、孔孔隙隙度度、附附着着力力等等，因因此此也也就就影影响响着着金金属属的的腐腐蚀蚀行行为为，加加工工的的金金属属表表面面位位错错程程度度增增加加，点点缺缺陷陷增增大大，腐腐蚀蚀速速度度将加大。将加大。本讲稿第十八页，共四十一页整整个个设设备备的的材材料料应应综综合合考考虑虑，而而不不是是分分开材料考虑。开材料考虑。对对关关键键性性零零部部件件和和修修配配成成本本高高一一些些的的部部位位，应应该该选选择择比比较较耐耐用用的的材材料料。在在腐腐蚀蚀速
16、速率率很很低低或或很很高高的的那那些些部部位位，选选择择起起来来比比较较容容易易，而而对对于于腐腐蚀蚀速速度度居居中中部部位位，需需从从力力学学性性能能、防防腐腐性性能能、成成本本等等各各方方面面综综合合考考察。察。本讲稿第十九页，共四十一页2、选材的经济性与技术性综合考虑选材的经济性与技术性综合考虑 正正确确的的选选材材是是在在保保证证使使用用期期内内产产品品性性能能可可靠靠的的基基础础上上，尽尽量量减减少少成成本本，以以获获得得最最大大经经济济效效益益的的选选材材。因因此此，产产品品的的选选材材还还必必须须考考虑虑产产品品的的使使用用寿寿命命、更更新新周周期期、基基本本材材料料费费用用、加
17、加工工制制造造费费、维维护护和和检检修修费费、停产和废品损失费等。停产和废品损失费等。本讲稿第二十页，共四十一页二）正确选材的基本步骤二）正确选材的基本步骤1、了解所设了解所设计产品的基本情况；计产品的基本情况；2、腐蚀环境分析；、腐蚀环境分析；3、查查阅阅有有关关资资料料，掌掌握握各各种种金金属属、合合金及可供选择材料的腐蚀性能；金及可供选择材料的腐蚀性能；4、调调查查研研究究实实际际生生产产中中材材料料的的使使用用情情况，了解类似构件或设备的腐蚀事故；况，了解类似构件或设备的腐蚀事故；本讲稿第二十一页，共四十一页5、掌掌握握热热处处理理状状态态与与材材料料耐耐蚀蚀性性能能的的关关系系，保保
18、证证材材料料在在满满足足力力学学性性能能的的前前提提下具有满意的耐蚀性能；下具有满意的耐蚀性能；6、做做必必要要的的实实验验室室辅辅助助试试验验，试试验验条条件件必须紧密结合实际；必须紧密结合实际；7、综综合合评评定定材材料料的的使使用用、加加工工和和耐耐蚀蚀性能，核算经济成本。性能，核算经济成本。本讲稿第二十二页，共四十一页例例、某某单单位位为为某某个个生生产产设设备备进进行行的的选选材材试试验验表表明明，蒙蒙乃乃尔尔（Monel）合合金金具具有有良良好好的的耐耐腐腐蚀蚀性性能能。于于是是用用蒙蒙乃乃尔尔合合金金制制造造了了容容器器（钢钢壳壳内内衬衬瓷瓷板板）内内部部的的搅搅拌拌器器和和加加
19、热热管管以以及及离离心心机机。溶溶液液从从容容器器底底部部输输送送到到离离心心机机，分分离离后后的的溶溶液液部部分分再再返返回回到到容容器器。使使用用不不久久，蒙蒙乃乃尔尔合合金金部部件件和和离离心心机机都都发发生生了了广广泛泛的的腐腐蚀蚀破破坏坏，表表明明蒙蒙乃乃尔尔合合金金不不耐蚀。耐蚀。本讲稿第二十三页，共四十一页 在在实实际际生生产产中中，离离心心分分离离工工艺艺造造成成液液体体和和空空气气的的充充分分接接触触，加加之之容容器器中中的的液液体体回回流流进进口口管管比比液液面面高高，这这些些都都使使生生产产溶溶液液含含有有较较多多的的溶溶解解氧氧，而而蒙蒙乃乃尔尔合合金金对对氧氧化化性性
20、介介质质是是不不耐耐蚀蚀的的。选选材材实实验验是是用用生生产产溶溶液液在在实实验验室室进进行行的的，试试验验溶溶液液中中不不含含这这种种饱饱和和的的溶溶解解氧氧，即即使使开开始始有有溶溶解解氧氧，也也会会很很快快消消耗耗完完。正正是是这这种种实实际际使使用用环环境境条条件件与与试试验验环环境境条条件件的的差差异异，造造成成了了试试验验认认定定的的耐耐蚀蚀性性优优良良的的蒙蒙乃乃尔尔合合金金设设备备和和部部件出乎意料地迅速腐蚀。件出乎意料地迅速腐蚀。本讲稿第二十四页，共四十一页 腐腐蚀蚀试试验验既既要要注注意意大大环环境境，也也不不能能忽忽视视小环境。小环境。例例、某某工工厂厂生生产产的的战战术
21、术导导弹弹采采用用了了涂涂料料保保护护，全全部部通通过过了了规规定定的的腐腐蚀蚀试试验验。导导弹弹装装入入木木箱箱，木木材材用用五五氯氯酚酚做做过过防防腐腐处处理理；木木箱箱外外部部涂涂了了漆漆以以防防腐腐。储储存存几几个个月月后后发发现现导导弹弹发发生生了了广广泛泛的的腐蚀。腐蚀。分分析析结结果果表表明明，腐腐蚀蚀的的原原因因是是木木材材在在较较高高温温度度时时水水分分蒸蒸发发，五五氯氯酚酚分分解解产产生生腐腐蚀蚀性性极极强强的的盐酸。盐酸。本讲稿第二十五页，共四十一页三三）一一般般构构造造金金属属结结构构物物的的理理想想金金属属材材料料应具备下列特征：应具备下列特征：货源充足，现货供应；货
22、源充足，现货供应；加工方便，价格低廉；加工方便，价格低廉；节能；节能；强度高，刚度大，尺寸稳定；强度高，刚度大，尺寸稳定；质量轻；质量轻；耐腐蚀；耐腐蚀；环境对工件无不利影响；环境对工件无不利影响；构造物的其他功能要求。构造物的其他功能要求。本讲稿第二十六页，共四十一页选材的顺序：选材的顺序：第第一一个个环环节节：设设定定设设计计方方案案，确确定定材材料料应有的性能；应有的性能；第第二二个个环环节节：借借助助经经验验及及相相关关实实验验，进进行行材料初选；材料初选；第第三三个个环环节节：考考虑虑经经济济性性与与加加工工的的可可行行性性，各种腐蚀类型的控制方法，综合因素。各种腐蚀类型的控制方法，
23、综合因素。本讲稿第二十七页，共四十一页二、防腐蚀结构设计二、防腐蚀结构设计 金金属属的的腐腐蚀蚀总总是是从从表表面面开开始始，结结构构设设计计的的目目的的就就是是使使表表面面处处于于最最佳佳状状态态，既既能能完完成成其其使使用用性性能能，又又便便于于腐腐蚀蚀控控制制，避避免免机机械械应应力力、热热应应力力、液液体体的的留留滞滞、固固体体颗颗粒粒的的沉沉积积和和积积累累、金金属属表表面面膜膜的的破损、局部过热、电偶电池等腐蚀隐患。破损、局部过热、电偶电池等腐蚀隐患。本讲稿第二十八页，共四十一页 从从腐腐蚀蚀控控制制的的观观点点来来说说，合合理理的的结结构构设设计计包含两个方面的基本要求。包含两个
24、方面的基本要求。一一方方面面，在在满满足足产产品品使使用用性性能能的的前前提提下下，尽尽可可能能减减少少或或消消除除产产品品及及环环境境中中的的不不均均匀匀性性，使使腐腐蚀蚀电电池池不不能能形形成成，或或者者虽虽能能形形成成，但但腐腐蚀阻力很大，因而腐蚀速度很低；蚀阻力很大，因而腐蚀速度很低；另另一一方方面面，在在设设计计时时就就要要考考虑虑使使用用何何种种防防护护技技术术，并并为为这这些些技技术术提提供供条条件件，方方便便其顺利实施，达到良好防护效果。其顺利实施，达到良好防护效果。本讲稿第二十九页，共四十一页防腐蚀结构设计的一般原则：防腐蚀结构设计的一般原则：预预留留腐腐蚀蚀裕裕量量，避避免
25、免因因均均匀匀腐腐蚀蚀导导致致的的产产品品失失效效。一一般般壁壁厚厚的的设设计计为为预预期期使使用用年年限限厚厚度的两倍。度的两倍。外外形形结结构构应应尽尽量量简简单单，外外表表面面平平滑滑、均均匀匀，承载件应避免应力集中。承载件应避免应力集中。防防止止腐腐蚀蚀介介质质滞滞留留和和沉沉积积物物腐腐蚀蚀。容容器器底底部部及及出出口口管管应应能能使使容容器器内内的的液液体体排排空空，能能存存积积液液体体的的地地方方应应设设排排液液孔孔，并并布布置置合合适的通风口，防止湿气的汇集和凝聚。适的通风口，防止湿气的汇集和凝聚。本讲稿第三十页，共四十一页结结构构连连接接时时应应减减少少间间隙隙，防防止止缝缝
26、隙隙腐腐蚀蚀，防止闭塞的缝隙结构。防止闭塞的缝隙结构。整整体体结结构构优优于于分分段段结结构构，连连接接部部位位往往往往是是耐耐蚀蚀性性最最弱弱的的地地方方。但但分分段段结结构构有有利利于于运运输输、检检查查，对对必必不不可可少少的的分分段段结结构构要要设设计计合合理理的的连连接接方方式式。连连接接时时尽尽可可能能不不采采用用铆铆接接结结构构而而采采用用焊焊接接结结构构，焊焊接接时时尽尽可可能能采采用用双双面面对对焊焊、连连续续焊焊，而而不不采采用用搭搭接接焊焊、间间断断焊焊，以以免免形形成成缝缝隙隙腐腐蚀蚀，或或者者采采用用措措施（如敛缝、涂层等）将缝隙封闭起来。施（如敛缝、涂层等）将缝隙封
27、闭起来。本讲稿第三十一页，共四十一页为为避避免免电电偶偶腐腐蚀蚀，同同一一结结构构尽尽可可能能选选用用同同一一种种金金属属材材料料或或电电位位较较近近的的材材料料（两两种种材材料料电电位位差差小小于于25mV）。不不同同材材料料连连接接时时要要用用绝绝缘缘垫垫片片等等绝绝缘缘材材料料将将二二者者完完全全隔隔离离，避避免免小小阳阳极极大大阴阴极极式式的的金金属属间间的的直直接接接接触触。如如果果不不能能使使用用绝绝缘缘材材料料，则则可可以以采采用用涂涂料料或或镀镀层层密密封封保保护护。采采用用涂涂料料保保护护时时，不不仅仅要要将将阳阳极极材材料料覆覆盖盖上上，还还应将阴极一起覆盖上。应将阴极一起
28、覆盖上。本讲稿第三十二页，共四十一页防止冲刷腐蚀的结构设计。防止冲刷腐蚀的结构设计。为为避避免免高高速速流流体体直直接接冲冲刷刷设设备备，设设计计时时可可考考虑虑增增加加管管径径和和管管子子的的弯弯曲曲半半径径，以以保保持持层层流流、避避免免严严重重的的湍湍流流和和涡涡流流。在在高高速速流流体体的的接接头头部部位位，不不要要采采用用T形形分分叉叉结结构构，而而应应优优先先采采用用曲曲线线过过渡渡的的结结构构形形式式。在在易易产产生生严严重重冲冲刷刷腐腐蚀蚀的的部部位位，设设计计时时应应考考虑虑安安装装容容易易更更换换的的缓缓冲挡板或折流板。冲挡板或折流板。本讲稿第三十三页，共四十一页三、防腐蚀
29、方法的选择三、防腐蚀方法的选择 在在防防腐腐蚀蚀设设计计中中，防防腐腐蚀蚀方方法法的的选选择择与与防防腐腐蚀蚀材材料料的的选选择择、防防腐腐蚀蚀结结构构设设计计及及制制造造工工艺艺的的选选择择是是相相互互补补充充、相相互互关关联联的的。在在上上述述三三种种防防腐腐蚀蚀设设计计的的基基础础上上，合合理理的的防防腐腐蚀蚀方方法法对对已已有有的的不不可可变变的的金金属属结结构构的的腐腐蚀蚀保保护护，是是最最关关键键也也最最能能体体现现防防腐腐经经济济性性原原则则的设计环节。的设计环节。本讲稿第三十四页，共四十一页防腐蚀方法一般包括以下三种：防腐蚀方法一般包括以下三种：采采用用耐耐腐腐蚀蚀的的各各种种
30、涂涂镀镀层层或或转转化化层层等表面的工程防护法；等表面的工程防护法；设设法法改改造造腐腐蚀蚀环环境境，其其中中主主要要是是采采用各种防腐剂；用各种防腐剂；施行电化学保护。施行电化学保护。本讲稿第三十五页，共四十一页 这这些些防防护护方方法法可可以以单单独独使使用用，也也可可以以联联合合使使用用。究究竟竟使使用用哪哪种种方方法法可可以以达达到到良良好好的的防防护护效效果果，必必须须了了解解具具体体腐腐蚀蚀过过程程的的控控制制因因素素，还还要要了了解解各各种种防防护护方方法法的的控控制制原原理理。只只有有掌掌握握具具体体腐腐蚀蚀过过程程的的控控制制因因素素及及各各种种防防护护方方法法的的防防护护原
31、原理理，才才能能根根据据具具体体的的被被保保护护对对象象提提出出可可行行而而有效的防护方法。有效的防护方法。本讲稿第三十六页，共四十一页防护方法的选择遵从下列原则：防护方法的选择遵从下列原则：按照控制因素，选用防腐方法。按照控制因素，选用防腐方法。a.对对于于由由热热力力学学稳稳定定性性控控制制的的腐腐蚀蚀过过程程，可可采采用用完完全全抑抑制制腐腐蚀蚀反反应应(阴阴、阳阳极极反反应应都都抑抑制制)的的一一切切措措施施：用用涂涂层层完完全全隔隔绝绝金金属属与与环环境境介介质质的的接接触触；从从溶溶液液中中完全去除完全去除H溶解氧等去极化剂。溶解氧等去极化剂。本讲稿第三十七页，共四十一页b.对对于
32、于阳阳极极控控制制的的腐腐蚀蚀过过程程，可可以以进进行行阳阳极极保保护护，镀镀覆覆易易钝钝化化金金属属镀镀层层涂涂料料中中加加入入钝钝化化填填料料或或在在溶溶液液中中加加入入易易钝钝化化的的氧氧化化膜膜型型缓缓蚀蚀剂剂，增增强强腐腐蚀蚀过过程程的的阳阳极极控控制程度，减轻腐蚀。制程度，减轻腐蚀。c.对对于于阴阴极极控控制制的的腐腐蚀蚀过过程程，采采取取进进一一步步增增强强阴阴极极控控制制的的措措施施，主主要要是是使使用用阴阴极极型型缓蚀剂或施加阴极保护以抑制腐蚀。缓蚀剂或施加阴极保护以抑制腐蚀。本讲稿第三十八页，共四十一页根根据据设设备备装装置置的的寿寿命命要要求求和和环环境境特特点点，选选用
33、用在在指指定定环环境境中中能能维维持持其其防防护护效效果果且且寿寿命最长的单一或联合的防护方法。命最长的单一或联合的防护方法。选选择择与与被被保保护护材材料料相相容容的的防防护护方方法法。如如果果考考虑虑联联合合保保护护，还还要要考考虑虑几几种种防防护护方方法法之间的相容性。之间的相容性。经经济济性性原原则则，即即单单一一保保护护或或联联合合保保护护的的效益与成本核算。效益与成本核算。本讲稿第三十九页，共四十一页 按按照照已已发发表表的的数数据据，金金属属结结构构物物，如如海海船船的的涂涂装装费费占占5；阴阴极极保保护护所所需需的的费费用用约约为为结结构构物物造造价价的的12；而而阴阴极极保保
34、护护和和涂涂层层的的联合保护所需要费用仅为造价的联合保护所需要费用仅为造价的0.10.2%；某某油油田田的的地地下下的的油油管管道道在在单单独独使使用用涂涂层层（沥沥青青玻玻璃璃布布）防防腐腐蚀蚀使使用用不不到到三三年年就就发发生生了了穿穿孔孔漏漏油油，造造成成停停产产检检修修，在在使使用用涂涂层层与与阴阴极极保保护护联联合合保保护护后后，五五年年多多未未发发现现腐腐蚀蚀穿穿孔现象。孔现象。本讲稿第四十页，共四十一页 碳碳钢钢在在海海水水中中阴阴极极保保护护时时，裸裸钢钢板板的的电电流流密密度度为为0.150.1A/m2，在在有有涂涂料料时时，保保护护电电流流密密度度只只要要0.0040.015 A/m2，有有涂涂层层的的钢钢板板用用0.11A/m2电电流流密密度度进进行行极极化化，仅仅需需要要几几个个小小时时就就到到达达保保护护电电位位。而而无无涂涂层层钢钢板板用用45A/m2的的电电流流密密度度需需要要几几天天才才能能极极化化到到同同一一电电位位，因因此此降降低低了了阴阴极极保保护护的的投投资资和和操操作作费费用用。实实践践证证明明，阴阴极极保保护护和和防防腐腐联联合合保保护护是是经济有效地防腐蚀措施。经济有效地防腐蚀措施。本讲稿第四十一页，共四十一页