我的腐蚀与防护

我的腐蚀与防护内容摘要：

铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合中。 不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 小孔腐蚀的特征 ——————————————————————————————————————————————— 只有金属表面局部地区的电极电位达到并高于临界电位值时，才能形成小孔腐蚀 2）小孔腐蚀发生于有特殊离子的介质中如氯离子，卤素离子等。 3）小孔腐蚀多发生在表面生成钝化膜的金属或合金上，如不锈钢、铝及铝合金等。 孔蚀发生的条件： 1）金属或合金表面钝 化膜有缺陷、 机械损伤。 2）介质中有 ClOH 等离子。 3）孔蚀的发生需要在孔蚀电位以上。 1 析氢腐蚀的必要条件： EH〉 EM 原动力： EHEM2. 控制析氢腐蚀： 1）减小或消除金属中析氢过电位小的阴极性杂质。 加入析氢过电位大的合金成分。 2）加入缓蚀剂。 大大提高η H。 3）降低溶液中的活性阴离子。 阴阳极保护特点区别 阴极保护是通过外加阴极极化来实现的，根据外加阴极的不同可分为外加电流阴极保护、牺牲阳极阴极保护两种保护方法。 将被保护金属设备与直流电源的负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化而使金属得到保护的方法，称为外加电流阴极保护；在被保护金属设备上连接一个电位更负的强阳极，促使阴极极化，这种方法叫做牺牲阳极阴极保护，也称护屏保护。 点腐蚀机理与缝隙腐蚀 1） 点蚀也称为坑蚀、孔蚀。 点蚀是一种特殊的局部腐蚀，导致在金属上产生小孔。 若用 P 表示腐蚀孔的深度， d 表示腐蚀孔的宽度，当 P/d≤ 1 时称为 局部腐蚀；当 P/d＞ 1 时称为点蚀。 产生点蚀的原因主要是水中离子或粘泥在金属表面产生沉积，这些沉积物覆盖在金属——————————————————————————————————————————————— 表面使水中溶解氧和缓蚀剂不能扩散到金属表面上，从而造成局部腐蚀。 水中 CL 对点蚀也有影响，点蚀倾向随着 CL 浓度的升高而增加。 温度对点蚀影响较大，升高温度会使钝化膜的保护性能下降，还可导致应力腐蚀开裂。 因此，点蚀经常发生在换热器的高温区，和流速缓慢发生沉积的部位，增加水的流速有利于氧的扩散，有利于钝化膜的修补，而且亦可带走小孔上的沉积物，有利于控制点蚀的发生。 缝隙腐蚀：指介质中金属表面在 有缝隙或附着物处发生的局部腐蚀。 ~ 5. 缝隙腐蚀原因：氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用所致。 缝隙越窄腐蚀越严重，外部面积越大缝内腐蚀越严重。 两者的区别不同之处 孔蚀的闭塞区是在腐蚀过程中形成的，闭塞程度较大 .孔蚀的临界电位 Eb 较缝隙腐蚀临界位 Eb 高 .孔蚀发生需要活性离子 (如 Cl 离子 ). 牺牲阳极法和外加电流法各有其特点，见表 5324，一般来说，对于电阻率低、管道密集、被保护对象的面积和需要的保护电流小，或者没有电源的场合，宜采用 牺牲阳极保护法；对于被保护对象规模大，所需要保护电流大的场合，宜采用强制电流保护法。 此外，在某些情况下，为了取长补短，发挥各自优势，可以同时采用强制电流和牺牲阳极对被保护对象进行联合保护。 外加电流型阴极保护根据外加电源的不同又分为外加直流电源——————————————————————————————————————————————— 和脉冲电源两种。 目前，国内大部分油田采用外加直流电源，而国外很多国家则开始使用脉冲电源，大量的资料表明脉冲电流阴极保护技术比直流阴极保技术具有更优越的保护技术，见表 5325。 因此，国外大都采用脉冲电流阴极保护技术对地层水和油层介质造成套管腐蚀方面 进行保护。 表 5324 牺牲阳极系统与外加电流系统的对比 表 5325 直流阴极保护与脉冲电流阴极保护的优缺点 金属腐蚀与防护考试 第二章：化学腐蚀 1. 金属表面保护膜：由腐蚀产物所组成的，能够把金属表面和腐蚀环境隔离开，从而降低 金属腐蚀进行速度的薄膜。 2. 金属表面膜具有保护性的条件： 部表面。 —— 膜在所处的环境中是稳定的，不挥发、不被分解或溶解。 —— 金属表面上所生成的化合物的体积略大于它所消耗的 金属原子的体积。 ，不容易脱落 —— 金属表面膜要有一定的强度和塑性，与金属基体的热膨胀系数要相近。 —— 金属表面膜的内应力不应过大。 3. 为什么铝在大气中有较好的耐腐蚀性（从表面膜形成规律方——————————————————————————————————————————————— 面阐述）： Al在常温下氧化，氧化膜成长速率与厚度成反比，遵循对数速率规律，因此当其暴露在空气中几天后，膜的生长实际就停止了，这就是铝具有优良耐大气氧化的理由之一。 4. 化学腐蚀基本原理：金属与非电解质相接处→介质中的分子被金属表面所吸附并分解 为原子→介质中的氧化性的原子 X与金属原子 Me化合，形成腐蚀产物 MemXn。 ：在金属表面形成不了保护膜，腐蚀反映急促进行下去，金属不断被 腐蚀。 ：反应初期，金属表面膜很薄，不足以将金属表面与介质 完全隔离，金属原子、离子或电子以及介质的原子将相向地通过膜进行扩散，并在已形成膜中相遇发生反应使膜加厚，这种过程要进行到膜足以阻止金属原子、离子、电子、介质原子扩散，即形成稳定的保护膜为止。 第三章：电化学腐蚀热力学 5. 电化学腐蚀：金属材料与电解质溶液相互接触时，在界面上将发生有自由电子参加的广 义氧化与还原反应，导致界面处的金属变为离子、络离子而溶解，或生成氧化物、氢氧化物等稳定的化合物，从而破坏了金属材料的特性，这个过程称为电化学腐蚀。 ——————————————————————————————————————————————— 6. 电极系统：如果系统有电子导体和离子导体两个相组成，且当有电荷通过它们互相接触 的界面时，有电荷在两相间转移，这样的系统称为电极系统。 7. 电极系统的主要特征是：伴随着电荷在两相间的转移，不可避免地。