管罐腐蝕與防護演示文稿

管罐腐蝕與防護演示文稿1目前一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2（優(yōu)選）管罐腐蝕與防護目前二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點雙電層：當金屬浸入電解質溶液中時，其表面離子與溶液中的離子相互作用，使界面處金屬和溶液分別帶異電荷，即雙電層(electrostaticdoublelayer,doubleelectrodelayer)。電極電位：雙電層兩側的電位差，即金屬與溶液之間的電位差稱為電極電位。雙電層是如何建立的？電位差是怎么產生的？目前三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點1.雙電層的建立（establishmentofdoubleelectrodelayer）通常有兩種雙電層：

1）活性強金屬：金屬表面帶負電荷，溶液帶正電荷

2）活性弱金屬（貴金屬）：金屬表面帶正電荷，溶液帶負電荷。（二）、雙電層結構（structureofdoubleelectrodelayer）最早于1879年Helmholtz提出平板模型；1910年Gouy和1913年Chapman修正了平板模型，提出了擴散雙電層模型；后來1924年Stern又提出了Stern模型。目前四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點特殊雙電層

一些正電性的金屬或非金屬（石墨）在電解質溶液中，既不能被溶液水化成正離子，也不能有金屬例子沉積到金屬表面，此時將出現(xiàn)另一種雙電層。如將鉑（Pt）放在溶有氧的水溶液中，鉑上會吸附一層氧分子或氧原子，氧從鉑上獲得電子并和水作用，生成OH-，使得溶液帶有負電性，鉑失去電子帶正電性，這種電極稱為氧電極。目前五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點實質上，金屬本身是電中性的，電解質溶液也是電中性的，但是當金屬以陽離子形式進入溶液、溶液中的正離子沉積在金屬表面上、溶液中的離子分子被還原時，都將使得金屬表面和溶液的電中性遭到破壞，形成帶異種電荷的雙電層。目前六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2.雙電層的結構雙電層是有緊密層和分散層兩大部分組成。電極電位是金屬表面與擴散層末端的電位差。電極電位的大小是由雙電層上金屬表面的電荷密度（單位面積上的電荷數(shù)）決定的。

金屬表面電荷密度金屬性質晶體結構表面狀態(tài)溫度金屬離子濃度目前七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點電極電位的測量方法：將待測金屬電極相對一個參比電極測出該腐蝕原電池的電動勢（電壓），為相對的電極電位值。氫標準電極電位：是指被測電極與標準氫電極組成的腐蝕原電池的電位差。標準氫電極（SHE）:1atm,25℃，氫離子活度為1，進行氫電離可逆反應的電極體系。人為規(guī)定氫的標準電極電位E0=0目前八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點電動序：在標準電極電位表中，氫前面的金屬電位值很負，在熱力學上極不穩(wěn)定，腐蝕傾向大。而位于其后面的金屬，電位值很正，腐蝕傾向小。即，電位越低，金屬的負電性越強，離子化越大，腐蝕趨勢就更加嚴重。目前九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點其他常用的參比電極（referenceelectrode）1)飽和甘汞電極2）銅/硫酸銅電極其它參比電極電位值與氫標準電極電位的轉換：

ESHE=E參

+E測目前十頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（三）平衡電位（equilibriumpotential）當金屬電極上只有一個確定的電極反應，且處于動態(tài)平衡，該電極反應的電量和物質量在氧化還原反應中都達到平衡時的電極電位，也稱可逆電極電位。可用能斯特方程求解電位目前十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（四）非平衡電位（equilibriumpotential）是指在一個電極表面上同時進行兩個不同質量的氧化還原反應，但僅有電量的平衡而沒有物質平衡時的電極電位，稱為非平衡電位或不可逆電極電位。

Fe-2e-

Fe2+2H2O+O2+4e4OH–目前十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點二、電位－pH圖（一）電位—pH圖的建立若將金屬腐蝕體系的電極電位與溶液pH值的關系繪成圖，就能直接從圖上判斷在給定條件下發(fā)生腐蝕反應的可能性。這種圖稱為電位—pH圖。是由比利時學者布拜(MPourbaix)在1938年首先提出,又稱為布拜圖。它是建立在化學熱力學原理基礎上的一種電化學平衡圖，該圖涉及到溫度、壓力、成分、控制電極反應的電位以及影響溶液中的溶解、解離反應的PH值。

目前十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點電位—PH圖：是以縱坐標表示電極反應的平衡電極電位(相對于：SCE)，橫坐標表示溶液pH值的熱力學平衡圖。

布拜和他的同事已作出90種元索與水構成的電位—pH圖，稱之為電化學平衡圖譜，也稱為理論電位—PH圖(參見聞2.1)。如通過金屬、氧＆氫的反應及反應熱力學數(shù)據(jù)繪制電位—PH關系圖，并且劃分為“不腐蝕”、“鈍化”和“腐蝕”三個區(qū)。目前十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（二）Fe-H20腐蝕體系的電位—PH圖

MPourbaix在制作圖時假設金屬離子活度的臨界條件為10-6mol/L，低于此值腐蝕可以忽略不計。將已知的活度值代入能斯特方程算出鐵的平衡電位E＝-0.62V,并以此值為界限劃分腐蝕區(qū)與非腐蝕區(qū)，把生成難溶的腐蝕產物的區(qū)域稱為鈍化區(qū)。圖中每一條曲線相當于一個平衡反應。圖1-6Fe-H20腐蝕體系簡化的電位—PH圖目前十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點1）腐蝕區(qū)處于穩(wěn)定狀態(tài)的是可溶性的Fe2+、Fe3+、FeO42-和HFeO2-等離子，金屬處于不穩(wěn)定狀態(tài)，因此金屬可能發(fā)生腐蝕。

2）免蝕區(qū)(非腐蝕區(qū))

在此區(qū)域內金屑處于熱力學穩(wěn)定狀態(tài)不發(fā)生腐蝕。3）鈍化區(qū)腐蝕產物為固態(tài)氧化物、氫氧化物或鹽膜。但是否具有真正意義上的“鈍化”作用，則取決于所生成的固態(tài)膜的保護性。1.電位—PH圖腐蝕區(qū)域的劃分（以Fe-H20體為例）

目前十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點

2.電位—pH圖的主要用途是：

預測反應的自發(fā)進行方向。估計腐蝕產物的成分。預測減緩或防止腐蝕的控制因素。例如，從圖中A、B、C、D各點對應的電位和pH條件，可以判斷鐵道腐蝕情況：

目前十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點點A處于免蝕區(qū)，不會發(fā)生腐蝕。點B處于腐蝕區(qū)，且在氫線以下，即處于Fe2+離子和H2的穩(wěn)定區(qū)。在該條件下，鐵將發(fā)生析氫腐蝕。其化學反應為：點D對應的是Fe腐蝕，生成HFeO2-的區(qū)域。若鐵處于點C條件下，既在腐蝕區(qū)，又在氫線以上，對于Fe2+和H20是穩(wěn)定的。此鐵仍會遭受腐蝕，發(fā)生的是吸氧腐蝕。目前十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點為了使鐵免于腐蝕，可設法使其移出腐蝕區(qū)。三種可能的途徑為：

①把鐵的電極電位降低至免蝕區(qū)，即對鐵施行陰極保護。采用犧牲陽極法，即將鐵與電極電位較低的鋅或鋁合金相連，構成腐蝕電偶；或將外加直流電源的負端與鐵相連而正端與輔助陽極相連，構成回路，兩種方法都可護鐵免受腐蝕；②鐵的電勢升高，使之進入鈍化區(qū)。這可通過陽極保護法或在溶液中添加陽極型緩蝕劑或鈍化劑來實現(xiàn)；③溶液的PH值調整至9—13之間，也可使鐵進入鈍化區(qū)。

目前十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點3理論電位—PH圖的局限性

電位—PH圖都是根據(jù)熱力學數(shù)據(jù)繪制的，但是實際的腐蝕體系可能原理平衡態(tài)，所以只能用其判斷腐蝕趨勢，不能預測腐蝕速度的大小。然而其仍可為解釋各種腐蝕現(xiàn)象和作用機理提供熱力學依據(jù)，也可提供防止腐蝕的可能的途徑。電勢—PH圖已成為研究金屬在水溶液介質中腐蝕行為的重要工具。目前二十頁\總數(shù)八十二頁\編于十點1.原電池作用定義：凡能將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。原電池的工作原理：兩種電位不同的鋅和銅在電解質溶液中，導線連通后，電位較低的鋅上的電子在電位差的作用下通過三、腐蝕原電池金屬通路電解液通路銅鋅導線流向較高電位的銅，從而產生電流，由于電子的流動破壞了金屬與溶液間的雙電層的平衡狀態(tài)，使得鋅板上的鋅以離子形式來斷進入溶液，而流至銅板上的電子則與溶液中的氫離子結合生成氫氣析出。目前二十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2.電化學腐蝕機理當金屬與電解溶液接觸時，由于金屬表面各部位的電極電位有差異，所以在整個表面形成很多微小的陰極和陽極的存在，從而形成很多微小的原電池（即微電池），電位較低的部位成為陽極，容易失去電子而被腐蝕，電位較高部位成為陰極，只起傳遞電子作用，一般不被腐蝕。電化學腐蝕機理實質：是原電池的工作原理。腐蝕原電池：金屬在電解溶液中發(fā)生電化學腐蝕過程中的原電池稱為腐蝕原電池。陽極區(qū)陰極區(qū)目前二十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點以碳鋼在水中的腐蝕生銹為例陽極過程：金屬溶解，以離子形式轉入溶液，并把電子留在金屬上，又稱為氧化過程。

MMn++ne電子轉移：在電路中電子由陽極流至陰極。陰極過程：從陽極流出來的電子被溶液中能夠吸收電子的物質D(氧化劑)吸收，稱為還原反應。

D+e[D·e]

（氧化劑D多為H+、O及部分鹽類的離子,通常也把他們稱為去極化劑）3.電化學腐蝕過程（即腐蝕原電池作用過程）目前二十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點以鋼鐵生銹為例看——電化腐蝕①

、析氫腐蝕條件：酸性環(huán)境陽極陰極2H++2e-H2Fe-2e-Fe2+

不純的金屬（或合金）跟電解質溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，金屬離子進入電解質溶液中。鋼鐵的析氫腐蝕示意圖目前二十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點Fe2++2OH–Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3②

、吸氧腐蝕—鋼鐵的腐蝕主要是這種情況陰極：

條件：中性或酸性極弱環(huán)境

陽極：

Fe-2e-

Fe2+2H2O+O2+4e-4OH–鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖目前二十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點4.電化學腐蝕的條件（1）腐蝕原電池形成條件：有電解質溶液與金屬接觸金屬的不同部位或兩處金屬間存在電位差兩極之間互相連通

（2）根本原因:

是溶液中存在著能使金屬氧化成離子或化合物的氧化劑。目前二十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點1）宏電池

定義：用肉眼能明顯看到的由不同電極所組成的腐蝕原電池。

就形成條件分類：電偶腐蝕電池：不同金屬與同一電解溶液接觸，如鋼管本體金屬與焊縫金屬，鍍鋅鋼管與黃銅閥濃差電池：同一金屬不同部位接觸不同的電解質。又可分為氧濃差電池和金屬離子濃差電池溫差電池：同一金屬在同一電解質溶液中，由于各部位溫度不同而構成的腐蝕電池。如換熱器。5.腐蝕原電池目前二十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點目前二十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2）微電池

定義：由金屬表面上許多微小的電極所組成的腐蝕原電池叫微電池。

形成微電池的基本原因：金屬化學成分的不均勻性金屬組織的不均勻金屬物理狀態(tài)不均勻金屬表面膜的不均勻目前二十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點3.腐蝕原電池與一般原電池的比較

二者結構和原理無本質的區(qū)別。腐蝕原電池是一種短路的原電池，有電流但不能利用，以熱的形式散失，其直接結果是造成了金屬的腐蝕。目前三十頁\總數(shù)八十二頁\編于十點1.極化（polarization）腐蝕原電池在電路接通以后，電流流過電極電位偏離初始電位的現(xiàn)象，稱為極化。極化的結果是陰極電位降低，陽極電位增加。四、極化與去極化（polarizationanddepolarization）目前三十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2.極化的分類

極化的實質是電極反應過程發(fā)生了某些障礙。根據(jù)反應障礙的反應步驟的不同，可將電極極化的原因分為三種情況：活化極化、濃度極化和電阻極化。（1）活化極化(activepolarizaion)由于電極上電化學反應速度緩慢而引起的極化稱為活化極化，亦稱電化學極化。（2）濃度極化(concentrationpolarization)（3）電阻極化(resistencepolarization)由于反應物質或反應產物傳遞速度太慢而引起的極化稱為濃度極化。電極附近溶液中離子濃度和整個溶液中離子濃度不同引起的濃度差過電位，隨著電流密度增大，濃度過電位也隨之升高。某些電極表面在反應過程中會生成一層氧化膜或其他物質，使電池系統(tǒng)的電阻R隨之增加而引起極化。目前三十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點極化規(guī)律

極化規(guī)律舉例交換電流密度極化規(guī)律分析極化規(guī)律目前三十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點3.極化和電化學腐蝕速度

在使用金屬的過程中，人們不僅關心它是否會發(fā)生腐蝕(熱力學可能性)，更關心其腐蝕速度的大小(動力學問題)。以便采取相應的防護措施。

對于電化學腐蝕來說，還常用電流密度來表示其腐蝕速度。因為在穩(wěn)態(tài)下通過腐蝕電池的電流與金屬陽極溶解速度的大小有著嚴格的當量關系(Faraday定律)。（1）腐蝕原電池的極化根據(jù)歐姆定律，影響電池電流大小的因素有兩個：一是回路的電阻；二是兩電極間的電位差。

目前三十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（2）極化曲線與腐蝕極化圖腐蝕極化圖是一種電位—電流圖，它是把表征腐蝕電池特征的陰、陽極極化曲線畫在同一張圖上構成的。若將兩個極化曲線簡化成直線，可得到如圖3.4所不的簡化的腐蝕極化圖，此極化圖是英國腐蝕科學家Evans及其學生們于1929年首先提出和使用的，故稱Evans圖。

1）電極極化曲線通常由極化曲線來判斷極化程度的大小。極化曲線是表示電極電位與通過的電流密度之間的關系曲線。極化曲線的斜率，即極化率，表示電極的極化性能，可用以判斷極化程度的大小。2）腐蝕極化圖目前三十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點腐蝕極化圖Ec0Ea0EcorrIcorrSEI陰極極化曲線陽極極化曲線目前三十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點3）腐蝕速度控制因素

腐蝕速度既取決于腐蝕的驅動力—腐蝕電池的起始電勢差(EO,C-EO,A)，也決定于腐蝕的阻力陰、陽極的極化率Pc和PA，以及歐姆電阻R。這三項阻力任意一項都可能明顯地超過另兩項，在腐蝕過程中對速度起控制作用，稱為控制因素。利用極化圖可以非常直觀地判斷腐蝕的控制因素。

腐蝕極化圖的基本形式目前三十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點4）腐蝕極化圖的應用

腐蝕極化圖是研究電化學腐蝕的重要工具，用途很廣。例如，利用極化圖可以確定腐蝕的主要控制因素、解釋腐蝕現(xiàn)象、分析腐蝕過程的性質和影響因素、判斷添加劑的作用機理．以及用圖解法計算多電極體系的腐蝕速度等。可以說，極化圖是腐蝕科學最重要的理論工具之一。目前三十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點4.去極化定義：消除或減弱引起電化學極化的因素，促使電極反應加速進行，稱為去極化作用。去極化劑：凡能在陰極上與電子結合發(fā)生還原反應的物質，也稱氧化劑，如氧和氫離子。氫去極化腐蝕（析氫腐蝕）：酸性電解質溶液中。

2H++2eH2氧去極化腐蝕（耗氧腐蝕）：中性或堿性電解質溶液中，如碳鋼在水中的腐蝕，

O2+2H2O+4e4OH-極化減慢腐蝕，去極化加速腐蝕。目前三十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點五、金屬的鈍化(passivation)（1）鈍化的現(xiàn)象

鈍化的概念最初來自法拉第對鐵在硝酸溶液中變化的觀察。如下圖所示。這一異?，F(xiàn)象稱為鈍化(Passivation)。即在某些環(huán)境條件下金屬失去了化學活性。鐵的溶解速度與HNO3質量分數(shù)的關系（質量分數(shù)為25％）目前四十頁\總數(shù)八十二頁\編于十點鈍化的影響因素化學因素（氧化劑）電化學因素（外加電流引起陽極極化）目前四十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（2）金屬鈍態(tài)的特征

引起金屬鈍化的因素有化學及電化學兩種。由鈍化劑引起的金屬鈍化，通常稱為“化學鈍化”。外加電流引起的陽極極化也可引起金屬的鈍化，是電化學鈍化，稱為“電化學鈍化”

具有活化/鈍化轉變行為的金屬陽極極化曲線示意圖目前四十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點六、土壤腐蝕（一）土壤腐蝕的原因土壤具有電解質溶液的特性土壤中往往有雜散電流通過金屬管道，使金屬管道受到腐蝕土壤中有細菌的存在，細菌的作用而引起金屬管道的細菌腐蝕

目前四十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點Anexampleofbaresteelpipeinstalledforgasservice.Notethedeepcorrosionpitsthathaveformed.Operatorsshouldneverinstallbaresteelpipeunderground.目前四十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（二）土壤性質對腐蝕過程的影響

（1）土壤中含有多種礦物質，其可溶鹽的含量與成分是形成電解質溶液的主要因素。（2）土壤結構不同將直接影響土壤的含水量＆透氣性等物理性質，進而影響金屬構件的腐蝕過程。（3）土壤中的含氧量對腐蝕過程的影響也很大。

一般來說，土壤的含鹽量、含水量越大，土壤的電阻率越小，土壤的腐蝕性也越強。但是土壤的上述物理化學性質對金屬腐蝕的影響程度是綜合的，國外對此采用了綜合評價方法，如德國的DIN50929關于土壤腐蝕性評價，利用模糊數(shù)學理論進行總和評估以及美國腐蝕工程師協(xié)會提出的外腐蝕直接評價方法等。目前四十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（三）土壤中的腐蝕特點形成宏電池氧濃差電池腐蝕性小于水的目前四十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（四）土壤中的腐蝕類型

1．微電池和宏觀電池引起的土壤腐蝕

圖1-8管道在結構不同的土壤中所形成的氧濃差電池目前四十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2．雜散電流引起的土壤腐蝕

圖1-9土壤中雜散電流腐蝕示意圖3．土壤中的微生物腐蝕目前四十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點七、金屬構件在水中的腐蝕

（一）金屬構件在淡水中的腐蝕淡水腐蝕是典型的電化學過程，與水中的溶解氧量、水的硬度、含鹽類、含硫量、溫度、流速及pH值等因素有關。在輸油管道中，當油品進入管道后，油品內含有的水汽在管內溫度降低至露點時而析出水分。由于氧是去極化劑，金屬管道的內壁在電化學腐蝕的作用下發(fā)生氧化，導致管內壁沉積鐵銹等附著物。因此，管道內壁腐蝕的抑制：關鍵是脫水和除氧，或抑制電化學反應過程的進行，如注入緩蝕劑等。目前四十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（二）海水腐蝕海水是豐富的天然電解質，海水中幾乎含有地球上所有化學元素的化合物，成分是很復雜的。除了含有大量鹽類外，海水中還含有溶解氧，海洋生物和腐敗的有機物。海水的溫度、流速與PH恒等都對海水腐蝕有很大的影響。目前五十頁\總數(shù)八十二頁\編于十點海水腐蝕的影響因素含鹽量及濃度溶氧量溫度流速海洋生物目前五十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點影響海水腐蝕的因素：（1）鹽類及濃度：海水含有大量鹽類，是較強的電解質溶液。（2）溶解氧：海水中含有的溶解氧是海水腐蝕的重要因素。（3）溫度：海水的溫度愈高，金屆腐蝕速度也大。而海水愈深、溫度愈低，則腐蝕速度愈小。（4）PH值：海水的pH值在7.2～8.6之間，接近中性。海水深度增加，pH值逐漸降低。（5）流速：許多金屬發(fā)生腐蝕時與海水流速有較大關系，尤其是鐵、銅等常用金屆存在一個臨界流速，超過此流速時金屬腐蝕明顯加快。（6）海洋生物：金屬新鮮表面浸人海水中數(shù)小時后表面上即附著一層生物粘泥，便于海洋生物寄生。對金屬腐蝕影響最大的是固著生物。它們以粘泥覆蓋表面，并牢牢地附著在金屬構件表面上。海洋生物在船舶或海上構筑物表面附著處產生縫隙，容易誘發(fā)縫隙腐蝕。

目前五十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點海水腐蝕的特點海水接近中性，對金屬腐蝕小，腐蝕速率取決于陰極反應中的氧去極化作用不同金屬在海水中的電偶序有差異海水電阻率小，腐蝕速率比土壤大特別注意海洋大氣帶和飛濺帶的腐蝕特點不同水深，腐蝕速率不同發(fā)生腐蝕疲勞目前五十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點海底管線立管的腐蝕

①在高海潮位以上的一定范圍，主要受海洋潮氣和波浪飛濺沫的影響，腐蝕比較嚴重。②在潮差段(潮位上下變動最大的區(qū)間)，腐蝕嚴重。③海底泥面以上至最低潮位以下部位，腐蝕程度比較輕，腐蝕也比較均勻。④埋設在海底土中部分，腐蝕程度最輕。⑤在飛濺帶以上部位的海洋大氣帶，腐蝕程度較輕。目前五十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點第二節(jié)局部腐蝕局部腐蝕(LocalizedCorrosion)：其特點是腐蝕僅局限或集中于金屬某一特定部位，危險性大。分為電偶腐蝕、點蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕、應力腐蝕、氫脆和腐蝕疲勞等，后四種屬于應力作用下的腐蝕。目前五十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點

（1）縫隙腐蝕

1）縫隙腐蝕產生的條件

金屬表面上由于存在異物或結構上的原因會造成縫隙，此縫隙一般在0.025～0.1毫米范圍內。由于此種縫隙的存在，使縫隙內溶液中與腐蝕有關的物質(如氧或某些腐蝕性物質)遷移困難，引起縫隙內金屬的腐蝕，這種現(xiàn)象叫做縫隙腐蝕?？p隙腐蝕是一種很普遍的局部腐蝕。不論是同種或異種金屬相接觸(如鉚接、焊接、螺紋連接等)均會引起縫隙腐蝕。金屬表面的一些沉積物、附著物，如灰塵、砂粒、腐蝕產物的沉積等也會給縫隙腐蝕創(chuàng)造條件。幾于所有的金屬、所有的腐蝕性介質那有可能引起金屬的縫隙腐蝕。其中以依賴鈍化而耐蝕的金屬材料和以含CL-的溶液最易發(fā)生此類腐蝕。目前五十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點

2）縫隙腐蝕機理

是氧濃差電池與閉塞電池自催化效應共同作用的結果。

在縫隙腐蝕初期，陽極溶解和陰極還原是在包括縫隙內部的整個金屬表面上均勻出現(xiàn)，但縫隙內的02在孕育期就消耗盡了。致使縫隙內溶液中的氧靠擴散補充，使縫隙內金屬表面＆縫隙外自由暴露表面之間組成宏觀電池。缺乏氧的區(qū)域(縫隙內)電勢較低為陽極區(qū)，氧易到達的區(qū)域(縫隙外)電勢較高為陰極區(qū)。結果縫隙內金屬溶解金屬陽離子不斷增多，這就吸引縫隙外溶液中的負離子(如Cl－)移向縫隙內，以維持電荷平衡。結果使縫隙內pH值下降，可達2～3，這樣Cl－離子和低PH值共同加速了縫隙腐蝕。由于縫內金屬溶解速度的增加，逢內金屬處于活化狀態(tài)，這個過程叫做自催化溶解過程，也叫閉塞電池效應。圖6縫隙腐蝕機理示意圖目前五十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點目前五十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點防止方法：新設備用對接焊，而不用鉚或螺桿連結。焊縫要堅實并焊透，以避免內部產生微孔和縫隙；搭接焊的縫隙，要用連續(xù)焊，鉛焊或捻縫的方法將其封塞；設計容器時要使液體能完全排凈，避免銳角和靜滯區(qū)(死角)。液體能排盡則便于清洗，還可防止固體在器底的沉積；經常檢查設備并除去沉積物；如可能時，應及早從工藝流程中除去懸浮的固體；如可能時，提供均一的環(huán)境；盡可能使用整的、不吸水的墊片，如聚四氟乙烯目前五十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（2）孔蝕1）定義孔蝕又稱點蝕，是指腐蝕集中于金屬表面的很小范圍內，并深入到金屬內部的孔狀腐蝕形態(tài)，是常見的局部腐蝕之一。蝕孔多數(shù)情況下為小孔。一般情況下，點蝕表面直徑等于或小于它的深度，只有幾十微米，分散或密集分布在金屬表面上，孔口多數(shù)被腐蝕產物所覆蓋。目前六十頁\總數(shù)八十二頁\編于十點2）發(fā)生孔蝕的條件（1）易于生成鈍化膜的金屬材料（如不銹鋼、鋁）表面容易發(fā)生深的蝕孔。（2）孔蝕發(fā)生在有特殊離子的介質中。如，不銹鋼對鹵素離子特別敏感，其作用順序為CL->Br->I-.（3）發(fā)生孔蝕需在某一臨界電勢以上，該電勢稱作孔蝕電勢(臨界破裂電位或稱擊穿電勢)。點蝕電勢隨介質中氯離子濃度的增加而下降，使點蝕易于發(fā)生。

目前六十一頁\總數(shù)八十二頁\編于十點3）孔蝕有以下五個方面的特點：孔蝕引起設備和管道穿孔的失重很小，甚至于覺察不到有重量變化，但一旦穿孔就使設備和管道報廢；孔蝕往往是從金屬的一側開始，在另一側逐步擴大而穿孔；孔蝕具有大陰極和小陽極不利的面積比，并且有自催化特性，當小孔內部發(fā)生腐蝕時，小孔周圍部分的金屬卻受到陰極保護?？椎拿娣e越小則陰陽極面積比就較大，孔的腐蝕速度也越快；腐蝕起始表面的孔一般都很小，而且有腐蝕產物覆蓋，因此既不容易發(fā)現(xiàn)也不易檢查，孔蝕往往只有穿孔后才發(fā)現(xiàn)；孔蝕需要一個很長的誘導期，誘導期可以從幾月到幾年，在這段時間內，目測根本看不到金屬表面有任何變化。目前六十二頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（3）晶間腐蝕1）晶間腐蝕的形態(tài):

晶間腐蝕是一種由微電池作用而引起的局部破壞現(xiàn)象，是金屬材料在特定的腐蝕介質中沿著材料的晶界產生的腐蝕。這種腐蝕主要是從表面開始，沿著晶界向內部發(fā)展，直至成為潰瘍性腐蝕，整個金屬強度幾乎完全喪失。晶間腐蝕常常造成設備突然破壞。其特征是：在表面還看不出破壞時，晶粒之間已喪失了結合力、失去金屬聲音，嚴重時只要輕輕敲打就可破碎，甚至形成粉狀。因此，它是一種危害性很大的局部腐蝕。

2）晶間腐蝕的產生必須具備兩個條件：①晶界物質的物理化學狀態(tài)與晶粒不同；②特定的環(huán)境因素。如潮濕大氣、電解質溶液、過熱水蒸氣、高溫水或熔融金屬等。前者，實質是指晶界的行為，是產生晶間腐蝕的內因。目前六十三頁\總數(shù)八十二頁\編于十點目前六十四頁\總數(shù)八十二頁\編于十點產生原因：熱處理失誤，碳與鉻形成碳化物引起晶間腐蝕。特點：腐蝕量小，表面無變化，但強度下降或喪失。防止方法：降低鋼中的含碳量添加穩(wěn)定元素正確的熱處理工藝目前六十五頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（4）電偶腐蝕定義

當兩種電極電位不同的金屬相接觸并放入電解質溶液中時，即可發(fā)現(xiàn)電勢較低的金屬腐蝕加速，而電勢較高的金屬腐蝕速度減慢(得到保護)。這種在一定條件(如電解質溶液或大氣)下產生的電化學腐蝕，即由于同電極電勢較高的金屬接觸而引起腐蝕速度增大的現(xiàn)象，稱為電偶腐蝕或雙金屬腐蝕、接觸腐蝕。目前六十六頁\總數(shù)八十二頁\編于十點產生原因：兩種金屬電位不同舉例：鋅與鋼、鍍鋅鋼管防止方法：設計時盡量采用電位相近的金屬相聯(lián)接施工時可在不同金屬聯(lián)接處加以絕緣，如在法蘭聯(lián)接處用絕緣材料做墊圈目前六十七頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（5）選擇性腐蝕

局部腐蝕都是選擇性腐蝕，它系指一種多元合金中較活潑組分的溶解，而這個過程是由于化學成分的差異而引起的。選擇性腐蝕，只發(fā)生在二種或二種以上的金屬形成固溶體的合金中，這時較貴的金屬作為陰極保持穩(wěn)定或重新沉淀；而合金則作為陽極發(fā)生溶解。目前六十八頁\總數(shù)八十二頁\編于十點（6）磨損腐蝕

磨蝕是腐蝕介質和金屬表面之間的相對運動造成的，這類磨蝕常與金屬表面上流體的湍流程度有關，故有時也叫湍流腐蝕。磨蝕實際上是電化學腐蝕和機械作用的綜合結果。所有影響腐蝕的電化學因素對磨蝕都有影響，此外，機械作用也有影響。

泵的葉片、閥門、彎管、離心機、孔板流量計、透平機葉片、噴嘴、噴射設備等流速變化較大的部位，往往會產生磨蝕。

目前六十九頁\總數(shù)八十二頁\編于十點影響磨損腐蝕的因素：腐蝕介質與金屬表面之間的相對運動使介質與金屬之間產生切應力，這種切應力甚至能剝離金屬表面的保護膜和腐蝕產物。高速流動的腐蝕介質帶著懸浮粒子流過金屬表面時的研磨作用而導