防腐蚀设计要点解析.ppt

腐蚀数据手册： 《Crosion Data Survey》，最初由Nelson编篡，分为金属材料分册和非金属材料分册，金属分册包括26种金属和合金在1196种腐蚀介质中的腐蚀数据。非金属分册包括36种非金属材料在803种腐蚀性溶液和气体中的腐蚀数据。 结构形式应尽量简单并合理 防止不利的连接、接触方式引起的腐蚀 避免环境差异引起的腐蚀 避免应力以降低应力腐蚀破裂的倾向 避免腐蚀介质流动引起的腐蚀 避免焊接缺陷 3.防腐蚀措施 3.1 覆盖层保护：电镀、化学镀、扩散镀、热浸镀、热喷涂、涂料、塑料、橡胶涂层、陶瓷涂层、密封胶、衬里等。 3.2 电化学保护：阴极保护、阳极保护。 3.3 改善环境：去除有害物质，加入有利物质。控制相对湿度在60%以下，脱气，脱盐，防尘。加入缓蚀剂。 4、合理的工艺设计 （1）除去气体中的水分以降低腐蚀性。 （2）提高温度使气体中水分蒸发或不能冷凝，以降低腐蚀。 （3）去除对腐蚀有害的成分降低腐蚀。 （4）改进工艺流程防止腐蚀。 （5）工艺设计改进与设备结构设计改进相结合以降低腐蚀。 （6）严格工艺操作、设备运行和维护以免腐蚀事故的发生。 习题 1. 防腐蚀结构设计应遵循的原则是什么？ 谢谢大家！ * ?“腐蚀是从绘图板开始的” 防腐蚀设计包含的内容有选材、防腐结构设计、材料加工防腐设计、防腐蚀措施的选择、防腐蚀工艺设计。 第9章????防腐蚀设计 材料 环境 材料本性 环境条件 腐蚀原因 腐蚀形式 本质机理 规律性 影响因素 控 制 方 法 效果 工艺 施工 经济 环境 效益 §9.1 合理选材 （1）实际环境、工况条件及可能的变化； （2）材料结构、性能及可能的变化。 合理选材 正确设计 精心施工 选材依据： 维护管理 耐久安全--- 选材是重要一环 1．实际介质/环境条件— 介质、浓度、杂质、电导、pH、腐蚀产物、温度、压力、流速等。 氧化性介质（HNO3） — 不锈钢、铝、钛等钝化型金属。 还原性介质（HCl） — 硅铸铁、铅、钛等或非金属材料。 高温腐蚀加快 —更高耐蚀材料。 压力体系— 高强度合金材料, 压力越大, 耐蚀性要求越高。 设备在不同环境条件下可能出现的腐蚀 设备工件热加工, 焊接可引起晶间腐蚀。 设备受力作用可能诱发应力腐蚀开裂。 介质Cl－是引起点腐蚀的主要因素。 设备机械连接, 结垢可能产生电偶腐蚀和缝隙腐蚀。 设备反复运转则可能存在腐蚀疲劳危险性。 2. 材料性能 材料本性— 强度、塑性、冲击韧性、耐蚀性、加工性能、成本、经济效应等， 应综合考虑各项指标, 最佳选择。 选材一般步骤： （1） 查阅有关资料, 手册, 书籍, 数据库, 专家系统， 参考前人工作, 数据和经验积累； （2） 实地调查, 科学分析, 为选材提供第一手资料； （3） 必要的实验, 当现有数据资料不足, 要设计实验, 如现场挂片试验、模拟生产实验、实验室挂片、各种方法的腐蚀速率测量及各类局部腐蚀的评价。 选材图 I 0Cr13, 1Cr18Ni9, Ti … II Cr18Ni12MoTi, 0Cr18Ni9 III 0Cr18Ni9,Cr18Ni12Mo3Ti IV Ti, Cr35Ni, 锆，高硅铁 V Cr18Ni11Si4AlTi, Ti, 高纯铝 ? 腐蚀图（0.1mm/y可用) 特定材料在一定的环境介质和温度条件下的腐蚀图 Cr17Ti §9.2 合理设计 从腐蚀与防蚀原理出发, 合理设计至关重要。 结构设计 机械加工 工艺流程 防腐蚀设计 1. 防腐蚀结构设计原则 (1) 防电偶腐蚀 －选用同种金属或电偶序相近材料，当电位差大于50mV , 连接处隔离绝缘, 注意避免大阴极和小阳极； (2) 避免SCC －设备部件在改变形状尺寸时， 要有足够的圆弧过渡。减小外压力集中, 减小工件残余应力, 如焊接热处理 (如退火,固溶处理) ； (3) 避免缝隙 －消除铆接, 改善法兰垫片, 尽量完全封闭或完全敞开。防止产物结垢沉淀； (4) 避免局部高温 －高温气体的入口管端； (5) 避免浓差电池－防止残留液或沉淀物腐蚀； (6) 避免强烈冲刷－加料入口管端等； (7) 结构尽量简单, 表面积尽量小，便于施工、维修、处理 Al Cu Al 防电偶腐蚀 减小工件残余应力 高速热流 避免强烈冲刷 2. 材料加工对腐蚀的影响 （1）金属焊接部位耐腐蚀性能降低的原因 焊接位置优先快速腐蚀破坏— 普遍、难题 表面缺陷、夹杂、组织变化、残余应力—腐蚀主要原因 ? 焊接热影响区的金相组织变化：焊接过程因