腐蚀与防护-8-1.ppt

第八章 金属腐蚀防护方法 研究腐蚀机理，探讨腐蚀规律，了解发生腐蚀的原因及影响腐蚀的相关因素，主要目的就是指出高效简便、切实可行的防止金属材料或设备腐蚀的得力措施，达到防蚀，减蚀、缓蚀、免蚀的目的，以控制腐蚀造成的破坏，延长材料或设备使用寿命。由于腐蚀本身的复杂性，腐蚀防护技术涉及范围很广，内容十分丰富。实践中应用最广的腐蚀防护措施有， (1)正确选材和合理设计。 (2)改善腐蚀环境。 (3)电化学保护。 (4)表面保护。 本章就常用防腐措施的原理予以讨论。 第一节 防 腐 设 计 防腐设计就是预防腐蚀破坏和损失而进行的设计，也即防腐意识在设计过程中的体现。 通常，防腐设计包括； (1)正确选材。 (2)防腐结构设计。 (3)防腐强度设计。 (4)防腐工艺设计。 (5)防腐措施的选择。 在进行防腐设计前，必须首先了解构件或设备所处的腐蚀环境和可能出现的腐蚀问题，即必须了解造成腐蚀的环境因素，其次要了解构件或设备的运行状态及设计寿命，材料受载的类型及水平，用以判断有无发生应力腐蚀及腐蚀疲劳的危险。在做好充分的调查研究及掌握必要的资料信息后，才能展开正式的设计过程。 一、正确选材 材料选择不当，常常是造成腐蚀破坏的主要原因。正确选用对环境介质具有耐蚀性的材料，是腐蚀防护中最积极的措施。然而，不管何种金属材料，只是在一定介质和工作条件下才有较高的耐蚀性，在一切介质和任何条件下都很耐蚀的材料是没有的，现在可作为设备使用的材料，除以钢铁为代表的各种金属材料外，还包括复合材料和非金属材料。 欲正确选材须： (1)掌握各种金属、合金及可供选用材料的耐蚀性能 目前国内外都有多种汇编手册，搜集各种材料在不同介质中的腐蚀数据资料，这些资料的积累为正确选材提供了宝贵的经验。比如我国‘出版的《腐蚀数据手朋》、《金属腐蚀手册》、《金属防腐蚀手册》等都是帮助我们正确选材的得力助手。 (2)了解类似构件或设备的腐蚀事故，从事故调查的分析记录中吸取教训 目前许多国家都日益重视腐蚀事故调查及事故处理的资料积累，这些资料的积累为人们正确选材从另一个方面提供了宝贵的经验教训。 事实上，腐蚀数据的掌握并不能代替腐蚀事故资料的积累。不论何种构件或设备，都会由于多方而因素的变化而改变其环境介质的腐蚀性和材料的耐蚀性能，由此造成意想不到的腐蚀事故。许多事故分析的结果表明造成腐蚀事故的主要原因并不是选材本身的问题，而是诸如原材料(特别是化工类原材料)的质量、操作人员的技术水平或熟练程度、设备的维修管理等无法预料的原因导致的，而这些方面的影响在材料的腐蚀数据中大多是无据可查的。查阅事故调查材料，不仅为选材过程提供经验，而且也可以作为设计人员向操作者、维修者和管理者提出相应规范的依据。 (3)掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系 大多数金属材料，特别是高强、超高强材料都是在相应的热处理状态下使用的，越是重要的构件、易损的构件，选用高强材料的可能性就越大。而高强材料的耐蚀行为与普通材料不同。研究表明，材料的强度水平越高，越容易发生低应力脆断，对诸如氢脆、应力腐蚀、腐蚀疲劳之类的在应力和介质两方面因素共同作用下的破断越敏感。所以掌握热处理状态与材料耐蚀性能的关系，保证材料在满足力学性能要求的前提下具有满意的耐蚀性能是合理选材的重要环节。 (4)熟悉材料可供采用的防护手段 目前金属材料的防护途径是多种多样的，但是对于具体的材料、环境介质、服役状态，可供选择的防护手段又是有限的。选择适宜的可靠的防护措施，不仅可以扩大材料的选取范围，还为兼顾其它方面的性能要求开辟了更大的余地。所以熟悉材料可供采用的防护手段，可为合理选材创造更好的条件。 当然，上述几点是围绕金属材料的防腐选材而言，在防腐选材中还必须考虑材料的其它性能，如材料的力学性能，工艺性能、物理性能、经济性能等。 二，防腐结构设计 合理的结构设计对于腐蚀控制十分重要，因为即使选用了性能良好的耐蚀材料，也会由于结构设计不合理而造成水分和其它腐蚀介质的积存、局部过热、应力集中、流体涡流等，从而引发多种形态的局部腐蚀，加速构件的腐蚀破坏，造成严重的腐蚀后果。可以这样讲：合理选材主要侧重于控制材料的全面腐蚀，而合理的结构设计主要是为控制材料的局部腐蚀。 防腐结构设计主要从下述方面考虑： 1、尽量避免水分及尘粒的积存，水溶性介质及尘粒的积存会引起并加速有关部位的局部腐蚀，因此应尽量避免可能使水分及尘粒积存的结构。见图。 2、正确选择连接方式 结构设计中，同种材料或异种材料的连