化工安全工程概论 第七章.ppt

第七章 工业腐蚀与预防措施 第一节 工业腐蚀及其危害 第一节 工业腐蚀及其危害 第一节 工业腐蚀及其危害 第一节 工业腐蚀及其危害 第一节 工业腐蚀及其危害 第二节 工业腐蚀的典型类型 第二节 工业腐蚀的典型类型 第二节 工业腐蚀的典型类型 第二节 工业腐蚀的典型类型 第二节 工业腐蚀的典型类型 第二节 工业腐蚀的典型类型 第二节 工业腐蚀的典型类型 第三节 应力腐蚀裂纹 第三节 应力腐蚀裂纹 第三节 应力腐蚀裂纹 第三节 应力腐蚀裂纹 第四节 腐蚀监测技术 第四节 腐蚀监测技术 第五节 设计和选材的防腐考虑 第六节 材料的防腐措施 第六节 材料的防腐措施 第六节 材料的防腐措施 第六节 材料的防腐措施 第六节 材料的防腐措施 第六节 材料的防腐措施 第六节 材料的防腐措施 * 第一节 工业腐蚀及其危害 第二节 工业腐蚀的典型类型 第三节 应力腐蚀裂纹 第四节 腐蚀监测技术 第五节 设计和选材的防腐考虑 第六节 材料的防腐措施 ZHENGZHOU UNIVERSITY 一、工业腐蚀概述 腐蚀是指材料在周围介质作用下产生的破坏。 材料的腐蚀原因有物理的、化学的、生物的、机械的等等。 工业腐蚀主要是由于原材料中含有的以及过程中生成腐蚀性成分造成的。大气中的杂质、水中微量的氯和溶解氧也会产生腐蚀作用。 ZHENGZHOU UNIVERSITY 腐蚀按环境或起因分：大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀、生物腐蚀、水腐蚀、非水溶液腐蚀等。 按腐蚀结果或表现形式分：点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等等。 ZHENGZHOU UNIVERSITY 二、腐蚀机理 1、化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成的破坏。有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀（氢脆）等。 金属氧化是金属在高温或干燥的气体中与氧发生反应产生的腐蚀。 高温硫化是指含硫介质在高温下与金属发生作用生成硫化物的腐蚀过程。特别是在有水蒸汽存在的条件下，腐蚀会加重。 渗碳是指一氧化碳、烃类等含碳物质在高温下与钢接触分解成游离碳，并渗入钢内形成碳化物的过程。 ZHENGZHOU UNIVERSITY 脱碳是指钢中渗碳体在高温下与气体介质发生化学反应引起渗碳体脱碳过程。 氢腐蚀：氢介质与金属中的碳反应使金属脱碳的过程。 2、电化学腐蚀：金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或组成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之间发生的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解，造成材料失效。两种不同金属在溶液中 直接接触，因其电极电位不同而构成腐蚀电池，使电极电位较负的金属发生溶解腐蚀，此为电偶腐蚀，或接触腐蚀。 3、物理腐蚀：高温溶解（熔盐设备） ZHENGZHOU UNIVERSITY 三、腐蚀的危害与损失 化学工业中腐蚀会引发各种事故（尤其是压力容器与管道）。 污染环境的物质大部分是腐蚀性物质（酸雨）。 腐蚀会造成严重的的经济损失 参见P177-178 ZHENGZHOU UNIVERSITY 一、全面腐蚀是指金属结构的整个表面或大面积的程度相同的腐蚀，也称为均匀腐蚀。局部腐蚀是指金属结构特定区域或部位上的腐蚀。 全面腐蚀的速度以金属结构单位时间内、单位面积的质量损失表示；也可用金属每年腐蚀的深度，即金属构件每年变薄的程度来表示。 ZHENGZHOU UNIVERSITY 金属材料的腐蚀等级 ZHENGZHOU UNIVERSITY 不宜，腐蚀严重 1.5 4 可用，腐蚀较重 0.5-1.5 3 良好 0.05-0.5 2 优良 0.05 1 耐腐蚀性 腐蚀速度/mm·a-1 等级 二、缝隙腐蚀是在电解质溶液中，金属与金属、金属与非金属之间的狭缝内发生的腐蚀。 1.腐蚀机理缝隙积液流动不畅，使峰内为构成浓差电池，发生阳极溶解和阴极还原反应。 阳极反应： Me→Me++e 阴极反应： O2+2H2O+4e →OH- 积液流动不畅，氧很难补充，腐蚀产物起阻塞作用，产生多金属离子，使缝内外电平衡破坏，促进溶液内氯离子等迁入缝内形成金属盐，盐水解形成游离酸加速金属溶解速度，金属离子的增多，由于自催化作用使腐蚀更加严重。 ZHENGZHOU UNIVERSITY 2.影响因素 缝宽在0.10-0.12mm间最易腐蚀，一般腐蚀的缝隙宽度约为0.025-3.125mm.（焊缝） 缝内外面积比越大，阴极反应场所越多，阳极反应加速，腐蚀加快； 溶解氧量越大，缝隙反应加剧；溶液中氯离子增加，缝隙腐蚀加重；腐蚀溶液的PH如果处在使缝外金属钝化的状态下，则PH值降低会使腐蚀加剧。 ZHENGZHOU UNIVERSITY 三、孔腐蚀是金属表面个别小点上深度