化工设备腐蚀.ppt

防止应力腐蚀的办法：合理选材、控制应力、减弱介质的浸蚀性、消除残余应力，避免应力集中。 金属部件在介质中，如若金属与金属或金属与非金属之间存在特别小的缝隙，使缝隙内的介质处于滞留状态，从而引起缝内金属的加速腐蚀。 几乎所有的金属和合金都会产生缝隙腐蚀，只是对腐蚀的敏感性有所不同，不锈钢的敏感性比碳钢高； 几乎所有的介质都可能产生缝隙腐蚀，其中以充气的含活性阴离子(如氯离子)的中性介质最易发生; (3). 缝隙腐蚀 应尽量避免形成缝隙,采用焊接比螺栓连接好； 罐体不要直接置于多孔性基底上，应加支架或支座； 设计的容器要能使液体能完全排净； 避免锐角和静滞区。 法兰连接垫片尽可能是不吸水的，如聚四氟乙烯材料。 防止缝隙腐蚀的方法: 在金属表面的局部地区出现向深处发展的腐蚀小孔，这些小孔有的孤立存在，有些则紧凑在一起，看上去像一片粗糙的表面，这种腐蚀形态称为点腐蚀； 破坏性大，而且不易发现； 易钝化的金属与合金如铝、钛合金，在含有氯离子的介质中很容易发生点腐蚀； 点腐蚀通常发生在静滞的液体中，提高流速会减轻点腐蚀，如打海水的水泵如连续运转使用很好，但一旦停止使用一段时间，就会发生点腐蚀； 防止办法：同缝隙腐蚀。 (4). 点腐蚀 腐蚀沿着晶界和它邻近区域产生和发展，而晶粒本身的腐蚀却很轻微，这种腐蚀称为晶间腐蚀； 晶间腐蚀会使晶粒间的结合力大大削弱，严重时使机械性能完全丧失，如遭受晶间腐蚀的不锈钢，表面看起来完好无损，一敲则成碎粒； 防止办法：在不锈钢中加入钛、铌；采用超低碳不锈钢，如00Cr18Ni19。 (5). 晶间腐蚀 同时存在着腐蚀和机械磨损，两者互相加速的腐蚀称为磨损腐蚀； 如：运动的螺旋桨可使液体蒸汽压降低，从而使液体蒸发成气泡，当到一定程度时，气泡破裂的冲击波(可达140MPa)使金属表面的保护膜受到破坏，加剧了腐蚀。 (6). 磨损腐蚀 用耐腐蚀性更强的金属或合金包覆在设备表面； 用非金属(如瓷砖、有机物)保护层。 5. 金属设备的防腐措施 衬覆保护层 电化学保护 阴极保护 阳极保护 在被保护金属设备上连接一个更负的电极(强阳极)，促使阴极极化(牺牲阳极保护)； 将被保护的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； 被保护金属设备接阳极，形成钝化作用； 只有当金属在介质中能钝化时才能应用，技术复杂，用得不多。 添加缓蚀剂 机械性能满足要求； 材料不受或很难被介质腐蚀； 所用材料应能满足介质温度的要求； 来源方便，经济合算； 其他方面的要求； 八、化工设备选材的原则 2.2 钢号表示方法 Q235—A·F 2.3 铸铁、铸钢牌号表示方法 碳钢和铸铁都是由95%以上的铁和0.05-4%的碳及1%左右的杂质元素组成的，因此又称为“铁碳合金”； 五、碳钢与铸铁 含碳量 名称 备注 0.02~2% 钢 2% 铸铁 严格地讲，应2.11% 0.02% 工程纯铁 强度并不高 4.3% 铸铁 无实际应用价值 实际上，金属强度远远低于由金属离子键能计算出来的理论强度，为什么？ 晶界处的机械性能比晶粒差，为什么？ 由于晶体往往存在晶体缺陷； 晶界处于案子排列不整齐。 1. 铁碳合金的组织结构 1.1 金属的晶体结构 1.2 金属铁的三种点阵结构 体心立方晶格 面心立方晶格 密排六方晶格 同素异构转变是固态铁原子重新排列的过程，也是一种结晶过程； 居里温度：金属由有磁性变为无磁性的温度。 1.3 纯铁的同素异构转变 (1). 碳溶解在铁的晶格中形成固溶体 1.4 铁碳合金的基本组织 铁素体：碳溶解在α-Fe 中形成的固溶体。 0.006% 强度硬度低、韧性塑性好。 奥氏体：碳溶解在γ-Fe 中形成的固溶体。 最多2.06% 强度硬度高，韧性好，塑性低，无磁性。 只有在t723 ℃时，奥氏体才存在。 马氏体：钢铁从高温奥氏体状态急淬下来的固溶体。 硬度高、但很脆，不稳定。 (2). 碳与铁形成化合物——渗碳体Fe3C 又脆又硬，熔点高。当碳含量大于2% 时，部分碳以游离的形式存在于铁碳合金中，即为铸铁。渗碳体在一定条件下可分解成铁与碳，但这种游离的碳是以石墨的形式存在的，对强度影响极大。 (3). 碳与铁形成混合物 珠光体：铁素体(88%)和渗碳体(12%)组成，平均含碳量为0.8%。性能介于铁素体与渗碳体之间。 莱氏体：珠光体与初次渗碳体组成。是一种较粗而硬的组织。 1.5 铁碳合金状态图 (亚共析钢)