[工程科技]12第十二章 防护方法.ppt

第七章 金属的防护方法 （1）单一材料往往难以同时满足耐蚀性，物理、机械、 加工性能和经济指标的要求，因此应根据不同设备 正确处理技术性和经济性之间的关系。 （2）将两种材料复合使用是一种有效而经济的方法。 （3）所选材料应满足整合装置的预定寿命，同时应使装 置中各部分的材料均匀劣化 。 结构合理设计 腐蚀控制对结构设计的一般要求 （1）设备结构尽可能简单，减少腐蚀电池形 成的机会。 （2）整体结构比分段结构好。 （3）设备表面状态应当均匀、平滑、清洁，突 出的紧固件的数目愈少愈好 。 (4) 尽量避免缝隙、死角、坑洼、液体 停滞、应力集中、局部过热等不均匀因素。 （5）注意材料相容性和设备之间的相互腐蚀性 影响。 （6）采用覆盖层保护的设备(如衬里设备)要有足 够的强度和刚度，使用中不能变形。 （7）方便设备清洗，维修和防腐蚀施工。 ■ 防腐蚀结构设计的若干细则 （1）排液—防止液体停滞 设备外形应避免积水，减少积水间隙，凹槽和坑洼； 贮罐和容器的内部形状应有利于液体排放； 管道系统内部要流线化，使流动顺畅； 立式热交换器的上端管束应与管板平齐， 卧式热交换器最好向出口端稍倾斜，避免残留液体； 不使用易吸收水分和液体的绝缘、隔热、包装材料。 （2）消除温度不均 避免局部过热： 被焊组件的厚度不要相差很大； 加热盘管最好安装在容器中心，不要紧靠器壁 ； 和高温气体接触的设备，要避免局部地区温度偏低，即避免“冷点”。 （3）消除浓度不均 设置搅拌装置； 加入浓液时，加入管最好安装在容器中心 ； 管壳式热交换器的气液交界面是腐蚀严重的部位，这里容易造成有害成分浓缩、温度不均匀、高速气流冲刷。如有可能，提高液面使管束完全浸没，是保护管束的有效措施。 （3）避免(或减少)电偶腐蚀影响 用绝缘材料把异金属部件隔离 ； 降低异金属部件之间的电位差异 ； 降低电偶对结合处环境的腐蚀性，保持干燥 ； 增加异金属部件在溶液中的距离(不要靠得太近)， 使腐蚀电池溶液通路的电阻增加； 用非金属涂料层把异金属部件涂复，最常用的 是油漆涂料。但要注意不仅涂复阳极性部件， 阴极部件也要涂复。 （4）避免缝隙 应优先选择不可拆卸联接方式； 缝隙不可以避免时，采取措施防止形成闭塞条件； 固体悬浮物质的沉积也会造成缝隙。因此，在设计时应考虑澄清和过滤的设施 ； 装置停工时，不要用易吸水材料包盖设备 ； 热交换器管子和管板的连接方式，对很多腐蚀问题都有重要影响 （5）减少冲刷(磨损) 减少湍流和涡旋的形成(改善流体的流动状态): 流速要适当。 避免流动方向突然改变，以减小流体的冲击作用。 管道中流动截面积不要突然改变,避免扰动流动状态。 减少气体中夹带的气泡，悬浮固体物质，除去气体和蒸气中的冷凝液滴，可以大大降低液流和气流对设备的磨损。 （6）相对位置 注意设备之间的相互影响，避免腐蚀液体泄漏，腐蚀性气流，振动、高温管道等造成的 危害； 装置和设备的选址要考虑到风向、水流等 环境条件带来的腐蚀问题 。 　　　阴极保护 ■阴极保护效应 　　金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极溶解速度减小，这种金属腐蚀速度减小的现象，称为阴极保护效应。 ■阴极保护 　　利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护。 阴极保护 ■阴极保护的原理 　　由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。 　　阴极保护的效果用保护度η表示： 阴极保护 ■保护参数 　　保护电位Epr：阴极保护中所取的极化电位。要使金属的腐蚀速度降低到零，达到“完全保护”(η=100%)，必须取阳极反应平衡电位作为保护电位（Epr= Eea）。 　　(最小)保护电流密度ipr：与保护电位对应的外加极化电流密度叫做保护电流密度。 　 ★保护电位是基本的控制指标（在两个保护参数中）。 阴极保护 ■阴极保护适合的体系 　　理论上，任何体系都可以。但在工程上还要求保护电流密度比较小（在经济上才合算）。阴极保护的经济指标，用保护效益 Z 来衡量。 　　腐蚀体系的阴极极化率大，阳极极化率小(即阴极极化曲线陡而阳极极化曲线平)，则随着电位负移，金属腐蚀速度减小快，而保护电流密度增加慢，保护效益也就较大。 阴极保护 　　 ★阴极保护的腐蚀体系包括：土壤、海水、河水等环境中的碳钢管道、构筑物、设备。 　　 ★确定保护电位时应