腐蚀与防护概论第四章 工业及自然环境中的腐蚀.pptVIP

第四章工业及自然环境中的腐蚀;第一节石油天然气生产设备腐蚀;油气开发局部的腐蚀：

主要包括钻井、采油和采气以及地面油气集输系统腐蚀，如钻杆、油套管、抽油杆的断裂、穿孔和挤毁。此外还包括油田注水系统的腐蚀问题。

例如，塔里木的轮南油田其原始地层压力在50MPa以上，温度为120℃左右，氯离子含量高达130g/L，CO2分压0.7~3.5MPa。这样恶劣的腐蚀环境对井下设备造成了十分严重的腐蚀。;采油管未加缓蚀剂使用1年半发生严重孔蚀;孔蚀：又叫点蚀、坑蚀，是一种集中发生在某些点处并向金属内部开展的孔、坑状腐蚀。

钝化膜破坏理论认为带有氧化膜的金属与Cl-等活性阴离子接触，由于Cl-半径较小易于穿过外表膜，使之局部破损成为蚀孔核心。在外表膜受到破坏的部位，露底金属呈活化状态成为阳极，未受破害处仍处于钝态成为阴极，构成大阴极—小阳极的宏观腐蚀电池。;油气储运局部：

我国目前有油气长输管道2万多千米，各种油管、油库数量庞大，埋地油、气、水管道服役环境十分复杂，往往要穿越河流、公路、乡村、城镇、沼泽等地带，受到直流、交流杂散电流干扰，因此很容易在土壤中发生腐蚀穿孔，造成油、气、水的跑冒滴漏，产生巨大的经济损失。;土壤腐蚀的几种形式

〔l〕由于充气不均匀引起的腐蚀

这主要指地下管线穿过结构不同和潮湿程度不同的土壤带时，由于所接触的氧浓度差异引起的宏电池腐蚀。;;第二节化工与石油化工设备腐蚀;应力腐蚀：是在拉应力和特定腐蚀介质协同作用下发生的金属的破断现象。

应力腐蚀产生的条件

〔1〕存在一定的拉应力

〔2〕材料的应力腐蚀敏感性：材料的强度水平越高，越易发生应力腐蚀。

〔3〕对介质的选择：某种材料只有在特定的腐蚀介质中才会发生。;易于发生应力腐蚀开裂的金属——介质体系;腐蚀疲劳：是指金属材料在腐蚀介质和交变应力共同作用下引起的破坏。

氢脆：是指氢对金属的破坏。在腐蚀性环境下，裂纹尖端溶液酸化，氢离子H+浓度提高，并且被复原变成吸附氢原子H，向金属内部扩散，使裂纹尖端区脆化，促进裂纹扩张，使金属发生脆性断裂。;化工生产的腐蚀危害还表现???，由于跑、冒、滴、漏以及泄出废气、废液所造成的环境污染严重。例如，氯碱厂的腐蚀会造成氨气、盐酸等的泄漏等等。

化工企业共分为17个行业，其中腐蚀最严重的行业是氯碱和电石、化肥、纯碱、农药、染料和无机盐等六个行业。;第三节根底设施的腐蚀;环境污染对钢筋腐蚀的影响

1、CO2的影响

混凝土中钢筋保持钝化状态的临界碱度是pH=11.5。而工业生产中有大量CO2排到大气中，CO2与混凝土中的Ca〔OH〕2起化学反响，生成中性的碳酸盐CaCO3使混凝土“碳化〞。“碳化〞的结果可使pH9。此时，钢筋锈蚀就是不可防止的了。;2、SO2对钢筋的腐蚀

SO2、SO3及其形成的酸雨，一方面中和混凝土中的Ca〔OH〕2，使混凝土变得不稳定，碱度降低。另一方面，所生成的硫酸盐使混凝土进一步发生膨胀侵蚀作用，可使混凝土胀裂、酥化。混凝土自身遭破坏，自然会降低或丧失对其内钢筋的保护能力。;;以氯盐为主的腐蚀环境中保护钢筋的措施;;;湍流腐蚀〔冲蚀〕，指腐蚀性流体〔或气体〕与金属外表间相互运动而引起金属的加速腐蚀。;第五节水利枢纽金属结构腐蚀;水利枢纽中金属构件及设备包括：

〔1〕船闸金属结构，包括室外设备、室内设备和水下设备。

〔2〕发电厂金属结构及附属设??，包括电站进口拦污栅、检修门、快速门、压力钢管、尾水门、厂房钢结构、输变电铁塔架以及水轮发电机组及其附属设备、电缆支架等。

〔3〕泄洪建筑物局部，包括大坝深孔、表孔、导流底孔及相应的闸门和启闭设备，在导流底扎孔口下游还有反钩检修迭梁。;这些水利枢纽钢结构腐蚀主要有：

〔1〕大气腐蚀

〔2〕金属结构焊接处腐蚀

〔3〕水流作用下的气蚀或空穴腐蚀

〔4〕高速含泥沙水的磨蚀

〔5〕水下水生物附着造成的腐蚀

主要防护措施包括，热喷锌涂层处理、有机涂层防护处理、水溶性无机富锌涂层处理及玻璃钢防护处理。;空泡腐蚀又称空蚀。流体高速运动时产生气泡和空腔，气泡和空腔高速破灭，瞬间产生极大压力〔几千个大气压〕，这种压力不仅破坏金属外表保护膜，甚至将金属粒子撕离其外表，造成金属强烈破坏。;海洋设施面临的是海水腐蚀，影响海水腐蚀速度的因素有：

1、盐类及其浓度海水的盐度波动直接影响到海水的比电导，同时海水中含有大量Cl-离子，这些都会影响金属的腐蚀速度。

2、含氧量溶解氧含量是影响海水腐蚀的重要因素，因为金属在海水中的腐蚀主要是氧去极化的阴极控制过程。

3、温度一般认为，海水温度每上升10℃，金属腐蚀速度将增加一倍。;4、海生物在丛生叶绿素植物处，水层中含氧量增加；海生动物在其生命活动中会放出CO2；有时由于死亡的海生物分解，可