汽车涂层户外加速腐蚀试验方法
汽车涂层户外加速腐蚀试验方法
1 范围
本标准规定了汽车零部件及材料在典型自然环境下喷盐雾加速腐蚀试验方法的场地、试验条件、仪器设备、试验样品、测量方法及结果评价方法。
本标准适用于汽车用钢铁、铝、铜及其合金等金属覆盖层或其他转化膜层的户外加速腐蚀试验。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 13452.2 色漆和清漆漆膜厚度的测定
GB/T 25834 金属和合金的腐蚀钢铁户外大气加速腐蚀试验
GB/T 30789.1～9 色漆和清漆涂层老化的评价缺陷的数量和大小以及外观均匀变化程度的标识第1部分：总则与标识体系；[ ISO 4628-1 ,IDT]
第2部分：起泡等级的评定；[ ISO 4628-2 ,IDT]
第3部分：生锈等级的评定；[ ISO 4628-3 ,IDT]
第4部分：开裂等级的评定；[ ISO 4628-4 ,IDT]
第5部分：剥落等级的评定；[ ISO 4628-5 ,IDT]
第6部分：胶带法评定粉化等级；[ ISO 4628-6 ,IDT]
第7部分：天鹅绒布法评定粉化等级；[ ISO 4628-7 ,IDT]
第8部分：划线或其他人造缺陷周边剥离和腐蚀等级的评定；[ ISO 4628-8 ,IDT]
第9部分：丝状腐蚀等级的评定；[ ISO 4628-10 ,IDT]
GB/T 31973 汽车非金属材料及部件自然曝露试验方法
ISO 8407 金属和合金的腐蚀腐蚀试样中腐蚀产物的清除
ISO 9226 金属和合金的腐蚀—大气腐蚀—测定标准标本腐蚀性的评价腐蚀速率
ISO 11474 金属和合金的腐蚀.人造气氛的腐蚀试验.间歇盐雾下的室外加速试验(疮痂试验)
ASTM D6675 汽车钢板上有机涂层的盐加速户外表面腐蚀试验的标准实施规程
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1划痕层离宽度（Delamination Distance）
划痕处各类膜层失去附着力的宽度。
3.2划痕腐蚀最大宽度（Maximum Delamination Distance）
从划刻线的边缘起到膜层失去附着力最远处的距离。
3.3 划痕单边层离平均宽度（Average Delamination Distance on one scribed line side ）
在划痕线上选取几个测试点(5~6点)。测量从测试点起到膜层失去附着力的宽度，并根据测试点数量计算单边的平均值。
3.4 划痕腐蚀宽度（Corrosion Distance）
划痕处各类膜层具有可见腐蚀的宽度。从划刻线的边缘起到腐蚀最远处的距离。
3.5 划痕腐蚀宽度（Maximum Corrosion Distance）
从划刻线的边缘起到腐蚀最远处的距离。
3.6 划痕单边平均腐蚀宽度（Average Corrosion Distance on one scribed line side）
在划痕线上选取几个测试点(5~6点)。测量从测试点起到腐蚀最远处的距离，并根据测试点数量计算单边的平均值。
4 试验溶液
本标准所用试剂均采用分析纯及以上等级的试剂。
本标准喷淋用去离子水的电导率≦10us/cm，pH值为6.5 ~ 7.0，硬度≦5mg/L。
本标准喷淋用氯化钠溶液的质量浓度为5%±1%，pH为6.5～7.2。
注1：pH的测量应在25℃±2℃的环境条件下进行，可使用pH计测量，也可用精度不小于0.3的pH试纸测量。
注2：若配置的氯化钠pH超出本标准要求，可以用0.5 mol/L的硫酸或氢氧化钠溶液进行调节。
5 试验设备
5.1喷淋装置
通过手动加压使盐溶液能够产生尽可能分散薄雾的喷淋装置。
5.2敞开式曝露架
用于放置试验样品的户外加速腐蚀试验装置。敞开式曝露架可根据GB/T 31973要求进行设计，适用于外饰材料及部件各类形状和尺寸试样的曝露试验。一般采用铝合金材料制成。铝合金曝露架适合于各种不同气候类型地区，经适当涂漆处理的钢铁材料和未经处理的木材适用于沙漠地区，铜镍合金适用于高腐蚀性地区。曝露架应具有足够的长度和宽度来安装固定试样，保证试样互不影响。安装试样时一般使用绝缘瓷夹、塑料止动梢、木支架、缆绳和经防腐处理的衬板、紧固螺钉等。
为了使喷淋的溶液不能从一个试样流向另一个试样，曝露架安装试样的位置须使试样的各边都能暴露在空气中。曝露架应该放置在四周空旷无遮挡的地方，安装到曝露架上的试样距离地面最低高度为0.45 m，以避免与地表物体接触和防止试样在曝晒期间产生意外损坏。
5.3划痕刀
用于试样划痕的工具，刀头宽度为0.5 mm，推荐采用的划痕工具其断面为矩形，可以在金属底材
划出宽度为0.5 mm的划痕。使用其它规格的划痕工具，应与有关方商定。
6 试样
6.1试样的要求
用于户外腐蚀试验的试样，可以是零部件或样板，为了保证试验的结果的准确，建议选择3个试样用于平行试验。
零部件的尺寸应能够保证进行划痕处理，划痕面应尽可能的平整。除另有规定，样板尺寸为150 mm×250 mm×（0.6～1.5）mm。待测试样的材质、厚度、尺寸以及表面预处理，在所有测试中应一致，并尽可能代表实际汽车零部件的状况。任何参数的偏离都会导致测试结果的误差。对于每一种试样，需要记录以下相关数据的信息：
a) 用于试验材料的说明，表面处理材料方式，基材的类型，前处理方式，涂料的类型，喷涂方法和干燥情况下涂层的厚度。
b) 如果试样用于破坏性试验，破坏的形状和位置及破坏性试验方法都需要做说明。
c) 参考材料或是用于对比试验材料的信息。
6.2参比样件
参比样件要求是与试样同批生产的合格标准样件，主要用于外观检查时的参考对比。
6.3参比样件贮存
标准样件要求贮存在空气温度为23℃±2℃、相对湿度为50%±5%的标准环境条件下的避光处。
注：标准样件贮存处环境（包含空气）应保持清新、干净，无任何污染物质存在。
6.4试样清洁
除非特殊说明，试验前试样应彻底清洗干净，清洗方法取决于试样材料性质，清洗试样表面及除污的过程中须避免使用可能浸蚀试样表面的磨料或溶剂。试样清洗后应注意避免再次污染。
6.5状态调节
试样清洁、晾干后在23℃±2℃、相对湿度为50%±5%的标准环境状态条件下调节24 h以上。如果没有标准环境状态调节试验室，也可以在常规试验条件下调节24 h以上。
6.6封边处理
为了避免由于试样边缘早期锈蚀产生的锈水污染涂层和影响腐蚀测试区，试验前，应在试样的四周边缘，使用防水胶带或油漆进行封边处理。对于有挂孔的样板，在试验前应使用油漆对挂孔进行封边处理。
7 试验期限与检测周期
7.1试验期限设定方法
7.1.1
试验期限设定除考虑试样类型、用途及试验目的外，还要考虑能够正确地掌握试样性能腐蚀老化的历程。
7.1.2
试验期限设定可以选择以时间为单位(如月、年)，或者选择以试样性能变化(如腐蚀量、变色等破坏程度)到规定的某一极限值为单位，也可根据材料或试样的相关技术要求商定试验期限。
7.1.3
如无特殊要求，试验的期限至少为1年，试验期间若无明显的腐蚀现象，可延长3个月的试验时间。
7.2检测周期
除非另有商定，在整个试验期限中，各种性能变化的检测周期建议为每个月一次，也可根据腐蚀速率调整检测周期。
8 试验程序
8.1试验准备
8.1.1测量位置的确定
要求外观检查的表面及部件总成，其检查位置要选择在最显眼、接收太阳辐射能量最多的区域。划痕腐蚀的测量位置要选择在外观检查位置的下部。
8.1.2暴露前检测
试验前按本标准6.4、6.5的要求进行清洁与状态调节，然后根据本标准8.3.1～8.3.3中规定方法进行检测，除非另有规定，试样应该在与其状态调节相同的环境条件下进行试验。
8.1.3划痕处理
应在确定的测量位置划出1条100 mm长的竖划痕和1条50 mm长的横划痕，横划痕垂直于竖划痕且在竖划痕下方，2条划痕互不相交。划痕深度为穿过表面涂层到达金属底材，除非另有规定，划痕宽度为0.5 mm。所有划痕的相互距离至少为50 mm，划痕距试样边缘的距离应至少为20 mm。样板划痕位置示意图见图1。
对于镀锌板或镀锌合金钢板，划透涂层和镀层对于腐蚀试验的结果会有很大不同。试验应商定划痕划破涂层及镀层的程度。
试样划痕后，应在1 h内投入户外暴露腐蚀试验。
图1 样板划痕位置示意图
8.2投入试验
8.2.1暴露方式
室外暴露试验一般应为南北朝向。在北半球，试样有效面朝正南方向；在南半球，试样有效面朝正北方向。为了适应特殊的试验目的，也可以朝向任何方向放置。
除非另有商定，曝晒角度推荐使用45度。
8.2.2暴露状态
暴露试验时要保证试样间互不干扰，不相互遮挡阳光，试样的各边应都能暴露在空气中。如果试样是长方形，安装时其最短的边平行于水平线。无特殊情况下，试验期间尽可能不要移动或接触试样。
8.2.3喷淋盐雾
试样安装在曝露架后，用喷淋装置将配置好的盐溶液均匀喷淋到试样表面，从试样的上端开始喷淋直至下端，当下端有盐溶液开始点滴时，停止喷淋。在喷淋过程中，应防止影响到附近其它测试要求的试样。
除非另有约定，试验投试后，第1次喷淋间隔为3天，第2次喷淋间隔为4天，以此循环类推。
喷淋应在清晨露水蒸发之后进行。喷淋时，若试样表面有雪或冰，不要将其清除。
8.3检测方法
如无特殊说明，检测时的环境条件与试样状态调节条件一致。
8.3.1涂层厚度检测
如无特殊要求，样板进行划痕前，按GB/T 13452.2规定进行漆膜涂层总厚度的测定。
8.3.2划痕腐蚀检测
根据选择的测量周期，观察划痕的腐蚀出现时间、状态及腐蚀产物。测量垂直划痕与水平划痕的划痕层离宽度和划痕腐蚀宽度，以mm为单为记录测量数据。
对于划痕层离宽度的测试，除非另有商定，试验完成后，应立即进行评定。如果经过长时间调节后评定，在此期间，其附着力有可能恢复。划痕层离宽度按GB/T 30789.8的相关规定进行测量。
划痕腐蚀宽度按GB/T 30789.9的相关规定进行测量。
8.3.3外观目测检查
对于起泡、生锈、开裂、剥落、粉化等腐蚀老化现象可按标准GB/T 30789.1～7相关规定进行目测检查。也可以按GB/T 1766规定的评定方法进行检查和评级。检查时可选择能清晰辨别腐蚀产物的放大镜，对试样进行观察。
注：渗析物、起霜等老化现象的目测检查应在试样清洁前进行预观察。
8.3.4耐腐蚀性能检测
当试验结束后，须对试样的耐腐蚀性能进行最终评价。如果对于均匀腐蚀的试样基材的耐腐蚀性能也有测试要求，可使用合适的方法清除表面涂覆层。为保证腐蚀结果评价的一致性，可根据ASTM D610标准要求，通过面积法对清除腐蚀产物后的试样进行评价。
9 暴晒场腐蚀特性的监测
由于试验结果主要取决于与曝晒场的地理位置和曝晒的条件，因此必须要测量曝晒场中大气的腐蚀性，可以选择使用直接测量标准试样腐蚀率的方法（见9.2），也可以选择使用测量曝晒场大气环境数据的方法，或者两种方法一同使用。如果使用了暴晒场以外其他地点的有效大气环境数据，则必须要说明该地点的地理位置以及与曝晒场的距离。
9.1大气环境数据的测量
在整个试验过程中，大气环境数据的测量可按表1中规定的要求进行：
表1 大气环境数据监测要求
9.2标准试样的腐蚀率 9.2.1标准试样的材质
可通过标准试样的腐蚀率体现在特定时间段内暴晒场的腐蚀特性，通常可以选用以下材料的标准试样进行试验：
a) 非合金碳化钢（铜0.03%~10%，磷＜0.07%）。 b) 锌，纯度≥98.5%。 c) 铜，纯度≥99.5%。 d) 铝，纯度≥99.5%。 9.2.2标准试样的尺寸
标准试样形状须为长方形，尺寸不小于50 mm ?100 mm ，厚度为1 mm 左右。 9.2.3标准试样的前处理
在试验之前，须对标准试样进行标识，并使用以下方法进行清洗处理：
a) 用柔软、干净的刷子进行手动清洁，或将标准试样置于装有有机溶剂（如沸点在60℃~120℃的碳氢化合物）的器皿中进行超声波清洗。清洗完毕，还需用干净的有机溶剂进行漂洗，并烘干。
b) 也可以使用其他方法清洗，但必须保证清洗效果与方法a)相当。 9.2.4标准试样的腐蚀率测试
选取三块相同规格的标准试样按本标准9中规定的方法进行平行试验。试验开始前，须对清洗后的标准试样进行称重，精确到±1 mg 。试验完成后，可依据ISO 8407中的相关规定清除标准试样的腐蚀产物，然后进行称重，精确到±1 mg 。标准试样的腐蚀率按式(1)计算，计算公式如下：
100????=
t
A m
r corr ρ (1)
式中：
corr r ——腐蚀率，um/a ；
m ?——标准样品试验前后的损失质量，g ； A ——标准样品的有效试验面积，m 2； ρ——标准样品的密度，g/cm 3； t ——曝晒时间，a 。
10 结果评价
试验结果的评价可参考可按标准GB/T 30789.1～7相关规定进行评价，也可以按GB/T 1766相关规定进行评价。一般试验仅考虑以下几方面：
(1) 试样划刻线以外部分的外观，如起泡、生锈、开裂、脱落、粉化、丝状腐蚀等； (2) 试样划刻线部位的外观、划痕层离程度、划痕腐蚀程度等； (3) 质量变化。
11 试验报告
试验报告必须写明采用的评价标准和得到的试验结果。如有必要，应有每个试样的试验结果，每组相同试样的平均试验结果和试样的照片。
根据试验目的及要求，试验报告可包括如下内容：
a) 所参照的相关标准。
b) 试样的尺寸、形状、数量和表面状态（如:涂层刮伤、剥落或是其他缺陷）。
c) 曝晒场的地理条件包括地面覆盖物，曝晒架材料或结构和安装位置（面向赤道的角度）。
d) 电解液的种类，操作方法，喷雾器类型和喷淋间隔时间。
e) 检查的时间间隔、曝晒周期、环境参数的数据或是标准样品的腐蚀率。
f) 曝晒结果评价。
附录A
（资料性附录）
记录表格
A.1 样板涂层厚度记录见表A.1
表A.1 涂层厚度记录表
A.2 样板层离/腐蚀宽度记录见表A.2
A.2 层离/腐蚀宽度记录表
表中：
W0——初始划痕的宽度，mm
W1——划痕测试点两侧的最大层离宽度，mm
W2——划痕测试点两侧的最大腐蚀宽度，mm
A.3 样板试验期间主要环境参数记录见表A.3
A.3 主要环境参数记录表
金属管道腐蚀防护基础知识
编号：SY-AQ-09483 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 金属管道腐蚀防护基础知识 Basic knowledge of metal pipeline corrosion protection
金属管道腐蚀防护基础知识 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的
现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在 0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。
11、桥梁事故案例
【案例1】××大桥坍塌 ●工程背景及事故经过 某大桥是一座净跨l00m，箱肋单波混凝土型拱桥，由××设计院设计，××桥梁公司负责施工，于×年×月开始建设。×年×月×日箱肋合拢。17日l0时43分突然坍塌，造成死亡19人，10人重伤。 ●事故原因分析 大桥箱肋坍塌，其主要原因是拱肋纵向失稳。影响失稳的因素是多方面的。 1．施工方面，在拼装过程中，未能严格按照设计要求和施工规范，未能加强观测，出现了拱轴线偏离。特别是9月15日拆除拉杆后，再次发现西岸比东岸高26．6cm，下游高14．2cm，下游东岸较设计标高低17．5cm，上游低20.8cm。4号接头上游西岸较设计标高高12.4cm，下游离14.6cm。在实测拱轴线明显偏离设计拱轴线情况下，既不报告请示，也未停工采取措施，相反在未浇筑接头混凝土之前，于16、17日先后两次在东岸下游1、3段箱底处浇筑混凝土11t，这种单边非对称加载，使拱轴线的偏离加大，终于使箱肋纵向失稳、坍塌。 2．设计方面。此桥原设计方案是参照×省公路设计院箱肋单波双曲线拱桥图纸，按荷载汽-15，挂-80设计为5段拼装方案。在施工中，施工单位考虑5段单块构件过重，吊装困难，于6月10日作向监理和业主提出将5段改为9段方案，并得到设计批复。大桥坍塌后，经技术人员对设计方案进行比较和验算的结果表明：9段拼装设计方案基本正确，但比较粗糙。如在9段设计中，对贝雷架在箱肋端部悬挂问题，对悬浇的工作拱度，对加载程序都没有向施工提出具体交待数据和规定，对作为支撑作用的斜拉杆的拆除时间，标明在拱圈合拢后即可进行，实践证明是不妥的。同时，对重点拱肋的受力情况，施工和加载程序均未进行计算和规定。 3．管理方面，业主单位未对变更设计组织有关专家进行严格审查，是极不严肃的科学态度，是十分错误的。在施工管理上，明知施工单位现场技术力量不足，对建造、工艺复杂、吊装要求高的大跨度拱桥有困难，也未能派出得力干部和有经验的工程师予以加强。这些也是酿成大桥坍塌事故的原因之一。 ●经验教训 某大桥拱肋坍塌事故发生的原因，虽是多方面的，但施工方面的问题是主要的。大桥坍塌的内在因素是拱轴线偏离、失去纵向稳定。这是一起典型的责任事故。 ●预防对策 1.在设计上，要精益求精，设计方案要合理，计算要准确，设计技术交底要到位。 2.施工方面，要严格按照设计与施工技术规范进行施工，要加强现场施工技术力量。尤其是当出现质量问题时，要及时报告，及时组织有关专家进行处理，不得盲目蛮干。 3.管理方面，要作到严格按照程序进行管理，真正作到横向到边，纵向到底，消除安全隐患。 【案例2】某大桥支架垮塌事故
材料腐蚀与防护
华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 题目材料腐蚀与防护论文 学院环境与市政工程学院 专业 姓名 学号 指导教师 完成时间2016年10月20日 华北水利水电大学
前言 工程材料的腐蚀给国民经济和社会生活造成的严重危害已越来越为人们所认识重视。金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震灾害（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极过程会因溶液离子受到腐蚀产物的阻挡，导致扩散被阻而腐蚀速度变慢，这个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。影响金属腐蚀的因素有内部因素、外部因素及设备结构因素。控制腐蚀的根本办法自然应是控制电化学作用，即如何消除腐蚀电池。即使不能完全消除，也要设法使腐蚀电流密度降至最低程度。常用的腐蚀防护方法有涂料、缓蚀剂和电化学保护 关键词：金属腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀 Abstract:The serious damage to the national economy and the social life caused by the corrosion of engineering materials has been more and more recognized by people. The loss of metal corrosion is far more than the flood, fire, typhoon and earthquake disaster (average) the total loss, here does not include indirect losses due to corrosion caused by production downtime, and explosion caused by. Corrosion of metals in aqueous solutions is an electrochemical reaction. The formation of a corrosion cell isolation of anode and cathode area on the metal surface, the metal loses electrons in solution, a positively charged ion, this is a process that the anodic process of oxidation. With the development of the corrosion process, in most cases, cathode or anode process will be blocked by ionic corrosion products, leading to the proliferation resistance and corrosion speed is slow, this phenomenon is called polarization, the corrosion of metal decreases with increasing polarization. Factors affecting metal corrosion include internal factors Keyword :Metal corrosion Electrochemical corrosion
金属腐蚀与防护
摘要：本文论述了腐蚀的产生机理，从而探讨了防腐蚀的办法。文章介绍了金属腐蚀与腐蚀机理,详细综述了形成保护层、电化学保护法、缓蚀剂法等几种常见腐蚀防护方法的原理以及在金属腐蚀与防腐中的应用和研究进展。 关键词：金属腐蚀防护 金属腐蚀的分类：根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀,因为只要环境的介质中有水存在,金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。金属在各种电解质溶液,比如大气、海水和土壤等介质中所发生的腐蚀都属于电化学腐蚀.。环境中引起金属腐蚀的物质主要是氧分子和氢离子,它们分别导致金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,其中又以吸氧腐蚀最为普遍。 腐蚀给人类社会带来的直接损失是巨大的。20世纪70年代前后，许多工业发达国家相继进行了比较系统的腐蚀调查工作，并发表了调查报告。结果显示，腐蚀的损蚀占全国GNP的1%到5%。这次调查是各国政府关注腐蚀的危害，也对腐蚀科学的发展起到了重要的推动作用。在此后的30年间，人们在不同程度上进行了金属的保护工作。在以后的不同时间各国又进行了不同程度的调查工作，不同时期的损失情况也是不同的。有资料记载，美国1975年的腐蚀损失为820亿美元，占国民经济总产值的4.9%；1995年为3000亿美元，占国民经济总产值的4.21%。这些数据只是与腐蚀有关的直接损失数据，间接损失数据有时是难以统计的，甚至是一个惊人的数字。我国的金属腐蚀情况也是很严重的，特别是我国对金属腐蚀的保护工作与发达的工业国家相比还有一段距离。据2003年出版的《中国腐蚀调查报告》中分析，中国石油工业的金属腐蚀损失每年约100亿人民币，汽车工业的金属腐蚀损失约为300亿人民币，化学工业的金属腐蚀损失也约为300亿人民币，这些数字都属于直接损失。如该报告中调查某火电厂锅炉酸腐蚀脆爆的实例，累计损失约15亿千瓦·时的电量，折合人民币3亿元，而由于缺少供电量所带来的间接损失还没有计算在内。所以说，金属腐蚀的损失是很严重的，必须予以高度的重视。金属腐蚀在造成经济损失的同时，也造成了资源和能源的浪费，由于所报废的设备或构件有少部分是不能再生的，可以重新也冶炼再生的部分在冶炼过程中也会耗费大量的能源。目前世界上的资源和能源日益紧张，因此由腐蚀所带来的问题不仅仅只是一个经济损失的问题了。腐蚀对金属的破坏，有时也会引发灾难性的后果，此方面的例子太多了，所以对金属腐蚀的研究是利国利民的选择。由于世界各国对于腐蚀的危害有了深刻的认识，因此利用各种技术开展了金属腐蚀学的研究，经过几十年代努力已经取得了显著的成绩。 金属防护的方法： 改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐腐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。 在金属表面形成保护层在金属表面覆盖各种保护，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法[3]。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。它们是用化学方法、物理方法和电化学方法实现的。该法就是使金属表面形成转化层和加上一层坚固的保护层，达到隔离大气保护金属的目的.如对金属表面实施电镀、化学镀以及氧化、磷化处理等，可使金属表面覆盖一层耐腐蚀的保护层;也可以对金属表面氮化。
管道的腐蚀与防护方法
管道的腐蚀与防护方法集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
管道的腐蚀与防护方法一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３O４或Fe２O３为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2－的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。
管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na3FeO3·2Na2FeO2+7H Na3FeO3·2Na2·2Na2FeO2+4H2O→7NaOＨ+Fe3O4+H 7H+H→4H2 3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据
海洋平台腐蚀与防护1
第一章前言 1.1 国内外海洋平台事故 近30年来，海洋腐蚀向人类敲响的警钟。1980年3月，在北海艾克菲斯油田上作业的“亚历山大·基定德”号钻井平台，在8级大风掀起的高6∽8m的海浪的反复冲击下，5根巨大的桩腿中的D号桩腿因6根主撑管先后断裂而发生剪切断裂，万余吨重的平台在25min 内倾倒，使123人遇难，造成近海石油钻探史上罕见的灾难。挪威事故调查委员会检查报告表明，D号桩腿上的D-6主撑管首先断裂。该主撑管曾经开过一个直径325mm的孔，并焊上一个法兰，准备安装平台定位声纳装置，实际上后来并未安装，开裂就是从这个法兰角的6mm焊缝处开始的，裂纹在海浪与荷载的反复作用下不断扩展，最后导致平台沉没。 2010年9月7日23时，山东东营胜利油田位于渤海的作业3号修井作业平台受玛瑙台风影响(风力最大时阵风9级，浪高近4米)平台发生倾斜发生倾斜45度事故。平台上4人落水，32人被困平台。目前已有34人获救。平台设计通常都考虑台风的影响，况且又是在中国的内海-渤海，我觉得平台倒塌与海洋腐蚀应有一定的关联。 1.2 腐蚀工程 腐蚀工程包括腐蚀原理和防护技术两部分。 腐蚀原理是从热力学和动力学方面解释和论述腐蚀的原因、过程和控制。 防护技术泛指防止或延缓腐蚀损害所采用的有效措施。大体上有以下几种： ①选择材料，根据使用环境合理选用各类金属材料或非金属材料； ②电化学保护技术，主要是阴极保护技术、阳极保护技术与排流技术；③表面处理技术，如磷化、氧化、钝化及表面转化膜； ④涂层、镀层技术，主要有涂料、油脂、镀层、衬里与包覆层等； ⑤调节环境，即改善环境介质条件，如封闭式循环体系中使用缓蚀剂、调节pH值，以及脱气、除氧和脱盐等； ⑥正确设计与施工，从工程与产品设计时就应考虑腐蚀问题，如正确选材与配合，合理设计表面与几何形状，严格施工工艺，采取保护措施，特别是防止接触腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀及焊接腐蚀等。 由此可见，腐蚀工程涉及的专业知识领域很广，主要有冶金、材料、机械、表面处理、化学、
材料的腐蚀与防护
姓名：贾永乐学号：201224190602 班级：机械6班 检索主题：材料的腐蚀与防护 数据库：中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法：用高级检索，主题词：腐蚀与防护关键词：材料相与检索结果：1456篇，其中关于航空材料的13篇；金属材料的腐蚀的183篇；材料的防护的522篇，其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史： 所有的材料都有一定的使用寿命，在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中，腐蚀失效的危害最为严重，它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和，造成许多灾难性的事故，造成了资源浪费和环境污染。因此，研究与解决材料的腐蚀问题，与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中，特别足在高温、高压、多相流作用下，以及在磨损、断裂等的协同作用下，腐蚀损坏格外严重。据统计，材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1．8％～4．2％。而常用金属材料最容易遭受腐蚀，因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上，才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施，以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故，保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航
空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代，经过几十年的曲折发展，取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上，已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978．10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组，笔者作为学科组成员，第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长，承担了航空航天部分的调查任务。1980．1—1982．6广泛函调一百多个工厂，并深入26个厂、所、部队，机场进行了实地考查，发现了大量的腐蚀问题，笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》，汇集了数据比较周全，二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前，铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造，加之使用涂料档次低，对表面处理和涂装工艺不够重视，车辆锈蚀严重，修理时车体钢板的更换率相当高，有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年，耐大气腐蚀钢（即Corten钢，又称耐候钢）开始用于车辆，到1990年，已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%
生活中的腐蚀与防护
生活中的腐蚀与防护文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
生活中的腐蚀与防护 在我们的日常生活中，经常看到有些现象，小区的铁栅栏被锈蚀了，自行车的车头锈迹斑斑，打开家里水龙头的时候会有锈水流出，公园的篮球框被锈蚀，还有大理石雕像被腐蚀得看不清石像的主人公的容貌，等很多这些现象。我们都看到，并且知道或多或少跟腐蚀这词牵上联系。 随着时代的发展，工业化使人类的文明前进了一大步，但同时这也对环境带来了很大了伤害。酸雨就是一个典型的现象，酸雨是指小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量所造成的。中国的酸雨主要因大量燃烧高的煤而形成的，多为，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的也是形成酸雨的重要原因。我国一些地区已经成为酸雨多发区，酸雨污染的范围和程度已经引起人们的密切关注。 酸雨具有强大的腐蚀力，它大大加速了建筑物、金属、纺织品、皮革、纸张、油漆、橡胶等物质的腐蚀速度。美国每年因酸雨造成的损失达250亿美元。酸雨还是摧残文物古迹的元凶，酸雨依靠它的酸性，可以腐蚀各种材料，建筑与名胜古迹，可以加速金属制品，石雕品和建筑的涂层的风化过程。它使人类几千年来创造的艺术瑰宝黯然失色。降落到建筑表面的酸雨跟碳酸钙发生反应，生产能溶于水的硫酸钙，被雨水冲刷掉。这种过程可以进行到很深的部位，造成建筑物石料的成层剥落。我们知道，地中海沿岸的历史名城雅典保存着许多古希腊时代遗留
下来的金属石雕像，但近10年来已慢慢被腐蚀。还有我国着名的昆明石林，一个屹立了6500万年的自然景观，此刻却正在消亡，而且速度很快。据中科院近14年的考察发现，石林正在消亡，而导致石林表面石膏化严重的罪魁祸首正是酸雨，这对石林来说是毁灭性的打击。酸雨，正在用它强大的腐蚀性摧毁着代表人类文明的古文物，古建筑！这就是酸雨的危害，要想解决这个问题，只能坦言现在很难解决，但是要想缓解这个问题，大家就要真爱我们现在的环境，用行动去维护自然平衡。 腐蚀这是很平常的现象，我们在生活的常识知道，酸会腐蚀金属，金属失去了原来的性能，对于这个现象，要想怎样去解决生活中类似于酸对金属的腐蚀呢其实，腐蚀的产生是多因素影响的，腐蚀是一个广义，而不只单单是，金属的腐蚀，还有很多例如点腐蚀，晶间腐蚀，缝隙腐蚀等，腐蚀是一个常见的问题。我们回头细想，一个问题为什么，自行车的车身要涂上漆，还有汽车为什么要图喷漆，出了美观，大家想到什么大家也许已经想到了，就是为了防腐，漆的作用可隔绝车身与空气中的水分发生电化学腐蚀。凡是都有个顺序，排队都有先来后到，先知道腐蚀，然后根据腐蚀的情况进行防护。 我们在生活中经常看到的防腐方法就是涂漆，把漆涂在金属的用具上，涂漆不单单只用在金属上，还有木料。木料的防腐，我家里的桌椅，有些是自己家里做的，当时看父亲，是分几次涂漆在木料上，当时我就不明白为什么要涂这么多次漆，还要分这么多次呢然后父亲解析到，为了更好对木料进行防护。生活这中蕴含着很多的智慧，用心去观察发现问题。
十大海洋腐蚀防护技术
盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例 一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为
海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括富锌底漆(有机：环氧富锌；无机：硅酸乙酯)、热喷涂铝锌；中间漆主要有环氧云铁、环氧玻璃鳞片；面漆包括聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯树脂等。 表2我国重防腐涂料的种类与比例 我国重防腐涂料增长率较快，2012年我国涂料总产量1270万t，居世界第一位，但企业数量多，单产低。 我国涂料生产企业有上万家，但产量在5000t以上的涂料企业不足10%。美国涂料年生产总量约700万t，厂家只有400多个。日本是世界第3大涂料生产国，总产量200万t，生产企业只有167家。我国涂料公司的产值低：从企业销售额来看，我国最大的涂料公司的年销售额不足AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司的1/50。此外，我国许多涂料公司的产品质量还有待进一步提高。我国虽有先进的纳米复
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护 1．（2014届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷）a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块如图所示放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．生铁块中的碳是原电池的正极 B．a试管内压强变大，b试管内压强变小 C．两试管中相同的电极反应式是：2Fe Fe2++2e- D．两试管中均发生了电化腐蚀 2．（2014届山东省烟台市高三3月模拟化学试卷） 下列事实不能用电化学理论解释的是 A．轮船水线以下的船壳上镶嵌有一定量的锌块 B．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿 C．锌跟稀硫酸反应制取氢气，加入少量硫酸铜能加快反应速率 D．铝在空气中不易腐蚀，不用特殊方法保存 3．（2014届北京市东城区高三第二学期质量调研理综化学试卷） 下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A．图a中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小 C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大 D．图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由MnO2的氧化作用引起的
4．（2014届山东省淄博市高三3月模拟考试理综化学试卷） 下列说法正确的是 A．工业上常通过电解熔融的MgO冶炼金属镁 B．合金的硬度一般比其成分金属的硬度大 C．钢铁发生吸氧腐蚀时，正极反应是4OH－－4e－＝2H2O＋O2↑ D．在铁上镀铜，应选用铜作阴极 5．（2014届河南豫东、豫北十所名校高三阶段测试（四）理综化学试卷）镀锌钢管具有广泛的用途，镀锌钢管有冷镀锌管和热镀锌管，冷镀即电镀，热镀是指熔融状态的锌与铁生成合金层。下列说法正确的是 A．铁锌形成的合金层是纯净物，耐酸碱腐蚀 B．钢管镀锌的目的是使铁与锌形成原电池，消耗锌而保护钢管免受腐蚀 C．钢管冷镀时，钢管作阴极，锌棒作阳极，锌盐溶液作电解质溶液 D．镀锌钢管破损后，负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ 6．（2014届江苏省如东县高三上学期期末四校联考化学试卷） 下列说法正确的是 A．镀锌铁板是利用了牺牲阳极的阴极保护法来达到防止腐蚀的目的 B．在滴有酚酞的Na2CO3溶液中，加入BaCl2溶液后红色褪去，说明BaCl2溶液显酸性C．合成氨反应需使用催化剂，说明催化剂可以促进该平衡向生成氨的方向移动 D．汽车尾气的净化反应2NO＋2CO2CO2＋N2 △H＜0，则该反应一定能自发进行7．（2014届福建省莆田市高三3月质量检测化学试卷） 下列说法正确的是 A．镀锌铁的镀层破损后，镀层仍然对铁起保护作用 B．SiO2不溶于强酸和强碱，可用于制光导纤维 C．C12与SO2使品红溶液褪色的原理相同 D．常温下浓硫酸与铝不反应，可用铝槽车运输 8．（2014届山东省青岛市高三3月统一质量检测理综化学试卷） 下列说法一定正确的是 A．反应A(s) 2B(g) + C(g)，当C的体积分数不变时，反应达到平衡状态 B．将钢闸门与直流电源的正极相连，可防止钢闸门腐蚀 C．将33.6LNO2溶于D2O中得到1L溶液，该溶液的物质的量浓度为1.0mol/L
金属管道腐蚀防护基础知识
金属管道腐蚀防护基础知识 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。 化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）足以 使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。 8．点蚀和坑蚀各有什么特征？ 点蚀：坑孔直径小于深度；坑蚀：坑孔直径大于深度。 9．什么是应力腐蚀，应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种？ 由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过
程称为应力腐蚀。应力腐蚀按腐蚀机理可分为：（1）阳极溶解（2）氢致开裂。 10．腐蚀疲劳的定义？ 金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏，称为腐蚀疲劳。 11．氧浓差腐蚀是如何产生的？ 地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。由于在管道的不同部位氧的浓度不同，在贫氧的部位管道的自然电位（非平衡电位）低，是腐蚀原电池的阳极，其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度，故遭受腐蚀。管道通过不同性质土壤交接处时，粘土段贫氧，易发生腐蚀，特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。对储油罐来讲，氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良，还有罐周和罐中心部位的透气性差别，中心部位氧浓度低，成为阳极被腐蚀。 12．什么是细菌腐蚀？它是如何产生的？ 细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时，阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物，硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。 在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。 SO42-+8H→S2-+4H2O 由于硫酸盐及其它H+的存在，金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。在土壤中它附在金属表面上，不能连续地成为气泡逸出，就会发生阴极极化，使腐蚀过程明显减慢。但硫酸还有菌的存在，恰好给原子氢找到了出路，把SO42-还原成S2-，再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。当土壤pH值在5~9，温度在25~30℃时，最有利于细菌的繁殖。 13．电偶腐蚀是怎样产生的？ 当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触，并处于电解质溶液之中时，电极电位较负的金属不断腐蚀，而电极电位较正的金属却得到了保护，这种腐蚀称为电偶腐蚀。
腐蚀与防护
《腐蚀与防护》课程教学大纲 一、课程性质 本课程是应用化学的专业选修课，有助于学生拓展知识面，更好的开展科研、生产专业学习。通过介绍工业生产过程中产生的各种腐蚀过程及其原理，各种防腐蚀技术，腐蚀试验方法等，使学生熟悉企业不同生产过程中所产生的各种腐蚀，充分了解如何对其进行有效的防护。 二、教学目的 本课程是化学工程专业一门应用性较强的专业课程。主要目的是使学生了解材料发生各种腐蚀的基本规律及作用机理，掌握材料腐蚀的评价方法。控制原理及防腐技术，并能够结合材料的成分与结构特征，分析耐腐蚀材料的设计及其热处理原理。 三、教材教参 教参 1. 王增品，姜安玺，腐蚀与防护工程高等教育出版社，1991 2. 美国腐蚀工程师协会编，腐蚀与防护技术基础，冶金工业出版社，1987 3. 化学工业部化工机械研究院主编，腐蚀与防护手册，化学工业出版社，1991 4. 尤里克，腐蚀与腐蚀控制，石油工业出版社，1996 5. 张远声，腐蚀破坏事故,100例，化学工业出版社，2001 6. 王保成，材料腐蚀与防护(21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材)，北京大学出版社，2012 四、教学方式 本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式组织教学，适当使用多媒体课件进行教学，增大课堂容量，在有限的学时内取得最佳的教学效果。 五．教学内容及时数 根据化学本科专业人才培养方案，本课程共1.5学分，总的教学时数为27学时，具体如下： 第一章腐蚀与防护概论（2学时） 基本内容：腐蚀的定义、分类，影响腐蚀的因素及腐蚀的普遍性与严重性。腐蚀防护的意义，腐蚀与防护工作概况，防腐蚀方法。防腐蚀设备的使用与保养；防腐蚀工作中劳动保
管道的腐蚀与防护方法(新版)
管道的腐蚀与防护方法(新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0382
管道的腐蚀与防护方法(新版) 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa 压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。 2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以Fe３ O４
或Fe２ O３ 为主要成分的表面膜，同时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO2 － 的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁：
镁合金汽车发动机上的腐蚀与防护
镁合金汽车发动机上的腐蚀与防护 班级06030143 姓名王力 学号 3 2 摘要：阐述了现代汽车为节能、环保而开始大量采用镁合金材料; 介绍了镁合金材料的性质特点, 采用镁合金材料制造的汽车部件; 并指出镁材料在汽车工业中的应用和发展前景。对镁合金的腐蚀行为、各种因素对镁合金腐蚀性能的影响进行了综述，并指出镁合金各种表面处理技术的优缺点及其未来发展方向。 关键词：轻量化合金材料发动机汽车镁合金表面防腐 1、前言 自人类进入21世纪以来,随着能源价格的不断上涨,以及可持续发展要求的提高,汽车燃料的经济性问题越来越引起人们的广泛关注。汽车燃料的经济性与汽车的设计、制造和使用有着密切关系，汽车材料的轻量化是改善燃料经济性的有效途径。 对汽车工业来说, 节约能源、减少汽车尾气排放的最有效办法就是减轻汽车自身的质量, 而减少汽车质量的主要途径是使汽车材料轻量化。汽车质量每减少10%,燃油消耗可以降低6% - 8%。要想减轻汽车自重, 就必须采用轻质材料。镁合金材料是自古以来实际应用中最轻的金属结构材料, 是所有现用金属材料中密度最低的轻金属材料,因而成为汽车减轻自重以提高其节能性和环保性的首选材料。另外, 镁合金材料还具有比强度和比刚度均高、导热导电性能好、阻尼减震性和电磁屏蔽性强、易加工成形、废料易回收等特点。由于镁合金材料的众多优点,其应用适应了全世界对汽车安全、节能和环保要求越来越高的趋势, 受到了各国政府和发达国家汽车制造企业的高度重视。 2、镁合金在汽车发动机上应用的原因 镁合金是最轻的金属结构材料, 其密度为1.75g/cm3～1.90g/ cm3，比铝合金约轻36% , 比锌合金约轻73% , 比钢约轻77%。镁合金的强度和弹性模量较低, 但它有高的比强度和比刚度, 在相同重量的构件中, 选用镁合金可使构件获得更高的刚度。镁合金有很高的阻尼容量和良好的消震性能, 它可承受较大的冲击震动负荷, 适用于制造承受冲击载荷和振动的零部件。镁合金具有优良的切削加工性和抛光性能, 在热态下易于加工成型。 镁合金的熔点比铝合金低, 压铸成型性能好。镁合金铸件的抗拉强度与铝合金铸件相当,
钢筋混凝土桥梁腐蚀机理和防治措施
交通世界TRANSPOWORLD 收稿日期：2018-09-27 钢筋混凝土桥梁腐蚀机理和防治措施 徐卫宾 （新疆塔城公路管理局，新疆塔城834700） 摘要：在总结钢筋混凝土桥梁腐蚀机理研究现状的基础上，阐述了钢筋混凝土桥梁腐蚀分类，包括应力腐蚀、软水腐蚀、 离子交换腐蚀等，并探讨了钢筋混凝土桥梁腐蚀的防治措施，包括采用高性能的混凝土、设置表面涂层、采取阴极防护措施等。 关键词：钢筋混凝土桥梁；腐蚀；防治中图分类号：U448.34文献标识码：B 0引言 钢筋混凝土结构分为普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构。随着科学技术发展，钢筋混凝土桥梁在我国得到广泛的应用，在既有桥梁材料类型中占有着较大的比重，与此同时腐蚀引起的钢筋混凝土桥梁受损情况越来越普遍。就目前国内有关钢筋混凝土桥梁腐蚀和防治的研究来说，很多腐蚀的机理还不明确，对于腐蚀的防治工作也有待研究。本文分析了钢筋混凝土桥梁腐蚀机理和防治的研究现状，总结提出了对于钢筋混凝土桥梁腐蚀和防治的进一步措施。 1桥梁腐蚀机理研究现状 现阶段对于桥梁腐蚀机理的研究主要认为：由于混凝土受到腐蚀性介质的作用，混凝土被腐蚀，对钢筋造成了破坏，钢筋在外界因素的作用下遭受破坏，对于混凝土会产生一定的应力变形，进而导致混凝土的裂缝[1-4] 。这些裂 缝会导致钢筋腐蚀进一步加重。 2钢筋混凝土桥梁腐蚀分类 钢筋混凝土桥梁腐蚀分类研究主要分为应力腐蚀、软水腐蚀、离子交换腐蚀以及钢筋的锈蚀。2.1应力腐蚀 目前，对于混凝土腐蚀的研究工作，主要集中在单个 因素对于混凝土腐蚀的影响，但是在实际中发现混凝土除了受到外界环境的腐蚀介质影响以外，应力也会在一定程度上影响钢筋混凝土。 在应力的作用下，对于钢筋混凝土桥梁的腐蚀，与各种外界因素对钢筋混凝土的腐蚀不同。对于钢筋混凝土桥梁施加一定的水平应力，将会在这个部分引起集中应力，从而加速了混凝土的腐蚀速率，并因为应力的作用，会使混凝土内表面产生裂缝，裂缝的破坏发展经历3个阶段：微裂缝的产生、微裂缝的不断发展、宏观裂缝出现，并使得 构件的稳定性遭到破坏。还有其他的观点是：混凝土的腐蚀不仅与那些腐蚀离子有关系，还和钢筋混凝土的氧化有关，根据现有的研究数据，钢筋混凝土在外部应力与外界环境因素的同时作用之下，外界应力对于混凝土的腐蚀要比环境因素所造成的腐蚀更大。2.2软水腐蚀 软水腐蚀的原理就是当混凝土表面与水接触，随着时 间的增长，水泥中含有的氢氧化钙与水融合，在化学作用下，氢氧化钙会被析出，从而引起混凝土流失。并且，因为化学作用，在混凝土中的氢氧化钙，其浓度会逐渐降低，从而导致了混凝土的孔隙变大，会将混凝土的内部构造破坏。2.3离子交换腐蚀 离子交换腐蚀是指各种离子在相互作用之下，新生成 的物质更加容易溶解，对于钢筋混凝土的腐蚀程度就会很大。这些离子与混凝土中含有的氢氧化钙发生反应，会将混凝土的水泥石破坏。但是，对于碱性物质来说，它们对混凝土的腐蚀性较小。2.4钢筋的锈蚀 （1）在离子作用下钢筋发生了锈蚀 在一般情况之下，混凝土孔隙中充满氢氧化钙的过饱 和溶液，在这种碱性过大的环境之下，一开始钢筋并不会开始腐蚀，但一段时间后，混凝土就发生了碳化，而过多的氯离子会破坏钢筋，导致混凝土的碱性降低，对于混凝土的保护作用也将大大降低[5-6]。在这种情况下，氯离子过多对钢筋混凝土局部产生侵害，进而对整个钢筋混凝土桥梁系统造成破坏。 （2）混凝土的碳化作用引起的锈蚀 在水泥遇到水以后，发生了一系列的反应形成水化硅酸钙凝胶和氢氧化钙。在空气中会有一些二氧化碳进入混凝土的溶液中，并与里面已经溶解的氢氧化钙反应，混凝土溶液中的pH 值会降低，称为混凝土碳化[7]。在碳化作用 119
管道的腐蚀与防护
管道的腐蚀与防护方法 一、碱线腐蚀与防护 1．概况 大庆石化总厂炼油厂输转车间81单元碱管道用于向生产装置提供浓度30%～40%的碱液，管道材质为碳钢，连接采用焊接方式，工作压力为0.6～0.7Mpa,工作方式为间歇式。冬季操作时需用0.3Mpa压力的蒸气伴热，由于碱液温度高，造成管道焊口开裂，碱液经常泄漏，生产很被动。同时泄漏出的碱液腐蚀其它管道，每年维修费用很大，这种现象94年前一直没有得到解决。2．腐蚀原因分析 普通碳钢在碱液中会形成一层以 Fe ３O ４ 或Fe ２ O ３ 为主要成分的表面膜，同 时由于晶界上有碳化物和氮化物析出，使晶界上的表面膜不稳定，易溶解。在外应力的作用下产生了晶界裂纹，使新暴露出来的铁产生FeO 2 －的选择性溶解，形成应力腐蚀。 碳钢在NaOH溶液浓度5%以上的全部浓度范围都可能产生碱脆，而以30%左右的浓度最危险，发生碱脆的最低温度为50℃，在沸点附近的高温区最易发生。见图一。 管道使用过程中，夏季或管道不加热时，浓度在30～40%的碱液不发生碱脆；而在冬季，管道加热时，温度超过50℃，碱浓度仍为30～40%时则发生碱脆，因为实际碱管道在加热的情况下往往都高于50℃。 另外，碱性溶液只有在非常富集的情况下，才会通过如下反应溶解铁： 3Fe+7NaOH→Na 3FeO 3 ·2Na 2 FeO 2 +7H
Na 3FeO 3 ·2Na 2 ·2Na 2 FeO 2 +4H 2 O→7NaOＨ+Fe 3 O 4 +H 7H+H→4H 2 3Fe+4H 2O→Fe 3 O 4 +4H 2 该管道每10日左右送一次碱，容易在焊口处沉积碱液。管道一般为单面焊，内壁常有未焊透处，存有间隙。随时间延长，碱液浓缩，造成碱液在焊口处富集，使焊口处首先腐蚀，而且使焊道不存在金属钝化膜，常露出新鲜的金属表面。根据电化学腐蚀原理，该处的金属表面常处于阳极处，处于腐蚀状态。 原管道的接头为焊接，焊口附近的金相组织比基体的金相组织晶粒大，加之焊接组织不均匀性及焊接后存在较多的缺陷，这样焊道与基体金属的表面机械性能及化学成分存在较大的差异。 该管道在50℃以上的情况下使用和停用交替进行时，由于碱液的富集及较高温度的双重作用，很快发生应力腐蚀开裂，使管道泄漏在冬季频繁发生。 3.材料选择依据 通过对几种防腐方法比较，认为“天津大学国家教委形状记忆材料工程研究中心”提供的“Fe基形状记忆合金管接头”效果最佳。因为形状记忆合金的效应是指材料经变形后（通常在Ms 温度以下或Ms附近），当加热到超过一定温度时能恢复原来的形状。这种具有形状记忆效应的材料称为记忆材料。 利用铁基形状记忆合金连接管道的原理如图2所示。在室温下，使管接头扩孔形变，形变后管接头内径大于被连接管子的外径，因此可使被连接管较容易插入到管接头中间，然后加热管接头到一定温度（Af以上），管接头欲恢复其原来小口径形状收缩而抱紧管子。达到连接管子的目的。 采用铁基形状记忆合金管接头连接管道，可以避免管道连接因焊接而引起的金相组织变化和管道焊口的应力腐蚀开裂。