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腐蚀与防腐

腐蚀与防腐
腐蚀与防腐

《腐蚀与防腐》综合复习资料

一、填空题

1、常用的防腐方法有金属防腐的结构改变法、金属防腐的保护层法、金属防腐的电化学保护法和金属防腐的腐蚀介质处理法。(课件,金属腐蚀防护技术)

2、极化曲线分为阳极极化曲线和阴极极化曲线两种。(课件,极化与去极化,极化曲线)

3、氧去极化的阴极过程可以分为两个基本环节:氧向金属表面的输送过程和氧离子化反应过程。(课件,极化与去极化,氧去极化)

4、金属的腐蚀是由氧化与还原反应组成的电池反应过程实现的,依据氧化与还原电极的大小及肉眼的可分辨性,腐蚀电池可分为阳极和阴极两种。(课件,腐蚀原电池)

5、在腐蚀控制方式中,当R=0,P a<

6、平衡电位是指当金属电极于溶液界面的电极过程建立起平衡反应,平衡过程包括两个

7、氧浓差电池中,位于高氧浓度区域的金属为阴极,位于低氧浓度区域的金属为阳极。(课件,腐蚀原电池,氧浓差电池)

8、镀锌钢管表面的镀层不连续,在海洋大气的腐蚀环境中,

9

与去极化,氢去极化)

10、实际腐蚀过程中,经常同时产生两种极化。在低反应速度下,常常表现为以阳极极化为主,而在较高反应速度下表现出以阴极极化为主。(课件,极化与去极化)

11、氢标电极电位是指标准状态下的氢电极,又称氢标。(课件,电极与电极电位,氢标准电极)

12、牺牲阳极材料的性能要求是电位差、稳定电位、电量大和电流效率高等四个方面的指标来衡量。(课件,电化学保护,牺牲阳极阴极保护)

13

14

件,电极与电极电位)

15、根据电化学作用机理,将缓蚀剂分为阳极抑制性缓蚀剂、阴极抑制性缓蚀剂和混合型缓蚀剂等三种类型。(课件,缓蚀剂保护,根据作用机理划分)

16、SCE是甘汞电极的缩写,SHE是标准氢电极的缩写。(课件,电极与电极电位)

17、混合极化是由(36)和(37)结合而成。(课件,极化与去极化)

18、腐蚀控制的方式有:正确选用金属材料和合理设计金属结构、改变环境成分,添加缓蚀剂、电化学保护和采用保护性覆盖层四种。(课件,金属腐蚀防护技术)

19、按作用机理划分,缓蚀剂可以分为_阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。(课件,缓蚀剂保护,按作用机理划分)

二、判断题

1、阴极保护系统中的辅助电极为阳极。(√)(课件,电化学保护,阴极保护)

2、维钝电流密度表示了阳极保护正常操作时耗用电流的多少,同时也决定了金属在阳极保护时的腐蚀速度。(√)(课件,电化学保护,阳极保护)

3、处于阳极保护状态下的金属完全停止腐蚀。(×)(课件,电化学保护,阳极保护)

4、外加电流阴极保护与牺牲阳极保护的实质都是阴极极化。()(课件,电化学保护,阴极保护)

5、在同样条件下,有限长管路所需的外加电流比无限长管路的要小。(√)(课件,阴极保护,无限长管道保护长度、有限长管道保护长度)

6、减少阳极周围土壤的电阻率是减少阳极地床电阻的有效方法。(√)(课件,阴极保

护,阳极地床)

7、氧化膜型缓蚀剂属于危险性缓蚀剂。(√)(课件,缓蚀剂保护,阳极缓蚀剂)

8、腐蚀原电池可以把化学能转变为电能,对外界做有用功。(√)(课件,腐蚀原电池)

9、腐蚀电位是一个混合电位,数值介于阳极电位和阴极电位之间。(√)(课件,电极与电极电位)

10、不同的金属浸入同一种电解质溶液中称为电偶电池。(√)

(课件,腐蚀原电池,宏观电池)

11、在土壤中,由于氧浓差腐蚀电池的作用,通常埋地钢管在管子的上部发生腐蚀。(×)(课件,腐蚀原电池,氧浓差)

12、缓蚀剂的缓蚀效率一般随体系的流速的增加而增大。(√)(课件,缓蚀剂保护)

13、从理论上讲,外加电流密度合适时,被保护金属可以完全停止电化学腐蚀。(×)(课件,电化学保护)

14、阴极保护适用于极大多数金属材料,而阳极保护只适用于活化-钝化金属。(√)(课件,电化学保护,阴极保护,阳极保护)

15、、镀锌钢管中的镀锌层是阴极覆盖层。(√)(课件,电化学保护,微观电池)

16、在同样条件下,有限长管路所需的外加电流比无限长管路的要大。()(课件,电化学保护)

17、阴极保护系统中的辅助电极为阳极,阳极保护系统中的辅助电极为阴极。()(课件,电化学保护)

18、对强酸性介质中的铁,采用阳极保护最为有利,而不宜选用阴极保护。()(课件,电化学保护)

19、杂散电流引起埋地管道发生的腐蚀实质上属于电解腐蚀。()(课件,杂散电流腐蚀及保护)

20、不同的金属分别浸入不同的电解质溶液中构成的电池称为腐蚀电池。()(课件,腐蚀原电池)

21、维钝电流密度决定了金属在阳极保护时的腐蚀速度,因此维钝电流密度越小越好。()(课件,电化学保护,阳极保护)

22、相同条件下,有限长管路的保护长度较无限长管路短。()(课件,电化学保护,阴极保护,无限长管道保护长度、有限长管道保护长度)

23、金属的电极电位朝负值方向移动是引起钝化的原因。()(课件,金属的钝化)

24、交换电流密度i0值越小,说明电极的耐蚀性越好。()(课件,电极与电极电位,单电极)

25、外加电流的阴极保护,要求阳极地床的电阻小于1欧姆。()

(课件,电化学保护,外加电流阴极保护)

26、阳极缓蚀剂是具有氧化性的物质。()(课件,缓蚀剂保护,阳极型缓蚀剂)

27、所需保护电流的大小与绝缘层质量的好坏无关。()(课件,电化学保护,外加电流保护设计)

28、浓差极化是阳极极化。()(课件,极化与去极化,浓差极化)

29、金属的钝化是因为金属腐蚀速度的降低。()(课件,电化学保护,阳极保护)

30、不同的金属电极有不同的交换电流密度i0值。()(课件,电极与电极电位,单电极)

31、Cu电极浸在硫酸盐水溶液中,低温端为阴极,高温端为阳极,组成温差电池。()(课件,腐蚀原电池,温差电池)

32、金属的电位-PH图只能确定腐蚀的倾向,而不能确定腐蚀速度。( ) (课件,电极与电极电位)

三、选择题

1、金属钝化使( B )失去了化学活性。( ) (课件,电化学保护,阳极保护)

A.金属内部;

B.金属表面;

C.金属内部和表面

2、极化规律的正确表达式是( ) (课件,极化与去极化)

A.i×η≥0;

B.i×η= 0;

C.i×η≤0

3、土壤中硫酸盐还原菌参加腐蚀过程,细菌起到的作用是:( ) (课件,腐蚀原电池)

A.氧化作用

B.控制作用

C.去极化作用

4、SCE是 B 的英文缩写。( ) (课件,电极与电极电位)

A.饱和Cu/CuSO4电极;

B.饱和甘汞电极;

C.标准氢电极

5、电极电位的测量可采用:()(课件,电极与电极电位)

A.高阻抗伏特表。

B.低阻抗伏特表。

C.普通万用表。

6、外加电流阴极保护中,所谓无限长管线指的是()(课件,阴极保护,

管道上外加电位和电流的分布规律)

A.全管线有若干个阴极保护站;

B.全管线只有一个阴极保护站,线路两端有绝缘法兰;

C.全管线只有一个阴极保护站,线路两端无绝缘法兰

7、电极电位的测量可采用:( ) (课件,电极与电极电位)

A.高阻抗伏特表。

B.低阻抗伏特表。

C.普通万用表

8、在腐蚀原电池中阴极反应为:( ) (课件,腐蚀原电池)

A.氧化反应;

B.还原反应

9、含杂质铜的锌片放在盐酸中,气泡在()上冒出。(课件,腐蚀原电池)A.锌片

B.铜丝

C.锌片和铜丝

10、下列说法不正确的是:()(课件,电极与电极电位,单电极)

A.不同的金属电极有不同的交换电流密度;

B.交换电流密度越大,金属腐蚀速度越快,电极越易极化;

C.交换电流密度越小,金属的耐蚀性越好。

11、腐蚀电位是一个混合电位,数值( ) (课件,电极与电极电位)

A.比阴极电位高;

B.比阳极电位低;

C.介于阴阳极电位之间

12、对溶液的搅拌主要是减小了:( ) (课件,极化与去极化)

A.电化学极化;

B.电阻极化;

C.浓度极化

四、简答题

1、写出干扰腐蚀的五种类型。(课件,杂散电流腐蚀剂保护)

答:1、阳极干扰,2、阴极干扰,3、合成干扰,4、诱导干扰,5、接头干扰。

2、陈述阴极保护和阳极保护的异同点。(课件,电化学保护)

答:对腐蚀介质中的金属结构进行阳极极化,使其表面形成钝化膜,并通电维持其钝化状态,从而显著降低腐蚀速度的保护措施称之为阳极保护。主要作用于有氧化性且无C1-的酸、碱、盐溶液中,要求材料必须具有钝化性,因此在海洋环境中禁用阳极保护,因为海水中含有大量C1-。

阴极保护是将被保护金属阴极极化,使之处于热力学稳定区,从而减轻或防止金属腐蚀的电化学方法。

3、极化使阳极电位向何方向偏移?为什么?(课件,极化与去极化)

答:阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程,在腐蚀原电池中金属失掉的电子迅速地由阳极流到阴极,但一般金属的溶解速度却跟不上电子的转移速度,即V电子>V金

属溶解,这必然使双电层平衡遭到破坏,使双电层内层电子密度减少,所以阳极电位向正方向偏移,产生阳极极化。

4、与无限长管路相比,有限长管路的特点是什么。(课件,电化学保护,外加电流保护设计)

金属保护也涉及到管道的保护,因此有必要知道下述的两个概念:

无限长管路:在管路全线只有一个阴极保护站,线路上没有绝缘法兰的管路。

有限长管路:管路沿线有多个阴极保护站或有绝缘法兰时的管路。

5、试用腐蚀极化图说明牺牲阳极的阴极保护的基本原理。(课件,极化与去极化,极化图)

牺牲阳极阴极保护是将活性不同的两种金属连接后,处于同一电解质中,活性强的金属失去电子,受到腐蚀,活性差的金属得到电子受到保护。由于在这一过程中,活性强的金属被腐蚀,所以称为牺牲阳极阴极保护。

6、铁在3%NaCl溶液腐蚀时,测得该腐蚀体系的腐蚀电位为-0.300V,假若经计算得到

其阳极反应在该溶液中的平衡电位为-0.463V,其阴极反应在该溶液中的平衡电位为0.805V,试求阴、阳极的控制程度,并回答哪种因素为该腐蚀体系的控制因素?(课件,腐蚀控制因素)

7、分析以下两种结构何种为危险结构,并说明原因。(课件,阴极保护,大阴极小阳极)

(1)铁板用铜钉铆接

(2)铜板用铁钉铆接

大阴极小阳极腐蚀属于电偶腐蚀,腐蚀形态为局部腐蚀,如果微阳极周围都是钝化膜,腐蚀只能纵向深入,造成具有局部性质的孔蚀。

腐蚀电池中阴阳极的相对面积比阳极的腐蚀速率有很大的影响。如果相对于阴极,阳极面积很小,例如铜板上的钢柳钉,则阳极(钢柳钉)将迅速被腐蚀。这是由于腐蚀电流集中于一个很小的面积上(电流密度很大).

8、在充气运动的海水中,铜、18-8不锈钢(钝态)和18-8不锈钢(活态)的电位(SCE)。分别为-0.28v、-0.08v和-0.53v。试说明在这样的海水中的不锈钢外壳上用铜作加固条是不许可的。(课件,阴极保护)

9、形成微电池的原因。(课件,腐蚀原电池,微电池)

不能用肉眼分辨出阴极与阳极的腐蚀电池叫微电池。微电池是因金属表面的电化学不均匀性所引起的。形成微电池的原因有如下几种:

(1)金属表面的化学成份不均匀

(2)金属组织的不均匀性

(3)金属表面物理状态不均匀

(4)金属表面膜不完整

10、简述阳极极化和阴极极化的原因。(课件,极化与去极化)

1、产生阳极极化的原因

A、阳极过程进行缓慢

阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程,在腐蚀原电池中金属失掉的电子迅速地由阳极流到阴极,但一般金属的溶解速度却跟不上电子的转移速度,即V电子>V金属溶解,这必然使双电层平衡遭到破坏,使双电层内层电子密度减少,所以阳极电位向正方向偏移,产生阳极极化。

这种阳极反应过程进行得缓慢而引起的极化称为金属的活化极化,又称电化学极化,用过电位ηa表示。

B、阳极表面的金属离子浓度升高,阻碍金属的继续溶解

由于阳极表面金属离子扩散缓慢,会使阳极表面的金属离子浓度升高,阻碍金属的继续溶解。如果近似认为它是一个平衡电极的话,则由能斯特公式可知金属离子增加,必然使金属的电位向正方向移动,产生阳极极化,这种极化称之为浓差极化,用过电位ηc表示。

C、金属表面生成保护膜

在腐蚀过程中,由于金属表面生成了保护膜,阳极过程受到膜的阻碍,金属的腐蚀速度大为降低,结果使阳极电位向正方向剧烈变化,这种现象称之为钝化。铝和不锈钢等金属在硝酸中就是借助于钝化而耐蚀的。

由于金属表面膜的产生,使得电池系统中的内电阻随之而增大,这种现象就称之为电阻极化,用过电位ηr表示。

阳极极化中,活化极化、电阻极化以及钝化对实际腐蚀有突出的意义。

2、产生阴极极化的原因

A、阴极过程进行的缓慢

阴极过程是得到电子的过程,若由于阳极过来的电子过多,阴极接受电子的物质由于某种原因,与电子结合的反应速度(消耗电子的反应速度)进行得缓慢,使阴极处有电子堆积,电子密度增大,结果阴极电位越来越负,即产生了阴极极化。这种由于阴极消耗电子过程缓慢所引起的极化称之为阴极活化极化,用过电位ηa表示。

例如,氢离子生成氢分子的放氢阴极过程进行缓慢所引起的极化。这时的过电位称为析氢过电位,简称氢过电位;

由于吸氧生成氢氧根的阴极过程进行缓慢所引起的极化。这时的过电位称为吸氧过电位,简称氧过电位。

B、阴极附近反应物或反应生成物扩散缓慢

阴极附近反应物或反应生成物扩散较慢也会引起极化,如氧或氢离子到达阴极的速度不够反应速度的要求,造成氧或H+反应物补充不上去,引起极化。而且阴极反应产物OH-离开阴极的速度慢也会直接影响或妨碍阴极过程的进行,使阴极电位向负方向偏移,这种极化称为浓差极化,用过电位ηc表示。

显然总极化是电化学活化极化、浓差极化和电阻极化构成的,由下式表示:

η=ηa + ηc + ηr

在实际腐蚀问题中,因条件不同,可能某种或某几种极化对腐蚀起控制作用。

11、判断下列图a、图b两种情况为何控制过程?说明理由。(课件,极化与去极化,

腐蚀控制因素)

E c

logi

-E E a

图a E c

logi -E E a

图b

材料腐蚀与防护论文

材料腐蚀与防护论文 课题:重防腐涂料的的现状及其发展前景 班级: 034111 班号:01 学号:20111000007 姓名:赵琴

重防腐涂料的的现状及其发展前景 摘要:本文简要介绍了重防腐涂装技术、重防腐涂料,列举了一些重防腐涂装的典型实例,并对工业防腐涂料行业发展现状及未来发展趋势进行了阐述。 关键词:重防腐、涂料、防腐配套 Heavy-Duty Anticorrosive Coatings Abstract: Technique of heavy-duty anticorrosive painting briefly is presented. Typical examples of heavy-duty anticorrosive coatings are enumerated.and elaborates anti-corrosion coatings industrial current situation and development tendency. Keywods:heavy-duty anticorrosive; coatings;anticorrosion coating system 1、前言 腐蚀会造成巨大损失。目前全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10 000 亿美元, 约为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6 倍, 2000 年美国因腐蚀造成的损失达到3 000 多亿美元, 而2001年经测算中国的这一数字已达4 000 亿人民币[1 ] 。可见腐蚀的防护十分重要。 提到防腐蚀, 不能不提到涂料与涂层防腐。这是因为, 首先它可供选择的品种多, 用途广泛, 涂覆于金属表面可以保护其不受环境的侵蚀, 同时赋予美观、伪装等作用; 其次是施工简便, 适应性广, 不受设备面积、形状的约束, 重涂和修复方便; 最后涂料防腐可与其他防腐蚀措施联合使用,便可获得较完善的防腐系统。世界各国的防腐蚀实践证明: 涂料涂层防腐蚀是最有效、最经济、应用最普遍的方法。 从20 世纪60 年代开始, 由于大型工程的出现和人们对防腐涂料应用条件、使用时效要求的不断提高, 出现了重防腐的提法。重防腐涂料是指能在恶劣腐蚀环境下应用并具有长效使用寿命的涂料[2] , 其有两方面的含义: 一是指腐蚀环境恶劣,二是指保护寿命长。现代工业技术的发展为重防腐涂料提供了广阔的空间。金属与非金属防护理论、现代表面技术、新兴合成材料、防锈颜料、先进的涂装设备、现代检测技术等现代科学技术的发展为重防腐涂料提供了良好的技术物质条件, 推动了重防腐涂料的进步和发展。可以说, 重防腐涂料的发展水平标志着一个国家防腐涂料的发展水平甚至标志着一个国家的科技发展水平。 目前,国内外正在开发具有耐摩擦性、耐冲击性、长期耐候性的高性能重防腐涂料,以减少涂装次数,降低涂装费用。武汉现代工业技术研究院研究成功的新型IPN 防腐涂料,采用了目前最新型的高分子体系——能常温固化的高分子互穿网络体系(简称为IPN) 。这种涂料主要由环氧、聚氨酯、聚酯、烯烃聚合物组成,不同的聚合物之间自交联,互穿三维结 构成网络,比单一的环氧、聚氨酯或烯烃类聚合物的性能成倍地提高,该涂料固体份可达99.8 %,对于同等厚度涂层,单位面积涂料的使用量较其它溶剂型涂料品种减少30%左右。该涂料耐酸、碱、盐雾、油等化学品腐蚀性能优良,抗冲磨、耐水解、耐老化性能优异,在一般气候条件地区,室外使用寿命可达十年以上,特别适用于高塔、桥梁、建筑设施、化工管道 与设备等大型钢铁构件的保护和装饰。 2、重防腐涂料的配套[3] 所有的重防腐涂料都是配套使用的。在长期实践中不同的领域积累了丰富的

船舶的腐蚀与防护

船舶上材料保护研究进展作者姓名卜祥星 专业班级材研1302 指导教师姓名乔宁 学号 摘要:船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏和破坏, 严重影响船舶性能和安全。本文介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况,如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。 关键词:船舶,防腐蚀新技术,阴极保护,防腐蚀检测 ABSTRACT:The ships marine corrosion is one of the biggest factors that affect its life span,The structure damage and the destruction caused by corrodes affects the ships performance and security seriously.This article introduces the practical application situation of the current ships corrosion preventing technology and methods,discusses the development situation of new hull anticorrosion technology and new technology application,such as the hull an corrosion painting technology ,the anticorrosion painting and camouflage technology ,the cathode protection function and the painting film combination technology ,the new anticorrosion monitor technology and so on. Key words: ship,new technology of corrosion protection ,catholic protection, corrosion test 目前,大多数船舶都采用金属外壳。而金属在海洋环境中,受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响,腐蚀程度很严重,腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度,缩短了船舶的使用寿命,同时还会使航行阻力增加,航速降低,影响使用性能[1]。更为严重的是,一旦出现穿孔或开裂,还会导致海损事故的发生,造成惊人的损失[2]。这已引起国内外防腐专家的极大关注,并积极研究探索解决金属腐蚀的各种防护技

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

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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。

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类:一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施;二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程,可以消除不应当发生的腐蚀现象,而即使采用良好的耐腐蚀材料,在操作工艺上不腐蚀规程,也会引起严重的腐蚀。目前,化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能,正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知,材料的品种很多,不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同,选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料,以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素,腐蚀就会终止或减缓,但是多数环境是无法控制的,如大气和土壤中的水分,海水中的氧等都不可能除去,且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的,如锅炉进水先去除氧(加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等),可保护锅炉免遭腐蚀;又如空气进入密闭的仓库前先出去水分,也可避免贮存的金属部件生锈;为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔,可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围(接近中性);炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时,可在器壁冷却降温,或在设备内壁砌衬耐火砖隔热,等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法,在允许的前提下,建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常,在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀,我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类,其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢,称之为阳极型缓蚀剂,它包括促进阳极钝化的氧化剂(铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等)或阳极成膜剂(碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等),它们主要在阳极区域反应,促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜,这种情况下的缓蚀效果较好,但也存在一定风险,因为如果剂量不充足,会造成保护膜不完整,膜缺陷处暴露的裸金属面积小,阳极电流密度大,更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应,如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子,形成不溶性的氢氧化物,以厚膜形态覆盖在阴极表面,因而阻滞氧扩散到阴极,增大浓差极化。除此之外,也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂,但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的,吸附在金属表面,形成几个分子厚的不可视膜,可同时阻滞阳极和阴极反应,但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物,其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键(不定位电子)吸附。有机缓蚀剂的发展很快,用途十分广泛,但是使用它同时也会产生一些缺点,如污染产品,特别是食品类,缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利,但进入另一部分则变为有害物质,也有可能会阻抑需要的反应,如酸洗时使去膜速度过缓,等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质,含有缓蚀基团,一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件,以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团,吸附在金属表面,达到减缓腐蚀的目的。另外,它也是一种吸附性缓蚀剂,被保护的金属表面不需要除锈处理。

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%

金属腐蚀及防腐技术

金属腐蚀及防腐 内容 1.腐蚀的定义及其危害 2.工程中钢铁的腐蚀问题 3.国内外在防腐蚀涂料方面的研究现状及分析 4.防腐蚀涂料简介 5.防腐蚀涂料的用途 6.防腐蚀涂料的选择与施工 7.Z Y-S高渗透性带锈防锈漆系列产品简介 8.Z Y-D橡塑漆简介 9.目前在研项目 1.腐蚀的定义、危害及分类 腐蚀是指材料与它所处的环境介质之间发生作用而引起的变质和破坏。 根据机理,腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。 腐蚀的危害: 目前全球每年因腐蚀造成的损失已高达7000亿美元,占G D P总值的2~4%,为地震、台风、水灾等自然灾害造成损失的6倍之多 我国2003年统计,腐蚀损失约占国民生产总值(G N P)的约6%,完成“九五” 期间降低1个百分点挽回了700多亿人民币的损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约当年产量的25-30%造成重大事故,阻碍经济发展。军事设备、舰艇、沿海空军飞机、二炮发射井架、两栖装甲车、沿海通讯装备。 化学腐蚀: 材料与环境介质发生直接的化学作用而引起的破坏。 氧化反应与还原反应同时发生。

腐蚀的机理: 电化学腐蚀:电化学腐蚀是对金属材料而言,指金属与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。 特点:氧化反应和还原反应为两个相对独立并同时进行的过程,即阴极过程和阳极过程。 物理腐蚀:指材料由于单纯的物理作用所引起的破坏。 特点:过程中既不发生化学作用,也不发生电化学作用。 工程中钢铁的腐蚀问题: 2.1钢铁的腐蚀环境分析 钢铁腐蚀主要指钢铁构件和混凝土的腐蚀,其中混凝土的腐蚀包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀。钢铁设备所处的腐蚀环境是大气环境,或者是水环境。大气环境和水环境都属于自然环境。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,往往随时间的延长而加剧,最后导致材料失效。对腐蚀来说,大气的污染程度是重要的因素。 2.2影响钢铁腐蚀的因素: 湿度:湿度是决定大气腐蚀类型和速率的一个重要因素,一般来说,金属的临界湿度为50%~70%。 温度:在其他条件相同的情况下,平均气温高的地区,大气腐蚀速率较大。大气中S O2含量:我国城市大气中S O2浓度2级标准含量为0.023%,3级标准为 0.096%,碳钢在3级标准大气中腐蚀速率比2级标准大气中要快4倍。2.3钢铁材料的腐蚀:钢铁材料的腐蚀大多为电化学腐蚀。 2.4钢铁腐蚀典型案例分析: 广东某斜拉桥1988年12月建成,1995年5月,一根拉索突然断裂,自行坠落该斜拉桥拉索钢丝的性能符合标准要求。拉索聚乙烯套管内的水泥浆体离析,浆

常用防腐蚀材料汇总

生产部目前常用防腐蚀材料汇总 1、树脂类材料生产部目前常用树脂包括:环氧树脂6101、酚醛树脂、呋喃树脂Y/J、不饱和聚酯,现将其性质性质,应用介绍如下。 1.1 环氧树脂6101(E44)目前生产部所用的环氧树脂多数为二酚基丙烷型环氧树脂,它是由环氧氯丙烷和二酚基丙烷在NaOH 催化下聚合而成,统称为E 型环氧树脂。 1.1.1 6101 规格 国家牌号E—44 软化点12-20 °C 环氧值当量/100g0.41-0.47 有机氯当量/100g不大于0.02 无机氯当量/100g不大于0.001 挥发分%不大于1 低相对分子质量 1.1.2 6101 特性 ①由于环氧树脂中含有很多的极性基团,使得环氧树脂具有很高的粘结 力,这是很多其他热固性树脂所不及的。 ②环氧树脂固化时无副产品,故而固化生成密度大,固化过程中体积收 缩率低。 ③具有优良的韧性,已固环氧树脂的韧性比已固酚醛树脂的韧性约大7 倍。 ④环氧树脂含有稳定的苯环和醚键以及脂肪羟基,耐碱性能优异,而且耐 酸。环氧树脂具体性能参照表一。 ⑤环氧树脂可以与多种树脂互溶固化,互溶后综合性能优良,具有良好 的工艺性能。 ⑥双酚A的弹性模量为2320-3480Mpa,其膨胀系数60*10-6/C, 抗弯强度 120 Mpa,抗拉强度84-105 Mpa,抗压强度105 Mpa,综上所述表明61 01 具有良好的机械性能。 1.1.3 6101 辅助材料环氧树 脂的辅助材料有:固化剂、

增韧剂、稀释剂和填料等。 ①固化剂T31 能与环氧树脂中的环氧基、羟基发生反应,造成胶联固化 目前6101 所用固化剂为乙二胺。 固化剂用量: W%=M/H*E W —每100 份环氧中胺的用量 M —固化胺中的相对分子量 E —环氧值 H —固化胺中活泼氢的数目 ②环氧树脂固化促进剂 ③环氧树脂稀释剂为降低环氧树脂的粘度,提高流动性和增加浸润性,采 用稀释剂对其进行稀释。 生产部目前采用的稀释剂为丙酮。 ④环氧树脂增韧剂 ⑤环氧树脂填料

腐蚀与防腐_综合复习题和答案

课堂作业 1、材料的失效形式包括腐蚀、磨损和断裂。 2、腐蚀是金属与周围环境之间发生化学或电化学反应而导致的破坏性侵蚀。 3、腐蚀研究的着眼点在材料。 4、腐蚀具有自发性、普遍性和隐蔽性的特点。 5、腐蚀是一种材料和环境间的反应,这是腐蚀与摩擦现象分界线。 6、强调化学或电化学作用时称为腐蚀,强调力学或机械作用作用时则称为磨擦磨损。 7、腐蚀是被腐蚀金属氧化。 8、对均匀腐蚀的衡量有质量指标和强度指标。 9、根据环境介质可分为自然和工业环境。 10、自然环境腐蚀可分为大气、土壤、海水腐蚀 11、根据受腐蚀材料可分为金属和非金属。 12、依据腐蚀机理腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀 13、电化学腐蚀由阳极、阴极和电子转移三个既相互独立又紧密联系的过程组成。 14、阳极过程是失电子的过程,其结果是金属的离子化。 15、阴极过程是得电子的过程,其结果介质中的离子夺取电子发生还原反应的还原过程。 16、外电路的金属氧化过程与溶液中的阴极还原过程组成了电荷的转移通道。 17、根据腐蚀形态腐蚀可分为普遍性腐蚀和局部腐蚀。

18、化学腐蚀分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 思考题 1、从导体中形成电流的荷电粒子来看,可将导体分成两类电子和离子导体。 2、电极系统是由电子相和离子相组成,并且有电荷穿过界面中一个相到另一个相。 3、在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面发生的化学反应,称为电极反应。 4、参比电极,指的也是某一特定环境下的电极系统及相应的电极反应,而不是仅指电子导体材料。 5、金属失去电子的过程称为阳极过程。阳极过程往往伴随着金属的离子水化进入溶液,材料被腐蚀。 6、负电性金属正离子进入溶液,金属上带有阳离子。 7、正电性金属位于溶液中时,溶液中的金属正离子在金属表面,溶液一侧有多余的负离子 8、气体电极是溶液中的H+和OH-从金属上夺取电子,使得金属带有正电性。 9、气体电极包括氢电极和氧电极。 10、用于作为标准电极的是氢电极。 11、氢电极的标准电极电位是零。 12、常用的参比电极有饱和甘汞电极、当量甘汞电极、银—氯化银电极和饱和硫酸铜电极。 13、作为参比电极应具有的条件是:电极反应必须是单一的可逆反应,电极电势稳定。

金属防腐蚀的方法

防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种: 一、提高金属材料内在耐蚀性能 采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如,有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀,如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀,如铝、锌等。获得这种金属材料的途径卞要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分,例如在碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀性能。 二、涂、镀非金属和金属保护层 在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成保护层的物质,可以分为以下几类:(1)非金属保护层把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。(2)金属保护层在金属表面镀上一种金属或合金,作为保护层,以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。获得金属镀层的方法也有许多。①电镀用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有

防腐蚀标准

前言 本标准是对JB3019-81《户外防腐防爆及户外防爆低压电器》的修订。 本标准对耕牛标准中的技术要求、试验方法和试验规则等章节进行了补充和修改。 本标准增加了户内防爆防腐低压电器使用环境条件及有关技术要求。 本标准自实施之日起代替JB3019-81。 本标准由沈阳电气传动研究所提出并归口。 本标准由沈阳电气传动研究所负责起草。 本标准参加起草单位:浙江华荣防爆电器制造公司、德力西集团泰釜防爆电器制造公司、沈阳防爆器材厂。 本标准主要起草人:侯素荣、胡志荣、黄金俊、谭靖。 本1981年10月首次发布,1999年第一次修订。 本标准委托沈阳电气传动研究所负责解释。 JB/T3019-1999户内、户外防爆防腐低压电器 1 范围 本标准规定了户内,户外防爆防腐低压电器(以下简称电器)的要求、试验方法、检验规则和标志、使用说明书、包装、运辅、贮存等内容。 本标准适用于存在爆炸性气体混合物和腐蚀性介质的户内、户外爆炸危险场所中使用的电器: 本标准不适用于存在爆炸性粉尘的爆炸危险场所中使用的电器。 2 引用标准 下列标准所包含的条文。通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 3836.l-1983 爆炸性环境用防爆电气设备通用要求 GB 3836.2-1983 爆炸性环境用防爆电气设备隔爆型电气设备“d” GB 3836.3-1983 爆炸性环境用防爆电气设备增安型电气设备“e” GB 3836.4-1983 爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备“i” GB 3836.5-1987 爆炸性环境用防爆电气设备正压型电气设备“p” GB 3836.6-1987 爆炸性环境用防爆电气设备充泊型电气设备“o” GB 3836.7-1987 爆炸性环境用防爆电气设备充砂型电气设备“q” GB 3836.8-1987 爆炸性环境用防爆电气设备无火花型电气设备“n” GB 3836.9-1990 爆炸性环境用防爆电气设备浇封型电气设备“m” GB 3836.10-1991 爆炸性环境用防爆电气设备气密型电气设备“h” GB/T4942.2-1993 低压电器外壳防护等级(eqv IEC60947—1:1988) GB9969-1-1998 工业产品使用说明书总则 GB/T14048.I-1993 低压开关设备和控制设备总则(eqv IEC60947-l:1988)JB/T 83-1999 热带型低压电气技术要求 JB4324—1986 电工产品化学气体腐蚀试验方法 JB/T4375-1999 电工产品户外,户内腐蚀场所使用环境条件 3 符号

《腐蚀与防腐》综合复习资料与答案

《腐蚀与防腐》综合复习资料与答案 一、填空题 1、国家对商品原油的质量要求是:质量含水率、饱和蒸汽压和含盐量。 2、油井回压是集输系统的起点压力,自喷井回压应为油井油压的0.4—0.5 倍,否则集输系统工况的变化将影响油井产量的稳定。 3、多元体系的相特性不同于一元体系,其饱和蒸汽压的大小和温度与气化率有关,通常把泡点压力称为该多元混合物的真实蒸汽压。 4、油气分离的基本方式基本上可分为一次分离、连续分离和多级分离三种。 5、油气分离器按外形一般分为卧式分离器和立式分离器。 6、油气分离中起碰撞和聚结分离作用的部件称除雾器,除雾器应能除去气体中携带的粒径为10—100 微米的油雾。 7、流型模型把两相流流型划分为:分离流、分散流和间歇流或段塞流。 8、形成稳定乳状液必须具备的条件:互不相容液体、强烈搅拌和乳化剂的存在。 9、电脱水只适宜于油包水型乳状液,且进入电脱水器中的乳状液含水率要求不超过30%,否则易产生电击穿现象。 10、原油稳定的方法基本上可分为:闪蒸法和分流法两类。 11、集输系统由那些工艺环节组成:油气分离、原油净化、原油稳定、天然气净化、轻烃回收。 12、理想体系中平衡常数Ki= y i/x i=p i0/p i,它是体系压力和温度的函数。 13、某油田采用三级分离,一级分离压力为0.9Mpa(绝对),末级分离压力 为0.1MPa(绝对),各级间压力比R为 14、按管路内流动介质的相数,集输管路可分为单相、双相和多相流。 15、气液两相流的处理方法有均相流模型、分相流模型和流型模型三种模型。

16、弗莱尼根关系式在计算倾斜气液两相管流的压降时认为:由爬坡引起的高程附加压力损失与线路爬坡高度总和成正比。 17、原油和水构成得乳状液主要有两种类型:油包水型乳状液和水包油型乳状液。此外,还有多重乳状液等。 18、试列出原油脱水的任意三种方法:化学破乳剂脱水、重力沉降脱水、加热脱水。 19、沉降罐中的油水分离主要依靠水洗作用和重力沉降作用。 20、水滴在电场中的聚结方式主要有电游、偶极_和振荡。 22、油气分离主要包括平衡分离和机械分离。 23、影响平衡气液相比例和组成的因素是石油组成、分离压力和分离温度。 24、管路沿线存在起伏时,不仅激烈地影响着两相管路地流型,而且原油大量地聚积在低洼和上坡管段内,使气体的流通面积减小,流速增大,造成较大的摩擦损失和滑移损失。 25、原油中所含得水,通常以游离水、乳化水两种形式存在于原油中。 26、通常,乳化水靠加破乳剂或乳化剂方法或二者得联合作用使油水分离。 28、雷特蒸汽压测定时,蒸发空间与油品的体积比为4:1 。 29、分离器的工艺计算通常应从气体中分出油滴和从液相中分出气泡两方面进行计算,以确定其工艺尺寸。 30、油气分离器按实现分离主要利用的能量分为重力式、离心式和混合式。 32、原油——天然气体系中相平衡常数与石油组成、分离压力、分离温度有关。 33、试列出原油脱水的五种方法:化学脱乳剂脱水、重力沉降脱水、加热脱水、利用离心力脱水和机械脱水。 34、埃尔乌斯划分的气液混输管路的流型有分层流、波浪流、环状流、气团流、段塞流、气泡流、弥散流和分散气泡流。 二、判断题

材料腐蚀的种类、危害和解决办法

材料腐蚀的种类、危害及解决办法 腐蚀是指材料受周围环境的 作用,发生有害的化学变化、电化学变化或物理变化而失去其 固有性能的过程。通常环境介质对材料有各种不同的作用,其 中有多种作用可导致材料遭受破坏,但只有满足以下两个条件,才称为腐蚀作用:①材料受介质作用的部分发生状态变化,转变成新相。②在材料遭受破坏过程中,整个腐蚀体系的自由能降低。 材料腐蚀发生在材料表面。按腐蚀反应进行的方式分为化学腐蚀和电化学腐蚀。前者发生在非离子导体介质中;后者发生在具有离子导电性的介质中,故可通过改变材料的电极电位来改变腐蚀速度。按材料破坏特点分为均匀腐蚀、局部腐蚀和选择性腐蚀。均匀腐蚀指材料表面各处腐蚀破坏深度差别很小,没有特别严重的部位,也没有特别轻微的部分。局部腐蚀是材料表面的腐蚀破坏集中发生在某一区域,主要有孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。选择性腐蚀是金属材料在腐蚀介质中,其活性组元产生选择性溶解,由金属材料合金组分的电化学差异所致。按腐蚀环境又分为微生物腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀和高温腐蚀等。 金属材料以及由它们制成的结构物,在自然环境中或者在工况条件下,由于和其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏,这种现象称为腐蚀,其中也包括上述因素和力学因素或者生物因素的共同作用。某些物理作用例如金属材料在某些液态金属中的物理溶解现象也可以归入金属腐蚀范畴。一般而言,生锈专指钢铁和铁基合金而言,它们在氧和水的作用下形成了主要由含水氧化铁组成的腐蚀产物铁锈。有色金属及其合金可以发生腐蚀但并不生锈,而是形成和铁锈相似的腐蚀产物,如铜和铜合金表面的铜绿,偶尔也被人称作铜锈。由于金属和合金遭受腐蚀后又回复到了矿石的化合物状态,所以金属腐蚀也可以说是冶炼过程的逆过程。上述定义不仅适用于金属材料,也可以广义地适用于塑料、陶瓷、混凝土和木材等非金属材料。例如,涂料和橡胶由于阳光或者化学物质的作用引起变质,炼钢炉衬的熔化以及一种金属被另一种金属熔融液态金属腐蚀,这些过程的结果都属于材料腐蚀,这是一种广义的定义。金属及其合金至今康 昆 勇

金属的腐蚀与防腐

考点1 了解金属腐蚀的概念和分类 [例1] ( 2009广东省珠海一中等三校第二次联考)下列有关金属腐蚀的说法正确的是 A.金属腐蚀指不纯金属接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程 B.电化腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈 D.金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同 ,但电化腐蚀伴有电流产生 [解析] A 项中不是金属腐蚀的条件,而是电化腐蚀的条件,B 项中在外加电流的作用下不是发生原电池腐蚀,即不是电化腐蚀,C 项中钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,但负极是金属单质失去电子成为金属阳离子(氧化反应),D 项中金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,其主要区别是电化腐蚀伴有电流产生。 【答案】D 。 [规律总结]判断金属的腐蚀是化学腐蚀还是电化腐蚀:(1)首先看金属:如金属是纯金属,也不与其它金属接触,则发生的腐蚀可能为 ;若金属不纯或与其它金属接触,则发生的腐蚀为 。(2)其次看接触的物质:如接触的物质是干燥的物质、非电解质、气体单质等,金属发生的腐蚀为化学腐蚀;如接触的物质是电解质溶液,则发生的腐蚀可能为电化腐蚀。 考点2 掌握钢铁的吸氧腐蚀和析氢腐蚀的原理 12.金属腐蚀的一般规律 (1)在同一电解质溶液中, 引起的腐蚀> 引起的腐蚀>化学腐蚀>

有防腐措施的腐蚀。 (2)在不同溶液中,金属在电解质溶液中的腐蚀>金属在非电解质溶液中的腐蚀;金属在强电解质溶液中的腐蚀>金属在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3)有保护措施的条件下,无防护条件的腐蚀>有一般防护条件下的腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法条件下的腐蚀>外接电源的阴极保护法条件下的腐蚀。 (4)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。 (5)由于金属表面一般不会遇到酸性较强的溶液,故吸氧腐蚀是金属腐蚀的主要形式,只有在金属活动性顺序表中排在氢以前的金属才可能发生析氢腐蚀,而位于氢之后的金属腐蚀时只能是吸氧腐蚀。 [例2] (08重庆卷)如题图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼 胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的 是() A.a中铁钉附近呈现红色 B.b中铁钉上发生还原反应 C.a中铜丝上发生氧化反应 D.b中铝条附近有气泡产生 [解析]本题主要考查钢铁腐蚀的基本原理a、b均能形成原电池,其中a中Fe作负极:Fe -2e-=Fe2+,发生氧化反应,Cu作正极发生还原反应,铜丝附近呈现红色;B中Al作负极:Al+3e-===Al3+,发生氧化反应,而Fe作正极:发生还原反应。 【答案】B。 考点3了解金属的防护 金属的防护目的:防止金属被氧化 金属防护的依据:依据金属腐蚀发生的化学原理和腐蚀的类型来确定防护方法 金属腐蚀的防护方法 (1)改变金属 (如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢) (2)在金属表面 以钢铁的防护为例,根据保护层成分的不同,可分为如下几种: ①在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质; ②用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属; ③用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。(表面钝化) (3)电化学保护法 ①的阴极保护法(把被保护的设备与外接电源的负极相连) 阴极:被保护金属,与电源负极相连 电解装置 阳极:惰性电极,与电源正极相连 ②的阴极保护法(被保护的设备与活泼的金属相连接) 正极(阴极):被保护金属 原电池装置 负极(阳极):活泼金属(比被保护金属活泼) [例3] 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.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 C.铝片不需要用特殊方法保存

腐蚀与防腐(学霸整理)

腐蚀与防腐 下划线为重点内容 第一章 1腐蚀的危害:巨大的经济损失;安全、环境的危害;阻碍新技术的发展;巨大的自然资源消耗。 2材料腐蚀是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象 3腐蚀是一种材料和环境间的反应,大多数是电化学反应,这是腐蚀和摩擦现象的分界线 4腐蚀现象特点:自发性、隐蔽性、普遍性 5腐蚀的类型 (1)化学腐蚀:带有价电子的金属原子直接与反应物分子相互作用,反应在同时,同一位置分为在干燥气体中的腐蚀和在非电解质溶液下的腐蚀 (2)电化学腐蚀:腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程,反应中有电流产生。 (3)物理腐蚀:单纯的物理溶解作用引起的破坏 (4)生物腐蚀:金属表面在某些微生物生命活动产物的影响下发生的腐蚀。6根据金属腐蚀破的坏形式:全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀 7根据腐蚀环境:干腐蚀(失泽、高温氧化)、湿腐蚀(自然环境下的腐蚀、工业介质中的腐蚀) 8腐蚀速率表示方法(看附录):失重法、增重发、深度指标(单位时间、单位面积腐蚀深度)、电流指标。 9腐蚀速度与电流密度成正比 第二章重点章节 2.1 1电化学腐蚀实际上是短路的原电池反应、 2干电池中,电子和离子迁移的驱动力是电池电动势(或电极电位差) 3腐蚀电池特点: 腐蚀电池中的反应是一最大限度的不可逆方式进行 电池产生的电流全部消耗在内部,转变成热,不对外做功 腐蚀电池的阳极反应是金属的氧化反应,造成金属材料被破坏。 4吸氧反应和析氢反应的的方程式(附录)重点!!必考 5真题!!!!:金属在含氧酸中腐蚀速率大于不含氧酸;杂质金属在电解质中的腐蚀速率高于纯金属 6考点!!!电池过程的三个环节:阳极反应、阴极反应、电流回路 7阳极反应、阴极反应、电流回路三个环节即相互独立又彼此制约,其中任何一个环节受到抑制都会使腐蚀电池的工作强度减少。 8考点!!!:构成腐蚀原电池的必要条件:存在电位差、存在电解质溶液、构成闭合电路 9腐蚀电池的种类(根据电极尺寸大小):宏观腐蚀电池,电极大小肉眼可辨;微观腐蚀电池,阴阳极大小不可辨(金属只要存在电化学不均匀性,就会发生微

腐蚀与防腐论文

《设备腐蚀与防护》 课程论文 班级: 学号:姓名: 大多数金属元素以氧化物、碳酸盐、或硫化物等稳定的矿物形态存在于自然界中。将它们冶炼获得有用的金属形态需要能量。腐蚀是让金属从非自然过程(冶炼)返回低能状态(矿物)的一个简单的自然过程。因此在石油和天然气生产过程中防腐蚀至关重要。单美国工业每年的腐蚀 代价估计就有$1700亿美元。石油工业生产过程极为复杂和苛刻,环境威胁极大,设备极易失效, 腐蚀代价高于工业平均水平。 腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。各种机器、设备、桥梁在大气中因为腐蚀而生锈;舰船、沿海的港工设施遭到海水和海洋生物的腐蚀;埋在地底下的输油、气管道和地下光缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔;各种酸碱盐对设备的腐蚀。腐蚀造成的危害也十分惊人。世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%, 我国目前尚缺乏全国性的数字仅根据化工部门十个化工厂的调查,由于腐蚀造成的经济损失为当 年生产总值的3-4%更为严重的是由于腐蚀造成的设备破坏而引起的公害甚至发生中毒、火灾或爆 等恶性事故。

腐蚀金属或其性能的劣化随时侵袭着石油和天然气生产每个阶段的每个元件。从套管柱到生产 平台,从钻井到离弃油井,腐蚀一直是所有高技术的敌人,是我们值得研究和攻克的堡垒。金属 的腐蚀现象和机理比较复杂,但可以通过合理地选用材料、有效地采取防腐蚀措施来减缓金属材 料的腐蚀速度,这对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。 氧气在腐蚀中扮演重要角色,它通常不在生产地层岀现,而在钻井阶段通过被氧污染的流体首 先被引入。不经处理的钻井泥浆不仅会腐蚀套筒,而且还会腐蚀钻井设备、管路和泥浆输送设备。 产生的或二次开采注入的水会导致所有管柱严重腐蚀。用于降低井损坏物生成或去除结垢的酸很 容易侵害金属。完井和地面管路会受到高速流动的生产介质或产生砂粒冲蚀。硫化化氢引起其他 问题。处理所有这些腐蚀情形以及钻井或生产中伴随的高温、高压和应力作用的协同作用,需要 腐蚀工程师的专业知识,在工业中扮演越来越关键的角色。由于腐蚀几乎是不可能防止的,控制 腐蚀速度可能成为最为经济的解决方式。因此,腐蚀工程师日益纠结于估算他们防腐蚀方案的费 用和估算设备的有效寿命。 金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀.金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态.腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态.这会显著降低金属材料的强度塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故.美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元,占当年国民经济生产 总值的4.2 % .据统计,每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10?20%.金属腐蚀事 故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算 1金属材料的腐蚀机理 1.1金属腐蚀的分类 按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。 化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程;电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀原电池,因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁是阳极。遭到的腐蚀不管是化学腐蚀还是电化学腐蚀,金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程 1.2金属腐蚀的发生 自然界中只有极少数金属(例如金、铂等)能以游离状态存在,而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。因此,从热力学观点来看,金属的腐蚀是很自然的事。金属受周 围介质的化学及电化学作用而被破坏,这种现象叫做金属的腐蚀。由于腐蚀导致的金属破坏都从 表面开始,而破坏的程度,一般来说也是表面最大。在液态和固态电解质中腐蚀过程是电化学过程。因此,腐蚀能否进行取决于金属能否离子化,而金属离子化的趋势可以用电极电位(E)表示。 金属在电解质中的腐蚀是一种电化学变化,它的进行依照法拉第定律及欧姆定律,△W= (Ec —Ea)te/( 96500AR)式中,e为常数,如粗略地认为R不变时,则腐蚀速率(△W/t)与Ec -Ea)成正比,而与A成反比。(Ec —Ea)因极化关系有所变化,因此腐蚀率也会随时间变化;阳极面积(A)较小时,腐蚀率将会随着提高。金属腐蚀时,阳极释放电子的阳极过程和阴极获得电子的阴极过程是在同一金属表面进行的。 2金属防护的方法 2.1改善金属的环境 改善环境对减少和防止腐蚀有重要意义。例如,减少腐蚀介质的浓度,除去介质中 的氧,控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属腐蚀。也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质(称缓蚀剂)来减少和防止金属腐蚀。 2.2在金属表面形成保护层

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