化工腐蚀的类型.doc

全面腐蚀 定义：化学或电化学反应在全部暴露的表面或大部分表面上均匀地进行，金属m,逐渐变薄，最终失效。 电化学特点：腐蚀的电池的阴阳面积非常小，微阳极和微阴极的位置是变化不定的，整个金属属于活化状态 保护措施：（造成金属的大量损失，不会有突发事故） 1）工程设计时考虑合理的腐蚀裕度 2）合理选材 3）涂覆保护层（最广泛、普遍的方法） 4）加入缓蚀剂（如在循环水系统中加入磷系缓蚀剂，在油田系统中加入防止CO2腐蚀的缓蚀剂） 5）阴极保护（埋地管线、海洋环境中的钢结构、桥梁、船舶普遍采用） 局部腐蚀 定义 局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破坏比其余表面大得多，从而形成坑洼、沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态。 主要类型 (1)晶间腐蚀、缝隙腐蚀 (2)电偶腐蚀、氢损伤、细菌腐蚀、杂散电流腐蚀 (3)小孔腐蚀、选择性腐蚀 (4)应力腐蚀、磨损腐蚀 破坏形态：发生原因： 凹坑 裂缝 裂缝 深孔 发生原因: 1）金属方面的不均匀性 2）溶液（环境）方面的不均匀性 3）几何结构不当 危害性 局部腐蚀破坏有如下特征 : 复杂性 集中性 突发性 发生局部腐蚀的条件 (1) 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均一性，即可以形成明确区分的阳极区、阴极区，且阳极区位置固定不变。（必要条件） (2) 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀过程中一直保持下去。 局部腐蚀和全面腐蚀的比较\ 项目 全面腐蚀 局部腐蚀 腐蚀形貌 腐蚀均布在整个金属表面上 腐蚀破坏主要集中在一定区域上，其他部分不腐蚀 腐蚀电池 阴阳极在表面上变幻不定，阴阳极不可辨别 阴阳极在微观上可分辨 电极面积 阳极=阴极 阳极＜＜阴极 电位 阴极电位=阳极电位=腐蚀电位（混合电位） 阳极电位＜阴极电位 腐蚀产物 可能对金属具有保护作用 无保护作用 金属不均匀导致的局部腐蚀（一） ——电偶腐蚀 ◆电偶腐蚀的概念和特征 定义：当两种不同电位金属相互接触，并浸入电解液中，发现电位较负的金属腐蚀速率加大，电位较正的金属的腐蚀速率减缓或受到保护的现象。 特征：腐蚀发生在相互接触的边线附近。如果接触面同时存在缝隙，缝隙又存留有电解质，就可能构成电偶腐蚀和缝隙腐蚀的联合作用，腐蚀加剧。 条件: 1）存在两种不同电位的金属或非金属导体 2）有电解质溶液存在 3）两种金属通过导线连接或直接接触 发生电偶腐蚀的几种情况 (1)异金属部件的组合。 (2)金属镀层。 (3)金属表面的导电性非金属膜。 (4)气流或液流带来的异金属沉积。 ■电偶腐蚀的影响因素 （1）腐蚀电位差 表示电偶腐蚀的倾向。两种金属在使用环境中的腐蚀电位相差愈大，组成电偶对时阳极金属受到加速腐蚀破坏的可能性愈大。 将各种金属材料在某种环境中的腐蚀电位测量出来，并把它们从低到高排列，便得到所谓电偶序(galvanic series)。 注意： 比较腐蚀电位从而确定电偶对中哪个金属是阳极时绝不能离开环境条件。 不仅环境条件不同，异金属组合的电位关系不同，即使在同一环境中，随着腐蚀过程的进行，两种金属的腐蚀电位相对关系也会改变。 （2）环境因素的影响：介质组成、温度、电解质电阻、溶液PH值、搅拌 （3）面积因素的影响——面积效应 随着阴极性金属M1面积增大，阳极性金属M2的电偶电流密度ig都增大，电偶腐蚀破坏加重。 所以，大阴极小阳极的电偶组合是很有害的，应当避免。 （4）介质导电性的影响 溶液导电性对电偶电流的分布有很大的影响 ◆防护方法 1）设计时尽量采用电偶序中相近的金属相联接，并尽量避免大阴极-小阳极的面积效应 2）施工中可考虑在不同金属的联接处加以绝缘 3）在使用涂层时必须十分谨慎，必须把涂料涂敷在阴极金属上，这样可以减少阴极面积。如果只涂敷在阳极金属上，由于涂层的多孔性，会产生严重的大阴极-小阳极的组合 4）在允许条件下，向介质中加缓蚀剂，以减缓介质的腐蚀性 5）在设计时，要考虑到易腐蚀的阳极部件在维修时易于更换或修理 §3-3 由于金属不均匀所导致的腐蚀（二） ——晶间腐蚀 ◆概念：晶间腐蚀指腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区，沿着晶界发展，即晶界区溶解速度远大于晶粒溶解速度。 ◆腐蚀结果：破坏了晶粒之间的联系，使金属材料的物理性能和机械强度大大下降，甚至完全丧失 特征：表面还看不出破坏时，晶粒之间已丧失了结合力、失去金属的声音，严重时只要轻轻一敲打就可破碎，甚