3 金属在某些环境中的腐蚀.pptVIP

* 1. 海水的物理化学性质 含盐量 海水中含量最多的盐类是氯化物，又以氯化钠为主，大致含有3%～3.5%的氯化钠溶液，其中氯离子含量约占总离子数55％； 导电性：由于海水总盐度高，所以具有很高的电导率； 含氧量 海水中含氧量大，表层海水可以认为被氧饱和。随温度变化，氧的含量在5 ~ 10mg/L范围； pH值：海水的在7.2 ~ 8.6，呈微碱性； 温度：海水的在 –2 ~ 35 ℃之间。 3.3 金属在海水中的腐蚀与防护 * 2. 海水腐蚀的电化学过程 微电池腐蚀 阴极过程 阳极过程 电偶腐蚀 铁板上 铜板上 3.3 金属在海水中的腐蚀与防护 O2＋2H2O＋4e→4OH－ Me+xH2O→Men+·xH2O(金属离子化合物)+ne Cu→Cu2++2e O2+2H2O+4e→4OH－ Fe→Fe2++2e O2+2H2O+4e→4OH－ * 3. 海水腐蚀的特点 中性海水溶解氧较多，除镁及其合金外，绝大多数都遭受腐蚀。一切有利于供氧的条件，如海浪、飞溅、增加流速，都会促进氧阴极去极化反应，促进钢腐蚀。 因海水中氯离子的含量很高，因此大多数金属，如铁、钢、铸铁、锌、镉等，在海水中是不能建立钝态的。腐蚀速度相当高。 由于海水的电导率很大，海水腐蚀的电阻性阻滞很小，所以海水腐蚀中金属表面形成的微电池和宏观电池都有较大的活性。海水中不同金属接触时很容易发生电偶腐蚀，即使两种金属相距数十米，只要存在电位差并实现电连接，就可发生电偶腐蚀。 海水中易出现小孔腐蚀，孔深也较深。 3.3 金属在海水中的腐蚀与防护 * 3.3 金属在海水中的腐蚀与防护 4. 海水腐蚀的影响因素 含盐量的影响 氧、CO2、碳酸盐的影响 pH值的影响 温度的影响 海水流速的影响 海生物的影响 温度 ℃ 盐的浓度，% 0.0 1.0 2.0 3.0 3.5 4.0 0 10 20 30 10.30 8.02 6.57 5.57 9.65 7.56 6.22 5.27 9.00 7.09 5.88 4.95 8.36 6.63 5.52 4.65 8.04 6.41 5.35 4.5 7.72 6.18 5.17 4.34 表3-13 氯在海水中的溶解度/(cm3/L) * 5. 海水腐蚀的防护 合理选材 合理设计海洋工程结构 在选材、设计和施工中要避免造成电偶腐蚀和缝隙腐蚀。与高流速海水接触的设备(泵、推进器、海水冷却器等)要避免湍流腐蚀和空泡腐蚀。 表面保护 有机涂层保护、金属喷涂层、金属包覆层、衬里 阴极保护 阴极保护与涂料联合应用是最有效的防护方法。现在海洋船舶、军舶普遍采用这种防护方法。 3.3 金属在海水中的腐蚀与防护 * 1. 土壤腐蚀的概念 土壤腐蚀 指土壤的不同组分和性质对材料的腐蚀，土壤使材料产生腐蚀的性能称为土壤腐蚀性。 土壤的腐蚀性 土壤是土粒、水和空气的混合物。由于水中溶有各种盐类，故土壤是一种腐蚀性电解质，金属在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀。 土壤中含有多种无机物质和有机物质，这些物质的种类和含量既影响土壤的酸碱性，又影响土壤的导电性。土壤是不均匀的，因此长距离的地下管道和大尺寸的地下设施，其各个部位接触的土壤的结构和性质可能有较大的变化。土壤中还有大量微生物，对金属腐蚀能起加速作用。 3.4 金属在土壤中的腐蚀与防护 * 2. 金属的土壤腐蚀过程 阴极过程 酸性很强的土壤中 硫酸盐还原菌的参与下 金属离子的还原 阳极过程 3.4 金属在土壤中的腐蚀与防护 O2＋2H2O＋4e→4OH－ 2H++2e→H2 SO42-+4H2O＋8e→S2-＋8OH- Fe+nH2O→Fe2+·nH2O+2e M3+＋e→M2+ * 3. 土壤腐蚀的几种常见形式 全面腐蚀 氧浓差电池腐蚀 3.4 金属在土壤中的腐蚀与防护 * 3. 土壤腐蚀的几种常见形式 微生物腐蚀(MIC) 微生物引起的腐蚀作用最主要的是嗜氧的硫杆菌和厌氧的硫酸盐还原菌。 在地下管道附近，由于污物发酵，结果产生硫代硫酸盐，硫杆菌就在其上大量繁殖，产生元素硫，然后，氧化硫杆菌将元素硫氧化成硫酸，造成对金属的严重腐蚀。 3.4 金属在土壤中的腐蚀与防护 * 3. 土壤腐蚀的几种常见形式 微生物腐蚀(MIC) 如果土壤中严重缺氧，并且又不存在氧浓差及杂散电流等腐蚀宏电池时，腐蚀过程是很难进行的。但是，对于含有硫酸盐的土壤，如果有厌氧的硫酸盐还原菌存在，腐蚀不但能顺利进行，而且更加严重。这主要是由于生物的催化作用而加速腐蚀的缘故。 海底的沉积物，不管深浅如何，通常都会有细菌，沉积物中的细菌通常都是厌氧的。由细菌作用产生的气体有NH3、H2S和CH4。因此生物腐蚀对海底管线具有较多的威胁。 3.4 金属在土壤中的腐