过程装备腐蚀及防护考点内容.docVIP

主要试题题型：一、简答题（约30分）二、填空题（约20分） 三、选择题（约10分）四、腐蚀事例分析（3- 4小题，共40分） 第一章 腐蚀电化学基础 1、金属与溶液的界面特性——双电层 金属浸入电解质溶液内，其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用，使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的双电层。 2.电极电位 电极电位：电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。 3.金属电化学腐蚀的热力学条件 (1). 金属溶解的氧化反应若进行，则金属的实际电位必更正于金属的平衡电极电位。EEe,M (2)去极化反应若进行，则有金属电极电位必更负于去极剂的氧化还原反应电位。EEk0 上述条件需同时满足。 4、极化 极化现象：电池工作过程中，由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象。 极化现象的根本原因：电极反应与电子迁移的速度差。 极化曲线 定义：用来表示极化电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线。 作用：判断电极材料的极化特性。 腐蚀极化图 定义：将构成腐蚀电池的阴极和阳极极化曲线绘在同一E-I坐标上得到的图线，简称极化图。 对给定的腐蚀电池，工作稳定时的腐蚀电流为Icorr,则初始电动势 问题：如增加最有效的阴极的面积，或添加去极剂，搅拌等，将使Ex-S水平线向正方向移动（为什么？） 5、超电压（过电位） 腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极电位变负，阳极电位变正。这个值与各极的初始电位差值的绝对值称为超电压或过电位。以η表示。 超电压量化的反映了极化的程度，对研究腐蚀速度非常重要。 6.金属的耐蚀性能评定（针对全面腐蚀 为什么？） 金属耐蚀性也叫化学稳定性，即金属抵抗介质作用的能力。对全面腐蚀，通常以腐蚀速度评定。对受均匀腐蚀的金属，常以年腐蚀深度来评定耐腐蚀的等级 7、腐蚀速度的工程表示方法 重量法：以金属腐蚀前后金属质量的变化来表示，分失重法和增重法。常为实验室采用。 失重法适用于腐蚀产物能很好地除去而不损伤主体。 增重法适用于腐蚀产物全部附着在金属上，且不易除去。 深度法：以腐蚀后金属厚度的减少来表示。深度法能更直观地表示金属的耐蚀性能。常为工程上采用，通常以mm/a来表示腐蚀速度。 8、析氢腐蚀 定义：指溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上进行阴极反应，使金属持续溶解而被腐蚀。 酸性介质中的碳钢、不锈钢、合金及一些较活泼的金属常发生析氢腐蚀。 析氢腐蚀发生的条件 条件 ： 腐蚀电池中的阳极电位必须低于阴极的析氢电极电位。 耗氧（吸氧）腐蚀 腐蚀电池上的阴极反应由溶液内氧分子参与完成，称为吸氧或耗氧反应。 发生的条件 对于氧电极，耗氧腐蚀的条件为：腐蚀电池中的阳 极初始电位EoM必须低于该溶液中氧的平衡电位Ee,O2 由于相同条件下，Ee,O2Ee,H(见书例)，显然更正一些，因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更容易发生。实际上金属在各种介质中都会发生耗氧腐蚀。 9.钝化及钝化曲线 随着阳极电位向正方向移动，金属溶解速度反而急剧下降，甚至几乎停止。这种反常的现象称为钝化； 钝化特性曲线分析 钝化的发生是金属阳极过程中的一种特殊表现。因此必须研究阳极溶解时的特性曲线 各点各区特点参考书本 第二章 局部腐蚀 1.影响腐蚀的主要因素 力学因素、几何因素、异种金属偶接、焊接因素。 2.各局部腐蚀 力学因素： 一、应力腐蚀—SCC 1.几个实例（见书图2-1、2-2、2-3） 2.应力腐蚀的概念及产生的条件 定义：在固定拉应力和特定介质的共同作用下所引起的破裂。 应力腐蚀产生的条件：固定拉应力 + 特定腐蚀性介质 拉应力的来源： 1）载荷。 2）制造加工和装配过程—焊接应力显著。 3）腐蚀产物的膨胀—楔入作用。 介质条件：介质性质、浓度、温度 对一种合金材料，并非在所有环境中都会发生SCC; 在一种环境中，并非所有合金材料都会发生SCC。 常见的发生应力腐蚀的条件组合见书表2-1 应力腐蚀的防护： 1）最有效方法是控制应力水平。在设计时应降低设备的工作应力水平。 2）尽量减少局部应力集中。结构设计时，应尽可能降低最大有效应力。 3）用热处理方法消除残余应力或改善合金组织结构 4）其他办法：合理选材、添加缓蚀剂、采用阴极保护等。 应力腐蚀实例 实例1：北方一条公路下蒸气冷凝回流管原用碳钢制造，由于冷凝液的腐蚀发生破坏，便用304型不锈钢（00Cr18Ni9）管更换。使用不到两年出现泄漏，检查管道外表面发生穿晶型应力腐蚀破裂。 实例2：某化工厂生产氯化钾的车间，一台SS-800型三足式离心机转鼓突然发生断裂，转鼓材质为1Cr18Ni9Ti。经鉴定为应力腐蚀破裂。 实例3：CO