化工设备的腐蚀及防腐措施
摘要
金属腐蚀是材料与环境相互作用的结果,导致经济损失和资源浪费。评定腐蚀的方法包括质量变化和腐蚀深度。化学腐蚀和电化学腐蚀是两种主要类型,其中晶间腐蚀和应力腐蚀属于电化学腐蚀。为防止腐蚀,可采用衬覆保护层、电化学保护和添加缓蚀剂等措施。
正文
1金属的腐蚀
金属腐蚀的定义:金属材料与环境相互作用,在界面发生的化学,电化学和(或)生化反应而被破坏的现象。
据统计,全世界现存的钢铁及金属设备大约每年腐蚀率为10%,全世界每年因腐蚀损失约高于7000亿美元。世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%~4.2%,超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!所以研究金属腐蚀和防护具有重要意义。 ——试验测定,单位表面、单位时间腐蚀引起的质量变化量:1)致密而稳定,与金属结合牢固——钝化膜——钝化作用;2)不稳定,与金属结合不牢固——脱落——活化作用。——以原子状态侵入钢材内部,聚集,使钢变脆。与氢在钢中的溶解度成正比。 3)渗碳体还原为铁素体,体积减小,产生组织应力,促进裂纹扩展。又提供氢和甲烷聚集条件,加重氢侵蚀——钢材组织成为网格。解决方法:降低含碳量,使其没有Fe3C析出;钢中加入合金元素,形成稳定的碳化物,不易与氢作用。1)同一金属上有不同电位的部分之间存在电位差,或不同金属之间存在电位差;2晶间腐蚀和应力腐蚀
腐蚀性介质沿晶粒间渗入金属深处,腐蚀破坏金属晶粒间的结合力,使之强度和塑性完全丧失。内部瓦解作用。不锈钢有晶间腐蚀可能:在450~850℃之间,生成(Cr·Fe)23C6,沿晶界析出,晶界成为贫铬带。在电化学行为中,贫铬带成为阳极,晶粒成为阴极,形成微电池。亦称腐蚀开裂——金属在腐蚀性介质和拉应力共同作用下产生的破坏形式。腐蚀断裂过程分三个阶段:2)裂纹扩展——裂纹尖端为高度应力集中区,出现微电池3金属腐蚀破坏的形式
4金属设备的防腐措施
2)阳极保护——被保护设备接直流电源阳极,生成“钝化膜”。 ——腐蚀性介质中加入少量缓蚀剂,降低或停止腐蚀作用。