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1、过程装备 腐蚀与防护,姬鸿斌 教授,目录,绪论 第一章 金属电化学腐蚀基本原理 第二章 影响腐蚀的 结构因素 第三章 金属在某些环境中的腐蚀 第四章 金属结构材料的耐蚀性 第五章 非金属结构材料的耐蚀特性 第六章 防腐方法 第七章 典型化工装置的腐蚀与防护分析 第八章 典型炼油及石化装置的腐蚀与防护 第九章 腐蚀监控,绪 论,01 腐蚀的危害与控制 02 腐蚀的定义与分类,01 腐蚀的危害与控制 腐蚀的危害性 材料腐蚀给国民经济带来巨大损失 腐蚀事故危及人身安全 腐蚀造成资源和能源浪费 腐蚀引起环境污染,阻碍新技术、新工艺的发展,知识拓展,腐蚀现象到处可见，废铜烂铁是腐蚀的见证；各种机器设备、
2、桥梁钢架在大气中的腐蚀；舰船、沿海港口设备遭受海水和海洋微生物的腐蚀；地下输油（气）管道因土壤和细菌的腐蚀而穿孔；钢材在轧制热处理过程中与空气作用产生氧化皮；化工机械与各种酸、碱、盐接触腐蚀更为突出，尤其是处于高温、高压、高流速工况下往往迅速腐蚀损坏。腐蚀现象几乎涉及国民经济生产的一切领域。,钢铁工业 每年腐蚀掉大量的钢铁 每年腐蚀大约2030%的金属年产量 2003年钢产量 ：世界：9.625亿吨； 中国：2.2亿吨； 美国：0.914亿吨 世界每年腐蚀掉的钢 美国的钢产量； 中国一年被腐蚀掉的钢= 一大型钢铁企业年产量,2.交通运输 铁轨、机车部件的腐蚀和磨蚀; 飞机零部件的高温腐蚀和应力
3、腐蚀; 船舶在海洋环境中的腐蚀; 桥梁钢架腐蚀 。,3.能源电力 水电：水轮机组的腐蚀，叶片空蚀； 火电：锅炉和管道的腐蚀； 核电站：高温、辐照、液态金属等腐蚀； 煤矿安全； 油气开采、运输。,4.化工工业 5.机械电子 6.民生 7.环境污染,金属腐蚀及其严重危害 金属腐蚀 金属腐蚀的危害,金属腐蚀是自发过程，腐蚀现象十分普遍。 它是金属与周围环境介质发生化学及电化学作用而遭到破坏的过程。,1.资源的浪费:腐蚀导致金属材料和设备损失严重； 2.停产的损失:由于腐蚀引起的工厂停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失比金属材料损失大的多; 3. 造成环境污染和事故 : 化工生产上普遍
4、存在腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏，给环境造成严重的污染，甚至造成中毒、火灾、爆炸等严重事故。裂缝、针孔腐蚀可引起气体管道、锅炉的爆炸等。,课堂互动,腐蚀所造成的损失是巨大的。在设备损伤事故中，腐蚀所造成的经济损失占很大比例。19641973年间，日本金属工业公司处理设备损伤事故1009起，有985起与腐蚀有关，占97.62%。美、英、前苏联、前西德等国1969一1970年间的调查资料表明，由于腐蚀造成的直接损失，占国民经济总收人的2.0%4.2%。美国每年汽车事故损失300亿美元，火灾损失110亿美元，洪水损失4.3亿美元，风灾损失17亿美元，地震损失4亿美元，而腐蚀造成的损失达700亿美元，
5、远远超出上述其余各项的总和。,腐蚀造成的经济损失（美国）： 占国民生产总值的1.8%4.2%,腐蚀造成的经济损失（中国）：,2002年 柯伟院士,D,材料腐蚀控制措施,1)补救性控制：指腐蚀发生后再消除； 2)预防性措施：事先采用防腐蚀措施避免或延缓腐蚀，尽量减少可能引起的其他有害影响。具体措施有，选择适当材料，合理的设计结构，正确规定制造工艺和热处理工艺，采用具体的防腐技术。,采取有效的防腐蚀技术，对于延长设备寿命，降低成本，提高劳动效率具有十分重要意义。,腐蚀防护的意义：,0-2 腐蚀的定义与分类,腐蚀指材料在环境作用下引起的破坏或变质。,金属腐蚀指金属表面与周围介质发生化学或电化学作用而
6、遭受破坏的现象。,材料包括金属材料和非金属材料。环境作用包括化学、电化学、化学机械、电化学机械、生物、物理作用,金属材料和非金属材料腐蚀,（1）金属材料腐蚀是一种自发转变的过程。 金属元素比它们的化合物具有更高的自由能，必然有自发地转回到热力学上更稳定的化合物状态的倾向。,（2）非金属材料腐蚀。 非金属材料的腐蚀一般是介质与材料发生化学或物理作用，使材料的原子或分子之间的结合键断裂破坏的过程。,腐蚀的定义：,知识拓展,金属腐蚀的分类,3.按腐蚀环境金属腐蚀可分为大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质腐蚀、熔融盐中腐蚀以及高温气体腐蚀等。,1.按腐蚀机理金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解三大类。,
7、金属腐蚀的类型及产生原因,2.按破坏的特征金属腐蚀可分为全面腐蚀、局部腐蚀。,按腐蚀机理分为,（1）化学腐蚀：金属与环境介质中的氧化剂直接发生氧化反应而引起的腐蚀。,例,（2）电化学腐蚀：金属表面与电解质水溶液或熔盐所形成局部电池所产生的腐蚀。,(3)物理腐蚀：指金属由于单纯的物理溶解作用所引起的损失。如熔盐、熔碱、液态金属中均可发生。,按破坏的特征分为,（1）全面腐蚀：腐蚀作用发生在整个金属表面。 （2）局部腐蚀：腐蚀集中在金属的局部位置。,应力腐蚀破坏：拉应力与腐蚀介质联合作用发生开裂破坏。 腐蚀疲劳：腐蚀介质与交变应力或脉冲应力作用下产生的腐蚀。 磨损腐蚀：摩擦副在腐蚀介质中产生的腐蚀。
8、 孔腐蚀：腐蚀集中在某些活性点上，蚀孔直径等于或小于蚀孔深度。 晶间腐蚀：腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属强度急剧降低。,局部腐蚀分以下一些具体类型,缝隙腐蚀：发生在铆接、螺纹连接、焊接接头、密封垫片等缝隙处的腐蚀。 电偶腐蚀：在电解液中，异种金属接触时，电位较正金属促使电位较负的金属加速其腐蚀。 其它局部腐蚀：氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等。,知识拓展,腐 蚀,非金属腐蚀,化 学 腐 蚀,电 化 学 腐 蚀,全 面 腐 蚀,局 部 腐 蚀,机 理,破坏 特征,腐蚀 环境,大 气 腐 蚀,土 壤 腐 蚀,电 解 质 溶 液 腐 蚀,熔 融 盐 中 的 腐 蚀,高 温 气 体 腐 蚀,应 力 腐 蚀,疲 劳 腐 蚀,磨 损 腐 蚀,小 孔 腐 蚀,晶 间 腐 蚀,缝 隙 腐 蚀,电 偶 腐 蚀,其 它,金属腐蚀,课堂互动,
