材料設(shè)備腐蝕與防護(hù)-wenkub.com

　 　

【正文】 思考題 ? 利用能斯特方程和金屬材料的電極電位判斷金屬 Al、 Cu材料在 pH=6溶液中，是否會發(fā)生去極化腐蝕。k) ? 保溫結(jié)構(gòu)的形式 —— ? 綁扎式、澆灌結(jié)構(gòu)式、整體壓制式、噴涂式等 思考題 ? 用蒙乃爾合金 (Monel， Ni70Cu30)板材制作水處理裝置，采用碳鋼材料做為連接鉚釘，問該制作方法是否合理，說明理由。K） ? 導(dǎo)熱系數(shù) 與 溫度和濕度 有關(guān)。 ? 4. 為了膜密實，金屬表面應(yīng)十分清潔； ? 成膜前對金屬表面進(jìn)行化學(xué)清洗除油、除污和除垢，是必不可少的步驟。如有機(jī)硅耐高溫漆，抑制了金屬向水中溶解。 混合型緩蝕劑 ? 某些含氮、含硫或羥基的、具有表面活性的有機(jī)緩蝕劑，其分子中有兩種性質(zhì)相反的極性基團(tuán)，能吸附在清潔的金屬表面 形成單分子膜 ，它們既能在陽極成膜，也能在陰極成膜。 陰極型緩蝕劑 ? 抑制電化學(xué)陰極反應(yīng)的化學(xué)藥劑，稱為陰極型緩蝕劑。 陽極型緩蝕劑 ? 陽極型緩蝕劑種類 —— ? 無機(jī)強氧化劑，如鉻酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽等。 ? 設(shè)備結(jié)構(gòu)： ? 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備極化時易產(chǎn)生遮蔽效應(yīng)，當(dāng)陽極、陰極布置不合理，鈍化不均勻，某些部位發(fā)生活化態(tài)，使腐蝕加重。 ? 圖 2－ 12 ? 優(yōu)點： 極化電流與電壓可調(diào)， 用于 要求大保護(hù)電流的條件使用 ? 缺點： ? 需配置直流電源設(shè)備 ? 需要一定操作和維護(hù)費用 ? 對附近的其他金屬設(shè)備可 能產(chǎn)生干擾 方法二： 犧牲陽極的陰極保護(hù) ? 在金屬設(shè)備上安裝一個比設(shè)備金屬材料電位更低的金屬充當(dāng)陽極，金屬設(shè)備為陰極。h） 一、腐蝕防護(hù)設(shè)計內(nèi)容 ? 1 腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計 ? 構(gòu)件形狀盡量簡單 合理 ? 防止電偶 腐蝕 ? 防止縫隙 腐蝕 ? 防止湍流 腐蝕 —— ? 避免應(yīng)力過分集中 ? 設(shè)備和構(gòu)筑物位置合理 ? 2 防蝕強度 設(shè)計 ? 3 采用防蝕措施設(shè)計 構(gòu)件形狀盡量簡單合理 ? 避免殘留液沉積腐蝕 ? 設(shè)備底部與出口管的布置圖 防止電偶腐蝕 ? —— 應(yīng) 采用大陽極，小陰極的連接方式 防止縫隙腐蝕 ? —— 部件連接盡量少接縫 防止湍流腐蝕 ? 設(shè)計時避免湍流和渦流。 5）晶間腐蝕 ? 晶間腐蝕造成危險最大。 ? 水下攪拌設(shè)備漆膜厚度 200250μm ? 水上攪拌設(shè)備漆膜厚度 150200μm 4）曝氣轉(zhuǎn)刷的防腐措施 ? 空心軸涂環(huán)氧瀝青或包裹一層氯丁橡膠 ? 刷片采用不銹鋼或塑料 ? 1）輕微 腐蝕 ? 2）單個腐蝕 蝕坑 ? 3）局部腐蝕 缺陷 ? 4）全面均勻 腐蝕 ? 5）晶間 腐蝕 1）輕微腐蝕 ? 以下輕微腐蝕現(xiàn)象 可暫不處理 ? 面積大的麻點腐蝕，但無裂紋； ? 分散腐蝕坑點，深度小于計算壁厚的一半； ? 分散的點蝕區(qū)域內(nèi)，無嚴(yán)重的鏈狀點蝕。 ? 適用場合： ? 生活飲用水和常溫工業(yè)用水的輸水鑄鐵管、儲水罐的內(nèi)壁防腐。 聚乙烯防腐 ? 對埋地鋼管采用擠出法包覆聚乙烯防腐層技術(shù)，簡稱 包覆管 。 ? 缺點 ： ? 吸水率大，易受細(xì)菌侵蝕，使用壽命短。 有機(jī)非金屬材料的腐蝕 ? 物理腐蝕 —— 高分子材料在介質(zhì)中溶解 ? 溶解過程： 溶脹階段 、 溶解階段 ? 防止物理性腐蝕應(yīng)合理選擇材料 ? 選擇材料原則 ? 極性原則 ： 非極性 高分子材 料 不易溶于極性 溶劑， 極性 高分子材料 不易溶于非極性 溶劑 ? 溶解度參數(shù)原則： 描述溶劑分子或高分子鏈間作用力大小的參數(shù) ? ?—高分子溶解度參數(shù)——溶劑溶解度參數(shù)—，有條件的耐溶劑腐蝕＝，耐溶劑腐蝕不耐溶劑腐蝕2121~,??????????????有機(jī)非金屬材料的腐蝕 ? 化學(xué)腐蝕： ? 高分子中極性基團(tuán)與特定的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，改變材料的性能，造成老化或裂解的現(xiàn)象。 ? 防止 氣蝕措施： ? 合理選材：青銅，鈦合金，不銹鋼 ? 加涂保護(hù)層 微生物腐蝕 ? 由于介質(zhì)中存在微生物使金屬腐蝕速度加快的現(xiàn)象 ? 腐蝕的原因： ?代謝產(chǎn)物具有腐蝕作用 ?改變環(huán)境條件： ?影響電極極化過程 ?破壞保護(hù)層或緩蝕劑的穩(wěn)定性 四、非金屬材料的腐蝕 ? 非金屬無機(jī)材料的腐蝕原理： ? 硅酸鹽 中的 SiO2在 堿、氫氟酸、高溫磷酸 作用，形成可溶性的物質(zhì)，產(chǎn)生腐蝕作用。 應(yīng)力作用下的腐蝕類型 ? 1）應(yīng)力腐蝕 開裂 ? 2）腐蝕 疲勞 ： ? 3）磨損 腐蝕 ? 4）摩振腐蝕 1）應(yīng)力腐蝕開裂 ? 定義： ? 材料在 靜應(yīng)力 和 腐蝕介質(zhì) 共同作用下發(fā)生的 脆性開裂 破壞的現(xiàn)象，簡稱應(yīng)力腐蝕。 黃銅脫鋅 ? 其表現(xiàn)形式兩種： ? 均勻的層狀脫鋅 ? 合金表面層變?yōu)榱W(xué)性能脆弱的銅層，強度下降； ? 不均勻的帶狀或栓狀脫鋅 ? 脫鋅的腐蝕產(chǎn)物為喪失強度的疏松多孔的銅殘渣，容易早期穿孔，危害性更大。 5）選擇性腐蝕 ： ? 多元合金在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成腐蝕電池，電位較低的為陽極，先被溶解的現(xiàn)象。 ? 導(dǎo)致材料喪失強度。 ? 減緩腐蝕分析 —— ? 在這種組合中， 鑄鐵泵殼 和 碳鋼 花板在電偶對中為 陽極 ，其腐蝕加速；而 不銹鋼葉輪 和 青銅管束 作為 陰極 ，腐蝕受到抑制，即受到陰極保護(hù)作用。 ? 所以在選擇 焊接金屬 時一個 基本準(zhǔn)則 是： ? 焊縫相對于母材應(yīng)是陰極性的。 ? 產(chǎn)生電偶腐蝕腐蝕原因： ? 蒙乃爾合金中銅為陰極，面積大， ? 碳鋼制造的鉚釘是陽極，面積小，易發(fā)生腐蝕 電偶腐蝕事例 3 ? 60年代初，美國破冰船殼上的焊縫很快腐蝕，比船殼鋼板腐蝕更嚴(yán)重。 ? 固定籠子的方法存在問題： ? 將鋼絲繩穿過一個孔洞，再將末端折轉(zhuǎn)過來，做成一個圈，再用 鋁絲 綁扎起來。 ? 蒙乃爾合金 的電位比 碳鋼 的電位正得多 (相差 0． 57V)， ? 將它們組合在一起，碳鋼作為腐蝕電池的陽極就可能發(fā)生加速腐蝕破 ? —— ? 在電偶對中陽極金屬的腐蝕速度與它孤立存在時的腐蝕速度(有時稱為自腐蝕速度 )的比值叫做電偶腐蝕效應(yīng)。 ?（ 1）局部腐蝕 特征 ?（ 2）局部腐蝕 類型 （ 1）局部腐蝕特征： ? 存在可辨的腐蝕電池陰極區(qū)和陽極區(qū) ? 陽極區(qū)面積小（裂紋、裂縫），陰極區(qū)面積大 ? 電化學(xué)反應(yīng)具有自催化性，局部腐蝕持續(xù)加速進(jìn)行。 氧去極化腐蝕 ? 定義： 在中性和堿性溶液中，金屬腐蝕過程的陰極反 應(yīng)是溶液中的氧分子被還原反應(yīng)，又稱吸氧腐蝕 ? 吸氧腐蝕的條件： 金屬電極電位＜氧的電極電位 ? 與析氫腐蝕相比，氧去極化腐蝕比氫去極化腐蝕更為普遍。形成氣泡，從陰極表面 2HOnHHOnHH 22 ??? ??水化氫離子脫水：MHMHMH 22 ???吸附氫脫附：MHeMH ??? )(形成吸附氫原子：例題 ? 利用能斯特方程和金屬材料的電極電位判斷金屬Zn、 Cu材料在某溶液 pH=5條件下，是否會發(fā)生氫去極化腐蝕 ? 解： ? ： ? EZn= ECu= ? pH=5時氫的平衡電位 ? ，判斷腐蝕的可能性： VpHEt He , ???????? ℃，銅不會