北京化工大学：《过程装备成套技术》课程电子教案（PPT课件）第九章 防腐工程

9防腐工程 9.1概述 9.2环境处理的方法 9.3表面覆盖层防腐方法3,5] 9.4防腐蚀衬里341 9.5电化学保护技术4,3] 9.6防腐蚀施工与检验5,6，刃 9.7设备设计时防止腐烛的方法简介 学习要求 参考资料 回

9 防腐工程 9.1 概述 9.2 环境处理的方法 9.3表面覆盖层防腐方法[3,5] 9.4 防腐蚀 衬里[3,4] 9.5 电化学保护技术[1,3] 9.6 防腐蚀施工与检验[5,6,7] 9.7 设备设计时防止腐蚀的方法简介 学 习 要 求 参 考 资 料

9.1概述 9.1.1金属材料的腐蚀分类 9.1.2非金属材料腐蚀的分类 9L.3影响金属腐蚀的因素 合

9.1.1 金属材料的腐蚀分类 9.1.2 非金属材料腐蚀的分类 9.1.3 影响金属腐蚀的因素 9.1 概述

9.1 概述 过程装备所处理的介质和所处的环境，一般都具有腐蚀性。尤 其与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触，其腐蚀问题就更为突 出。特别是处于高温、高压、高流速工况时，往往会引起过程装 备材料的更迅速的腐蚀损坏。目前工业用材料，几乎没有一种材 料是绝对耐腐蚀的。因此在过程装备的设计、制造、安装和使用 过程中，应采用相应的措施，对腐蚀加以控制。对多数介质和环 境情况，金属材料的耐腐蚀性能低于非金属材料，它是工程中的 防腐重点。经研究发现金属材料主要是由于周围介质的化学或电 化学作用而引起腐蚀；而非金属材料的腐蚀一般是由于直接的化 学作用或物理作用所引起。在材料腐蚀学科中腐蚀的定义为： “材料（包括金属与非金属）由于环境作用引起的破坏或变质”。 因为影响腐蚀的因素主要来自材料自身和周围环境，而构成材 料的组织结构、元素成分和性质、表面状态、受力情况以及环境 介质干差万别，所以腐蚀的研究也就必须分门别类地进行。 合

过程装备所处理的介质和所处的环境，一般都具有腐蚀性。尤 其与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触，其腐蚀问题就更为突 出。特别是处于高温、高压、高流速工况时，往往会引起过程装 备材料的更迅速的腐蚀损坏。目前工业用材料，几乎没有一种材 料是绝对耐腐蚀的。因此在过程装备的设计、制造、安装和使用 过程中，应采用相应的措施，对腐蚀加以控制。对多数介质和环 境情况，金属材料的耐腐蚀性能低于非金属材料，它是工程中的 防腐重点。经研究发现金属材料主要是由于周围介质的化学或电 化学作用而引起腐蚀；而非金属材料的腐蚀一般是由于直接的化 学作用或物理作用所引起。在材料腐蚀学科中腐蚀的定义为： “材料（包括金属与非金属）由于环境作用引起的破坏或变质” 。 因为影响腐蚀的因素主要来自材料自身和周围环境，而构成材 料的组织结构、元素成分和性质、表面状态、受力情况以及环境 介质千差万别，所以腐蚀的研究也就必须分门别类地进行。 9.1 概述

9.1.1 金属材料的腐蚀分类 (1)按腐蚀机理分类 (2)按腐蚀破坯的形式分类 (3)按腐蚀环境分类 合

9.1.1 金属材料的腐蚀分类 （1）按腐蚀机理分类 （2）按腐蚀破坏的形式分类 （3） 按腐蚀环境分类

(1)按腐独机理分 化学腐蚀：金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质 直接发生化学作用而引起的金属破坏和性能降低，在腐 蚀过程中没有电流产生。实际上单纯的化学腐蚀是很少 见的，因为当纯的非电解质中含有少量水分，多数都转 化成电解质，从而转化成电化学腐蚀。 电化学腐蚀：金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发 生电化学作用而引起的金属材料的破坏。它的特点是： 在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程一阳 极反应和阴极反应，并有电流产生。金属的电化学腐蚀 是最普遍的一种腐蚀现象，由电化学腐蚀造成的破坏损 失也是最严重的。 合D

化学腐蚀: 金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质 直接发生化学作用而引起的金属破坏和性能降低，在腐 蚀过程中没有电流产生。实际上单纯的化学腐蚀是很少 见的，因为当纯的非电解质中含有少量水分，多数都转 化成电解质，从而转化成电化学腐蚀。 电化学腐蚀: 金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发 生电化学作用而引起的金属材料的破坏。它的特点是： 在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程——阳 极反应和阴极反应，并有电流产生。金属的电化学腐蚀 是最普遍的一种腐蚀现象，由电化学腐蚀造成的破坏损 失也是最严重的。 （1）按腐蚀机理分

按腐蚀破坏的形式分 全面腐蚀：金属的全面腐蚀又称均匀腐蚀。： 是指腐蚀作用 以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。这种腐蚀在设 计时留出一定腐蚀裕度补偿，危害性不大。 局部腐蚀：这是指腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区 域，而其它部位基本没有发生腐蚀；或者是金属某一部位的 腐蚀速度比其它部位的腐蚀速度快得多。由于局部腐蚀是在 阳极（一般为金属溶解的电极）面积较小，阴极（在该电极 上吸收电子，离子还原)面积较大的情况下进行，并且阴极 电流和阳极电流保持相等，就造成阳极电流密度很大，溶解 的金属离子也就很多，腐蚀速度也就特别快，甚至会在难以 预料的情况下突然发生破坏。局部腐蚀的破坏形式种类很多 其中主要有以下七种：（转下页） 合C

全面腐蚀: 金属的全面腐蚀又称均匀腐蚀。是指腐蚀作用 以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。这种腐蚀在设 计时留出一定腐蚀裕度补偿，危害性不大。 局部腐蚀: 这是指腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区 域，而其它部位基本没有发生腐蚀；或者是金属某一部位的 腐蚀速度比其它部位的腐蚀速度快得多。由于局部腐蚀是在 阳极（一般为金属溶解的电极）面积较小，阴极（在该电极 上吸收电子，离子还原）面积较大的情况下进行，并且阴极 电流和阳极电流保持相等，就造成阳极电流密度很大，溶解 的金属离子也就很多，腐蚀速度也就特别快，甚至会在难以 预料的情况下突然发生破坏。局部腐蚀的破坏形式种类很多， 其中主要有以下七种: （转下页） （2） 按腐蚀破坏的形式分

局部腐蚀 i。应力腐蚀破裂： 在拉应力和腐蚀性介质联合作用下，以显著速率发生和扩展 的一种开裂破坏 ii. 腐蚀疲劳 在腐蚀介质和交变应力或脉动应力联合作用下产生的腐蚀。 ⅱ.磨损腐蚀： 在高速流动的或含固体颗粒的腐蚀性介质中，以及摩擦副在 腐蚀性介质中发生的腐蚀损坏。 ⅳ.小孔腐蚀： 腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔直径等于或小于孔 的深度，严重时可导致设备穿孔。 合D

i. 应力腐蚀破裂： 在拉应力和腐蚀性介质联合作用下，以显著速率发生和扩展 的一种开裂破坏 ii. 腐蚀疲劳 在腐蚀介质和交变应力或脉动应力联合作用下产生的腐蚀。 iii. 磨损腐蚀： 在高速流动的或含固体颗粒的腐蚀性介质中，以及摩擦副在 腐蚀性介质中发生的腐蚀损坏。 iv. 小孔腐蚀： 腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔直径等于或小于孔 的深度，严重时可导致设备穿孔。 局部腐蚀

晶间腐蚀： 腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急 剧下降。破坏前金属外观无明显变化。 vi.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。 vii.电偶腐蚀： 在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电 位较负的金属加速腐烛的类型。 其它还有如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等局部腐蚀。 合

v. 晶间腐蚀： 腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急 剧下降。破坏前金属外观无明显变化。 vi. 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。 vii.电偶腐蚀： 在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电 位较负的金属加速腐蚀的类型。 其它还有如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等局部腐蚀

(3)按腐蚀环境分 按腐蚀环境分为大气、土壤、电解质溶液、 熔融盐中的腐蚀以及高温气体腐蚀等。 合D

（3）按腐蚀环境分 按腐蚀环境分为大气、土壤、电解质溶液、 熔融盐中的腐蚀以及高温气体腐蚀等

9.1.2非金属材料腐蚀的分类 非金属材料分为有机高分子材料和无机材 料两大类。其腐蚀也分别研究。 (1)有机高分子材料的腐蚀分类 (2)无机材料的腐蚀分类 合

9.1.2 非金属材料腐蚀的分类 非金属材料分为有机高分子材料和无机材 料两大类。其腐蚀也分别研究。 （1）有机高分子材料的腐蚀分类 （2）无机材料的腐蚀分类