腐蚀与防腐 第1讲 绪论

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1、金属结构的腐蚀与防护单位：中国石油大学教师：赵卫民2008年11月教学课件第一章绪论目的是获得三方面的认识：什么是金属腐蚀？（相关概念）为什么要学？（学习的意义）学什么？（学习内容）材料失效的基本形式腐蚀的定义腐蚀的定义1、定义金属的腐蚀：金属与腐蚀介质相互接触腐蚀发生的对象和条件由于化学或电化学原因机理使材料遭受破坏或性能恶化的过程。结果耐蚀性指材料抵抗环境介质腐蚀的能力腐蚀性指环境介质腐蚀材料的强弱程度2腐蚀的特点（1）自发性腐蚀的特点（2）普遍性腐蚀的特点（3）隐蔽性3金属腐蚀分类金属腐蚀的分类按照破坏形式分为均匀腐蚀和

2、局部腐蚀。均匀腐蚀（全面腐蚀）：腐蚀分布在整个金属。均匀腐蚀速度的表示方法失重腐蚀速度V-单位：g∕m2·h年腐蚀深度Vp单位：mm/yV-与Vp之间的换算局部腐蚀：腐蚀主要集中于金属表面某一区域。危害性大。管道焊接接头的腐蚀局部腐蚀速度一般比均匀腐蚀速度大几百倍，因此引起人们广泛的注意和研究。局部腐蚀的类型很多，但首当其冲的是应力腐蚀。还有小孔腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、选择性腐蚀、氢脆腐蚀、缝隙腐蚀、沉积腐蚀、湍流腐蚀、细菌腐蚀等。这些都是化工设备中破坏力非常大的因素。金属腐蚀分类化学腐蚀：金属表面与非电解质溶液直接发生纯化

3、学作用而引起的破坏。电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而发生的破坏。最普遍、最常见。两者区别：化学腐蚀中的氧化与还原密不可分；电化学腐蚀中氧化和还原在不同的部位进行；化学反应过程中没有电流产生，电化学反应中有电流产生。发生的普遍性：自然界中单纯化学腐蚀的例子很少。如：Al在CCl4、三氯甲烷或乙醇中；Mg、Ti在甲醇中，Na在HCl气体中等。介质中含有少量水分会转为电化学腐蚀。电化学腐蚀最普遍。电化学作用既可单独造成金属腐蚀，也可和机械作用（应力、磨损等）、生物作用共同导致金属腐蚀。金属腐蚀分类各种腐蚀所占比

4、例造成巨大的经济损失造成金属资源和能源的浪费造成设备的破坏事故阻碍新技术的发展二、防腐蚀研究的重要性危害巨大经济损失包括直接损失和间接损失1、巨大的经济损失直接损失：指采用防护技术的费用和发生腐蚀破坏以后的维修、更换费用和劳务费用。管径／mm每年更换／km管子价值／万元总价值／万元1591.272329.216702194.931151.92735.638212.8325646276东辛采油厂腐蚀现状1、巨大的经济损失直接损失间接损失：指设备发生腐蚀破坏造成停工、停产；1975年美国芝加哥一个大的炼油厂一根15cm的不锈钢弯管

5、破裂引起爆炸和火灾，停车6周，这次腐蚀事故总维修费50万美元，停车造成的税收损失高达500万美元。1、巨大的经济损失直接损失间接损失：指设备发生腐蚀破坏造成停工、停产；跑、冒、滴、漏造成物料流失；腐蚀使产品污染，质量下降，设备效率降低，能耗增加；在计算壁厚时需增加腐蚀裕度，造成钢材浪费等。美国：1949年55亿美元1960～1969年150～200亿美元1975年700亿美元1982年1269亿美元1995年3000亿美元英国：1969年13.65亿英镑（27.3亿美元）工业发达国家每年因金属腐蚀而引起的直接经济损失约占全年国

6、民经济总产值的2～4%。1995年美国的统计数字为全年腐蚀损失3000亿美元，美国全国腐蚀工程师协会（NACE）主席Holtsbaum称人均损失1100美元；我国1988年腐蚀直接损失约为300～600亿元，1995年的腐蚀损失为1500亿元，1999年2800亿（石油、石化400多亿）；2002年约为4000亿（石油、石化近700亿），每天接近11亿，人均约300元。这是由于工业发展，造成环境污染，大气中酸性氧化物的含量增多，时常出现酸雨，对金属的破坏性更强。据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值

7、）损失的总和，约为6倍。这其中还不包括由于停工停产，火灾、爆炸等造成的间接损失。2、环境、安全的危害（1）对环境的影响设备和管道因腐蚀而泄漏，使有毒有害物料进入大气、土壤和水源，既污染了环境又浪费生产原料。2、环境、安全的危害（1）对环境的影响有毒有害物料泄漏污染环境为了减轻腐蚀，保护设备，使用某些涂料和缓蚀剂（如水处理中的铬酸盐、聚磷酸盐）对环境都有害。2、环境、安全的危害（2）安全当腐蚀导致失火、爆炸、桥梁坍塌、飞机坠毁、核反应堆泄漏等重大事故，其后果更是灾难性的。1967年12月，位于美国西佛吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥

8、俄桥因SCC和腐蚀疲劳而突然断裂，死亡46人。1985年8月12日，日本一架波音747客机由于发生SCC而坠毁，一次死亡500多人。英国某石化公司环己烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力腐蚀破裂，引起环己烷蒸汽管爆炸，死28人，损失达1亿美元。1979年，我国某市液化石油气罐爆炸