金属腐蚀与防护论文篇(1)

论文关键词：教学效果；教学方法；专业课程

大学期间专业课一般在大三开设。此时，学生的学习成绩、态度、世界观等，一方面都较中学时生了很大的变化，另一方面也都已基本定型。比如学生已明白大学的基本授课方式、考核方式，知道如何顺利完成课程。因此学生这个时候上课已无好奇心，对课程也就没了兴趣，作业有的相互借鉴，考前也采用突击，考试也大都能过关，可是真正的学习效果却很低。每次到研究生招生的专业面试时，老师们都忧心忡忡，因为这些参加专业面试的准研究生们表现实在不佳。这些准研究生们刚放下专业课书本还不到一年就把最基本的专业知识都抛到九霄云外去了，这样的情景一再出现。教师必须想到让学生真正掌握专业基本知识和基本能力的办法，也就是说要想办法让学生的心回到课堂上来，能围绕授课内容动脑筋、想问题，消化吸收课堂知识的同时还能提出问题、探讨问题。下面结合笔者在“金属腐蚀与防护”这门专业课程中的教学实践，谈谈采取的提高专业课程教学效果的初浅看法。

一、遵循理论联系实际、激发学生学习兴趣的原则，处理好教材与授课内容的关系

“金属腐蚀与防护”是水质科学与技术等专业的一门重要专业课，武汉大学动力与机械学院水质科学与技术专业这门课选用的教材是中国电力出版社出版的普通高等教育“十二五”规划教材《热力设备的腐蚀与防护》，该教材前七章介绍金属腐蚀基本理论，主要内容是腐蚀热力学、动力学，后十一章介绍热力设备的主要腐蚀及其防护。

笔者处理教材与授课内容的总原则是理论联系实际，即授课时先尽量讲授与热力设备腐蚀有关的金属腐蚀基本理论，然后以此为指导讨论热力设备主要腐蚀的部位、特点、机理、影响因素和防止方法；处理每一堂课的教学内容时注意激发学生的学习兴趣，尤其是在上第一堂课即绪论课上，特别注意把教材内容处理好，从课程一开始就吸引学生，让学生们的心很快回到课堂上来，能围绕授课内容动脑筋、想问题，消化吸收课堂知识的同时还能提出问题、探讨问题，授课就有了一个良好的开端，不敢说事半功倍，好的开头总是必要和必须的。为了达到通过绪论课吸引学生的目的，笔者在处理“金属腐蚀与防护”课程所选教材绪论内容（包括金属腐蚀的定义、金属腐蚀的分类、金属腐蚀速度的表示方法、金属腐蚀防护的重要性、金属腐蚀防护方法概述）时，把教材“总论”的“金属腐蚀防护的重要性”作为第一堂课的第一部分内容，并另取名为“腐蚀的代价与危害”和“防止腐蚀能带来的好处”。这样处理教材绪论内容的目的是，一方面通过腐蚀实例，从“巨大的经济损失”、“ 严重的资源和能源浪费”、“引发灾难性事故”、“污染和损害人类生存的环境”、“阻碍新技术的应用和发展”这样五个方面给学生们以震撼；另一方面通过防止腐蚀的实例，告诉学生，腐蚀防止住了或者减轻了，不但能带来经济效益，保护资源、减少能源消耗，而且能保护生命、保护环境，自然而然的把学生的心吸引到课堂上来。

把学生的心吸引到课堂上来后，要激发学生的求知欲望和学习兴趣，也就是此时要趁热打铁，满足学生们探究腐蚀与防腐蚀的愿望。于是给出金属腐蚀的定义为“金属与周围环境（介质）之间的化学或电化学作用所引起的变质或破坏”，并指出把握金属腐蚀定义的关键点：腐蚀是金属的腐蚀；金属的腐蚀是周围环境（介质）引起；之所以周围环境（介质）能引起金属的腐蚀，是因为金属与周围环境（介质）之间发生了化学或电化学作用；金属腐蚀的后果是金属变质或金属设备等遭到破坏；何谓“化学或电化学作用”；金属腐蚀与“断裂、磨损”的区别。这样学生们马上就知道金属腐蚀是这么一回事了。随后要同学们自学5分钟，并提问“如何表征腐蚀的轻重、快慢即腐蚀程度，也就是腐蚀速度”，注意在学生回答问题的同时指出每种表征腐蚀速度的方法的适应性。这就是教材“第一章 总论”的“第一节 金属腐蚀的定义”和“第三节金属腐蚀速度的表示方法”的内容。

那么如何防止金属腐蚀呢？这是学生的求知欲望和学习兴趣被激发后自然而然会提出的问题。先要学生讨论一下，教师听听他们的看法，指出他们所提出防腐蚀方法的优劣，然后明确告诉他们：金属腐蚀是可以防止的，但要把所有的金属腐蚀都防止住或减轻，并不是一件简单、容易的事情。因为一方面金属腐蚀是一个十分复杂的过程，另一方面金属腐蚀有各种各样的情况。因此必须先分门别类，了解各种腐蚀，找到防止各种腐蚀的特殊方法。但事物又都有普遍规律性，在了解了各种腐蚀，知道防止各种腐蚀的特殊方法之后，又可从这些特殊防腐蚀方法中归纳出防止腐蚀的一般方法，即“合理选材、表面保护、环境（介质）处理、电化学保护”。这就是教材“第一章 总论”的“第二节 金属腐蚀的分类”和“第五节 金属腐蚀防护方法概述”的内容。

二、严肃课堂纪律，维护好教学秩序

严肃课堂纪律，维护好教学秩序，本是对教学工作的最基本要求。但近年来，由于各种原因，老师、学生都有迟到现象，学生还有上甲课做乙事甚至逃课等现象。如何真正抓好课堂纪律、维护好教学秩序？笔者认为一方面要言教与身教并重，即教师既要对学生严格要求，如要求学生做好考勤、严格请假制度等，教师也要为人师表，做好表率，如按时上下课、不迟到、不提前下课、不随意调课；另一方面教师要想办法把学生吸引到课堂上来，激发学生的求知欲望。如果学生的求知欲望激发出来了，则课堂纪律、教学秩序自然好。

三、强化预习和开展以学生寝室为单位的课外讨论，鼓励学生解决老师提出的问题并提出新的问题

上课前要求学生做好预习。怎样激发学生预习的兴趣呢？先要讲清道理，即告诉学生专业知识是他们工作后马上就会要用到的知识，是可以运用起来解决实际问题的知识；然后是提前把预习内容中的实际问题提出来给学生，请他们通过预习、讨论（为方便起见，笔者建议学生们以就寝寝室为单位开展讨论），提出解决实际问题的办法。这样既激发了学生们的求知欲望，又利用他们的好奇心培养了他们运用专业理论知识解决实际问题的能力。如笔者在要求学生预习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”时，提前给学生的实际问题是“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”和“如何防止锅炉的运行氧腐蚀、停用氧腐蚀”，[1]希望他们能解决这两个问题来证明自己，最好还能提出新的问题。在前面学过氧腐蚀，但那是从理论上泛泛而谈，现在有实际问题要解决，年轻人的好奇心和不服输的心理，使他们跃跃欲试。于是为解决这两个实际问题，学生们自觉不自觉地就开始了预习、讨论，后来上课的效果也非常好，因为真正达到了学习知识、掌握知识并运用知识解决实际问题的教学目的。

四、课堂小组讨论、小组派代表总结讨论结果、教师有针对性重点讲授与多种形式提问相结合

课堂小组讨论的问题，有的是学生在预习中提出来的问题，如学生们预习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”时就有学生提出“到底何时要进行化学除氧”；有的是教师精心设计的问题，如学习第十三章“水化学工况与水汽品质监督”时笔者设计的课堂讨论问题是“汽包炉、直流炉都可以采用的水化学工况有哪些，各是什么含义、应用起来各有什么优缺点”；还有的是学生回答问题的答案有代表性倾向时教师即兴提出讨论的问题，如学生在回答缓蚀剂定义时说“缓蚀剂是减缓腐蚀速度的物质”，笔者即时提出“实际应用缓蚀剂时，如盐酸清洗锅炉要用缓蚀剂，缓蚀剂的量是多少、腐蚀速度应减小到多少才能接受”这一问题开展讨论。课堂讨论前要先分好小组，每次上课都按小组就座，小组课堂讨论一般不超过10分钟，讨论后每小组派代表总结讨论结果，然后老师针对讨论中出现的问题重点讲授。

多种形式提问，是指同一问题从不同角度提问、把前后知识点联系起来提问等。如“加氨调节给水、凝结水的pH值有什么缺陷”这是直接提问；“为什么要用乙醇胺等替代氨作为调节给水、凝结水pH值的碱化剂”，这是间接提问；“汽轮机的低压缸为什么会发生酸性腐蚀”，这是把前后知识点联系起来提问。再如“超临界机组的给水、凝结水如何处理”、“全挥发处理AVT（R）、AVT（O）和联合水处理CWT或加氧处理OT的各是什么含义”。

笔者这样做的目的是力求学生把知识理解透彻、掌握牢固、融会贯通、能运用理论知识解决实际问题。当然，这要求教师课前要处理好教材，准备好课件，能抓住重点、突出重点并重点讲授，只有这样，开展课堂小组讨论和进行多种形式提问才能有的放失、收放自如。

五、理论联系实际，活学活用，激发学生的学习兴趣，培养学生运用理论知识解决实际问题的能力

专业知识是可以运用起来解决实际问题的知识。因此，专业知识的活学活用在激发学生的学习兴趣、培养学生运用理论知识解决实际问题的能力等方面，可以起到立竿见影的效果。如学生通过学习第九章“热力设备的氧腐蚀与防止”解决了“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”和“如何防止锅炉的运行氧腐蚀、停用氧腐蚀”这两个问题，特别是通过自己设计、动手试验解决了第一个问题“如何防止碳钢在自来水中的腐蚀”后，同学们自信满满，学习兴趣大增。具体做法是，先课堂讲授并讨论热力设备运行氧腐蚀和停用氧腐蚀发生部位的差异、钢铁氧腐蚀的一般特征、钢铁氧腐蚀的机理、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的危害、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的影响因素、运行氧腐蚀和停用氧腐蚀的防止方法，然后要求学生课后自己设计“防止碳钢在自来水中的腐蚀”的实验方案并通过电子邮件交老师批阅，课堂上老师再讲评，最后学生们进实验室做实验验证。这样，学生学习的主观能动性得到充分发挥，而且纷纷感叹“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”！

六、复习总结，整体把握，避免只见树木不见森林，迷失方向

金属腐蚀与防护论文篇(2)

关键词：钢结构，防腐

 

1.钢结构腐蚀的主要原因

防止钢结构腐蚀首先要了解钢材腐蚀的原因。

1.1常温下（100℃以下）钢材的腐蚀机理

常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用，钢材受大气中水分、氧和其他污染物（未清理干净的焊渣、锈层、表面污物）的作用而被腐蚀。大气的相对湿度在60％以下时，钢材的腐蚀是很轻微的；但当相对湿度增加到某一数值时，钢材的腐蚀速度突然升高，这一数值称为临界湿度。常温下，一般钢材的临界湿度为60％～70％。

当空气被污染或在沿海地区空气中含盐时，临界湿度都很低，钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层（氧化铁皮）作为阴极，钢结构构件（母材）作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素；大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。

1.2高温下（100℃以上）钢材的腐蚀机理

高温下钢铁的腐蚀主要是化学腐蚀。论文大全。高温状态下，水以气态存在，电化学作用很小，降为次要因素。金属和干燥气体（如O2、H2S、SO2、Cl2等）相接触，表面生成相应的化合物（氯化物、硫化物、氧化物），形成对钢材的化学腐蚀。

2.钢结构腐蚀的防护方法

根据钢材腐蚀的电化学原理，只要防止或破坏腐蚀电池的形成或强烈阻滞阴、阳极过程的进行，就可防止钢材的腐蚀。采用防护层方法防止钢结构腐蚀是目前通用的方法，常用的保护层有以下几种：

2.1金属保护层：金属保护层是用具有阴极或阳极保护作用的金属或合金，通过电镀、喷镀、化学镀、热镀和渗镀等方法，在需要防护的金属表面形成金属保护层（膜）来隔离金属与腐蚀介质的接触，或利用电化学的保护作用使金属得到保护，从而防止腐蚀。

2.2化学保护层：通过化学或电化学方法使钢材表面生成一种具有耐腐蚀性能的化合物薄膜，以隔离腐蚀介质与金属的接触，来防止对金属的腐蚀。

2.3非金属保护层：用涂料、塑料、搪瓷等材料，通过涂刷和喷涂等方法，在金属表面形成保护膜，使金属与腐蚀介质隔离，从而防止金属的腐蚀。

3.钢材表面处理

钢材加工后到出厂之前，构件表面会不可避免的沾有油污、水分、灰尘等污染物以及存在毛刺、氧化铁皮、锈层等表面缺陷。论文大全。由前面钢结构腐蚀的主要原因我们知道，污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素，且表面污物会严重影响涂料在钢材表面的附着力，并使漆膜下的锈蚀继续扩展，导致涂层失效或破坏，无法达到预期的防护效果。因此，钢材表面处理质量的好坏对涂层的防护效果及寿命的影响，有时甚至比涂料本身品种性能差异的影响更大，应予以重视。

4. 防腐涂料

4.1、底漆

底漆层常用的防腐涂料有富锌底漆和环氧铁红底漆，富锌漆是由大量的微细锌粉与少量的成膜机料组成。锌的电化学性比钢铁高，在受到腐蚀时，有“自我牺牲”的作用，使钢铁被保护。腐蚀产物氧化锌又填充了孔隙，使涂层更加致密。常用的富锌底漆有以下三种：

(1) 水玻璃无机富锌底漆，它是以水玻璃为基料，加入锌粉，混合后涂刷，固化后要用水冲洗，施工工艺复杂，工艺条件苛刻，表面处理必须在Sa2.5以上，另外对环境温度、湿度都有要求，形成的涂膜易开裂、脱皮、目前已很少采用。

(2) 溶性无机富锌底漆，该底漆是以正硅酸乙酯为基料，以酒精为溶剂，经部分水解聚合，加入锌粉混合均匀后涂覆成膜。

(3) 富锌底漆，它是以环氧树脂为成膜基料，加入锌粉，固化形成涂层。环氧富锌底漆不但防腐性能优良，而且附着力强，并与下道涂层环氧云铁中层漆均有良好的粘结型。主要用于一般大气中的钢架结构和石油化工设备的防腐。

环氧铁红底漆是分罐装的双组份涂料，甲组份（涂料）由环氧树脂、氧化铁红等防锈颜料增韧剂、防沉剂等制成，乙组份为固化剂，施工时按比例调配。氧化铁红是一种物理性防锈颜料，其性质稳定、遮盖力强、颗粒细微、能在漆膜中起到很好的屏蔽作用，有很好的防锈性能。环氧铁红底漆对钢板及上层环氧面漆均有很好的粘结力，常温干燥快，对上层面漆不渗色，较普遍的用于钢质管道、贮罐、钢结构防腐工程，作防锈底漆使用。

4.2中涂层

中涂层一般为环氧云铁和环氧玻璃鳞片漆或环氧厚浆漆。环氧云铁漆是以环氧树脂为基料加入云母氧化铁制成，云母氧化铁的微观结构像片状云母，其厚度仅为数微米，而直径为数十微米到一百微米。它耐高温、耐碱、耐酸性、无毒，片状结构可阻止介质渗透，增强了防腐性能，而且收缩率低，表面有粗糙度，是一种优良的中层防腐漆。环氧玻璃鳞片漆是以环氧树脂为基料，以薄片状的玻璃鳞片为骨料，再加各种添加剂组成的厚桨型防腐漆。玻璃鳞片厚度仅为2～5微米。由于鳞片在涂层中上下多层排列，形成独特的屏蔽结构。论文大全。

4.3面漆

用于面漆的涂料按其价位可划分为三种等级：

(1) 普通级为环氧漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯其等；

(2) 中等级为聚氨酯漆；

(3) 高等漆为有机硅改性聚氨酯漆、有机硅改性丙烯酸面漆、氟涂料等。

环氧漆经化学固化后，化学性质稳定，涂层致密，有很强的粘结力，很高的机械性,它耐酸、碱、盐，能抵抗多种化学介质的腐蚀。

氯化橡胶漆以氯化橡胶为成膜物，氯化橡胶是用天然橡胶与氯气反应制成，他属惰性树脂，成膜后密封性能非常好，水汽、氧气对漆膜的渗透率极低，而且耐酸、耐碱、耐水、耐氧化剂、耐各种腐蚀性气体的腐蚀，在用醇酸树脂改性后，耐候性好，在使用过程中，漆膜理化性能变化很小，可以说是一种经济耐用的防腐材料。其它面涂层材料因价格较高，使用很不普遍，本文不再详述。

5.防腐油漆（涂料）的选择

5.1要考虑结构所处的使用条件及选用涂料的范围的一致性，根据腐蚀介质的情况（种类、温度和浓度）气相或液相，湿热地区或干燥地区等条件进行选用。对于有酸性介质，可采用耐酸性能较好的酚醛树脂漆，而对于碱性介质，则应采用耐碱性较好的环氧树脂漆。

5.2、要考虑施工条件的可能性。有的宜刷涂，有的宜喷涂，有的自然干燥成膜等等。对于一般情况，宜用干燥、便于喷刷的冷固型涂料。

5.3要考虑涂料的正确配套。由于大部分涂料是有机胶状物质为基料，涂料每涂一层结成薄膜后，难免有许多异常细小的微孔，腐蚀介质仍有可能渗入侵蚀钢铁。因此，目前涂料的施工都不是涂单层，而是涂多层，目的在于将微孔减少到最低限度。

参考文献

[1]工业建筑防腐蚀设计规范.GB500046.

[2]钢结构管道涂装技术规程.YB/T9256.

[3]涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级.GB8923.

[4]钢结构工程施工质量验收规范.GB50205.

金属腐蚀与防护论文篇(3)

【关键词】油气储运管道问题防腐问题研究分析

中图分类号： P641.4+62 文献标识码： A

一．引言

近年来国内外在管道防腐层材料和技术应用方面都取得了快速发展，防腐蚀新材料、新工艺和新设备不断出现并得到广泛应用。防腐层技术是新建钢质管道和在役管道安全运行的保障技术，防腐层的生产制造质量决定着钢质管道的使用寿命，了解国内外解钢质管道防腐层技术应用现状及发展趋势，抓住钢质管道建设快速增长的发展机遇，进一步提高防腐蚀技术应用水平是非常必要的。

二．对腐蚀的理解。

腐蚀金属在周围介质的化学、电化学作用下所引起的一种破坏现象。按管道被腐蚀部位，可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀；按管道腐蚀形态，可分为全面腐蚀和局部腐蚀；按管道腐蚀机理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀等。

管道腐蚀一般是指避免管道遭受土壤、空气和输送介质（石油、天然气等）腐蚀的防护技术。

三．管道腐蚀的原因。

管道内壁腐蚀金属管道内壁因输送介质的作用而产生的腐蚀。主要有水腐蚀和介质腐蚀。水腐蚀指输送介质中的游离水，在管壁上生成亲水膜，由此形成原电池条件而产生的电化学腐蚀。介质腐蚀指游离水以外的其他有害杂质（如二氧化碳、硫化氢等）直接与管道金属作用产生的化学腐蚀。

长输管道内壁一般同时存在着上述两种腐蚀过程。特别是在管道弯头、低洼积水处和气液交界面，由于电化学腐蚀异常强烈，管壁大面积减薄或形成一系列腐蚀深坑。这些深坑是管道易于内腐蚀穿孔的地方。

管道外壁腐蚀视管道所处环境而异。架空管道易受大气腐蚀；土壤或水环境中的管道，则易受土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。

（1）. 大气腐蚀。大气中含有水蒸气会在金属表面冷凝形成水膜，这种水膜由于溶解了空气中的气体及其他杂质，可起到电解液的作用，使金属表面发生电化学腐蚀。影响大气腐蚀的自然因素除污染物外，还有气候条件。在非潮湿环境中，很多污染物几乎没有腐蚀效应。如果相对湿度超过80％，腐蚀速度会迅速上升。因此，敷设在地沟中的管道或潮湿环境的架空管道表面极易锈蚀。

（2）. 土壤腐蚀。土壤颗粒间充满空气、水和各种盐类，使它具有电解质的特征。管道金属在土壤电解质溶液中构成多种腐蚀电池。

（3）. 细菌腐蚀。也称微生物腐蚀。参与管道土壤腐蚀过程的细菌通常有硫酸盐还原菌、氧化菌、铁细菌、硝酸盐还原菌等。

（4）. 杂散电流腐蚀。流散于大地中的电流对管道产生的腐蚀，又名干扰腐蚀，是一种外界因素引起的电化学腐蚀。管道腐蚀部位由外部电流的极性和大小决定，其作用类似电解。杂散电流从管道防腐层破损处流入，在另一破损处流出，在流出处形成阳极区而产生腐蚀。杂散电流源有电气化铁路、阴极保护设施、高压输电系统等。

四．管道的主要防腐方法。

我国钢质管道外防腐层材料和制造应用技术主要经历了石油沥青、煤焦油沥青、煤焦油瓷漆、胶带、夹克、液体环氧涂料、挤压聚乙烯（2PE）、熔结环氧粉末(FBE)、三层聚乙烯(3PE)等发展过程。目前，我国管道防腐层材料生产制造基本实现了标准化，并不断有新品出现，近年来新建的埋地油气输送管道的外防腐层结构根据输送介质温度和施工条件的不同，主要采用熔结环氧粉末(FBE)、（3PP）、(DPS)和三层聚乙烯(3PE)防腐技术，并使用阴极保护技术。

3PE的底层为熔结环氧粉末防腐蚀层，中间层为聚乙烯共聚物热熔胶粘剂，面层为聚乙烯专用料保护层。上述三种材料构成的钢管防腐蚀结构层称为3PE防腐，压力管道元件行业称之为“聚烯烃防腐蚀（3PE）管道”。

3PE防腐是目前世界范围内广泛采用的钢质管道涂层体系，是我国输油、输气、输水大型管道工程和市政工程的首选防腐蚀结构，西气东输、西南成品油等重大工程全部使用了3PE防腐。

涂层防腐用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上，使其与各种腐蚀性介质隔绝，是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来，在极地、海洋等严酷环境中敷设管道，以及油品加热输送而使管道温度升高等，对涂层性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。

内壁防腐涂层：为了防止管内腐蚀、降低摩擦阻力、提高输量而涂于管子内壁的薄膜。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂，涂层厚度为 0.038～0.2毫米。为保证涂层与管壁粘结牢固,必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料，以便管内、外壁的涂敷同时进行。

防腐保温涂层：在中、小口径的热输原油或燃料油的管道上，为了减少管道向土壤散热，在管道外部加上保温和防腐的复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料,适用温度为－185～95℃。这种材料质地松软，为提高其强度，在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层，形成复合材料结构，以防止地下水渗入保温层内。

外加电流法是利用直流电源，负极接于被保护管道上，正极接于阳极地床。电路连通后，管道被阴极极化。当管道对地电位达到最小保护电位时，即获得完全的阴极保护。

阴极保护：将被保护金属极化成阴极来防止金属腐蚀的方法。这种方法用于船舶防腐已有 150多年的历史;1928年第一次用于管道,是将金属腐蚀电池中阴极不受腐蚀而阳极受腐蚀的原理应用于金属防腐技术上。利用外施电流迫使电解液中被保护金属表面全部阴极极化，则腐蚀就不会发生。判断管道是否达到阴极保护的指标有两项。一是最小保护电位，它是金属在电解液中阴极极化到腐蚀过程停止时的电位；其值与环境等因素有关，常用的数值为- 850毫伏（相对于铜-硫酸铜参比电极测定，下同）。二是最大保护电位，即被保护金属表面容许达到的最高电位值。当阴极极化过强，管道表面与涂层间会析出氢气，而使涂层产生阴极剥离，所以必须控制汇流点电位在容许范围内，以使涂层免遭破坏。此值与涂层性质有关,一般取－1.20至－2.0伏间。实现地下管道阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。

五．结束语

当今世界经济迅猛发展，石油和天然气作为我国的经济发展命脉及现代工业的主要能源得到了广泛运用，防腐蚀行业已成为国民经济中一个不可或缺的新兴产业，防腐涂层技术的应用，对于钢质管道建设工程的安全运行起到了很好的保障作用，在几十年的实践中，防腐涂层技术不断的提高和发展，材料方面朝着环保、高性能、适合流水作业施工的方向发展，施工方面朝着自动化生产线发展，正是上述技术的发展进步使得管道的高效建设及投产得到支持。因此，我们应该大力研发防腐技术并且进行推广，从而促进我国油气储运的发展。

参考文献：

[1] 石磊 油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2011年12期

[2] 张宗前 油气储运管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2013年9期

[3] 沈乾坤 论油气储运中的管道防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2012年10期

[4] 张旭魏子昂 浅谈油气储运中管道的防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年10期

[5] 芦彬 针对油气储运中管道防腐技术进行探究 [期刊论文] 《化工管理》 -2013年2期

金属腐蚀与防护论文篇(4)

关键词：不锈钢；腐蚀；电化学腐蚀；防护方法

中图分类号：TF764+.1 文献标识码：A 文章编号：

不锈钢的不锈特性是由于钢板表面特殊的钝化保护膜，首先简单介绍一下不锈钢的耐蚀机理，即钝化膜理论。 所谓钝化膜就是在不锈钢表面有一层以Cr(铬)与氧结合的Cr2O3 （三氧化二铬）为主的薄膜它是在金属表面形成厚度约100万分之数mm的非动态皮膜。由于这个薄膜的存在使不锈钢基体在各种介质中腐蚀受阻，这种现象称为钝化。这种钝化膜的形成有两种情况，一种是不锈钢本身就有自钝化的能力，这种自钝化能力随铬含量的提高而加强。另一种较广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液（电解质）中，在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。 不锈钢对比炭钢或铝耐蚀性突出优秀，但不是像金或者铂金那样绝对不生锈的金属。因此研究其电化学腐蚀性能具有很重要的意义。

不锈钢常见的腐蚀类型

不锈钢的钝性赋予它极好的耐蚀性，在某些特殊条件下钝性的破坏可导致严重的局部腐蚀。常见的不锈钢腐蚀可分为两大类[1,2]，即均匀腐蚀和局部腐蚀，后者还可细分为晶间腐蚀，点腐蚀，缝隙腐蚀，应力腐蚀破裂等。

1.1均匀腐蚀是一种最常见的腐蚀形式，由于侵蚀均匀并可预测，因而这类腐蚀的危险性最小，均匀腐蚀的程度取决于钢种和介质条件。

1.2晶间腐蚀是一种局部的选择性的自晶界区发生的腐蚀，它使晶粒之间的结合力受到破坏，不易被察觉，特别是不锈钢类材料，即使晶界腐蚀已发展到相当严重的程度，其表观仍保持光亮无异的原态。

1.3点腐蚀是一种外观隐蔽而破坏性大的局部腐蚀，虽然因点蚀而损失的金属重量很小，但若连续发展，能导致腐蚀穿孔直至整个设备失效。造成巨大的经济损失，甚至产生危害性更大的事故。

1.4缝隙腐蚀是在电解液中由于不锈钢与金属或非金属间存在极狭窄的缝隙,使有关物质的迁移受到阻抑形成浓差电池而在缝隙内或其近旁产生的局部腐蚀缝隙腐蚀可在多种介质中发生,但在氯化物溶液中最为严重。在海水中,缝隙腐蚀通常是由于缝内氧含量较低和周围溶液中氧含量较高形成氧浓差电池所致。这时缝间成为阳极，而缝边金属表面成为阴极。

1.5应力腐蚀破裂是指材料在外加或残余应力和腐蚀介质联合作用下产生的破坏,破坏形态是裂纹、裂缝直至断裂。

1.6除了上述几种腐蚀形式,不锈钢还可能发生电偶腐蚀、腐蚀疲劳裂纹、磨损腐蚀等。

极化曲线

不锈钢在溶液中发生电化学腐蚀的根本原因是溶液中含有能使该种不锈钢氧化的物质，即腐蚀过程的去极化剂[3]。阴极的去极化还原反应与阳极的金属氧化反应共同组成整个腐蚀过程。显然，没有阴极反应，阳极反应就不能进行，金属就不会发生腐蚀。

以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程称为氢离子去极化过程，简称氢去极化腐蚀，亦称析氢腐蚀，这是常见的危害性较大的一类腐蚀。以氧作为去极化剂的腐蚀过程，称为氧去极化腐蚀，亦称吸氧腐蚀，这是自然界普遍存在因为破坏性最大的一类腐蚀。

从热力学已知，金属在腐蚀介质中能发生电化学腐蚀的必要条件是该金属的平衡电极电位比氢的平衡电极电位低，即Ee，M

如果在腐蚀电池中，阳极的电位比氢的平衡电位还正，阴极电位必然会比氢的平衡电位更正，那么腐蚀电位ER必定比氢平衡电位也正，所以氢气不能作为该腐蚀电池的阴极。当阳极电位比氢的平衡电位负时，则腐蚀的电位ER才有可能比氢的平衡电位负，才有可能放氢而实现氢去极化。因此氢的平衡电位是一个重要的基准，酸性越强，氢离子浓度越高(pH值越小)，其氢的平衡电位(EH越正)。氢的平衡电位越正和阳极电位越负，对于氢去极化腐蚀可能性的增加具有等效作用。

在中性介质中，氧去极化过程必然伴随着氧的消耗。常常把氧去极化腐蚀称之为吸氧腐蚀。在各种可能的阴极去极化反应中，以氧去极化过程最为重要，并且较为普遍。一般实际腐蚀问题中以氧去极化(吸氧腐蚀)腐蚀占有相当大的比例。例如淡水、海水、潮湿大气和土壤中只要有氧气就有吸氧腐蚀。

不锈钢腐蚀的防护方法

不锈钢防腐蚀的方法很多，主要有改善不锈钢的本质，把不锈钢与腐蚀介质隔开，或对金属进行表面处理，改善腐蚀环境以及电化学保护等。在不锈钢中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如在不锈钢表面覆盖各种保护层，把被保护不锈钢与腐蚀性介质隔开，是防止不锈钢腐蚀的有效方法。同时还可以通过磷化处理和热处理等方法提高不锈钢的耐蚀性。也可以在不锈钢表面涂上一层非金属涂层或者金属涂层。改善环境对减少和防止腐蚀有重要意义。电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施，使之成为腐蚀电池中的阴极，从而防止或减轻金属腐蚀的方法。

讨论

为了提高不锈钢的电化学腐蚀性能，可以通过电化学腐蚀加速试验来评价。电化学在理论、技术和装置上的不断革新与创造，使得它比以往任何时候更具有对社会经济发展中各种问题进行挑战的能力。在全球环境问题日益严峻的今天，电化学及其技术将同显其重要作用。腐蚀电化学过程有以下特点：可自动控制、经济合算。腐蚀电化学分析方法是仪器分析的一个分支，随着科研的发展，对分析方法的灵敏度、选择性、自控等各个方面都提出了很高的要求，具有以下几个优点：分析速度快、多种方法测量、仪器简单、经济、易微型化、需要试样的量较少、易于操作控制。

参考文献：

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金属腐蚀与防护论文篇(5)

关键词：腐蚀 ；监测； 防护

Abstract： In recent years，shipping industry of our country develop rapidly.the phenomenon of ocean engineering material corrosion increase significantly. This paper briefly introduces the material corrosion monitoring technology and the basic requirements of corrosion monitoring . Many methods are used in monitoring corrosion ， such as Coupon method， Linear Polarization， Electrochemical method and so on. Reviewed the basic method of corrosion control . It will play a bigger role for anticorrosion if these methods can be combined in different cases.

Keywords： corrosion； monitoring； protection

0引言

随着我国航运和海洋工程事业的迅速发展，船舶、海洋平台及港口设施等海洋工程结构使用了大量的金属材料，而且投入量逐年增加。这些海洋结构材料的大量使用和海洋构筑物的建设，要求人们对钢铁等海洋结构材料在海洋环境下的腐蚀行为有正确的认识。金属材料在海洋中的腐蚀相当严重。目前全世界每年因腐蚀造成的经济损失高达数万亿美元。[1-5]研究腐蚀的目的是为了防腐，本文综述了海洋工程材料监测技术和腐蚀监测的基本要求，介绍了腐蚀防护的基本方法。

1腐蚀监测技术

1.1 腐蚀监测技术简介

腐蚀监测技术，就是对设备的腐蚀速度和某些与腐蚀速度密切相关的参数进行连续或断续测量，同时根据这测量对生产过程的有关条件进行控制的一种技术。可以了解腐蚀控制的效果，迅速、准确的判断设备的腐蚀情况和存在隐患，以便研究制定出恰当的防腐措施。[6]

腐蚀监测是腐蚀防护的基础工作，对材料的防腐起到非常重要的作用，但长期以来发展比较慢。从20世纪80年代起，国际上对腐蚀监测有了更清楚的认识，逐步发展起来了可用于工业生产的监测技术。它是由实验室腐蚀试验方法和设备的无损检测技术发展而来的，从时间上可分为传统监测技术和现代监测技术。 传统的腐蚀监测方法从原理上可分为物理测试（失重挂片法、电阻法、氢监测）、电化学测试（线性极化电阻法）、化学分析（分析铁离子、氯离子、硫化氢、二氧化碳、PH值、细菌等）。现代监测技术如：超声波法、声发射法、电位法、电阻法、电偶法、热象法、射线技术及各种探针技术[7]。近年来又出现了许多新的监测技术，如交流阻抗技术、恒电量技术、电化学噪声技术，并在这些技术基础上相应的研制了各类的腐蚀监测仪器。[8-13]

1.2 腐蚀监测方法的要求

由于腐蚀监测的目的是实现腐蚀检测，并进而实现对腐蚀的控制，所以腐蚀监测的方法应满足一下几项要求。

（1）使用可靠，可以长期进行测量，有适当的精度和测量重现性，以便确切的判定腐蚀速率。

（2）应当是无损检测，测量不需要停车。这对于高温、高压和具有放射性等工艺特别重要。

（3）具有足够高的灵敏度和反应速率，测量过程要尽可能短，以满足自动报警和自动控制的要求。

（4）操作维护简单

1.3 腐蚀监测方法的选择

选择腐蚀监测方法时，首先要明确需要获得的信息，其中包括设备管理方面需要的信息。根据这些要求，可以按下述几种情况来进行选择。表1为几种常见检测方法的比较。

（1）如果是对一种新的腐蚀情况进行判断，在腐蚀过程的本质和控制因素未知或不完全清楚的情况下，可以通过实验室模拟实验来确定某项最重要的影响因素，以确定选择某一种监测技术，解释由设备监测获得的结果。

（2）如果是监测已知系统的腐蚀行为，对于腐蚀过程的本质和控制因素已经通过相似装置成功监测明确。基于成功经验，可直接移植使用。

2 腐蚀控制技术

研究腐蚀的目的是为了防腐。实践证明，如果充分利用现有的防腐技术，广泛开展防腐教育，并采用严格的防腐设计与科学的管理，因腐蚀造成的经济损失中有20%—40%是可以避免的。[14] 大的方向来说，腐蚀控制技术应从五个方面入手：

（1）材料本身方面，合理选材，提高金属纯度，添加合金元素或进行热处理。

（2）改变环境介质的腐蚀性，如从系统腐蚀介质中除去H、溶解O2等去极化剂；

（3）采用防腐层，如涂料、塑料、橡胶等有机材料覆盖层或玻璃、陶瓷等无机材料，隔绝金属与腐蚀介质的接触；

（4）电化学保护，包括阴极保护和阳极保护；

（5）工艺控制，包括除砂除杂、调节温度、压力、流速、流动状态、金属结构尺寸、增大腐蚀余量等措施。

2.1 合理选材

（1）钢铁材料

常用的钢铁材料根据组成可分为三种：铸铁、碳钢和不锈钢。普通铸铁在碱性环境中具有相当好的耐腐蚀性能，在工程上得到广泛的应用，尤其是各类海水泵、阀门等部件。在铸铁中加入不同的合金元素，可生产出各类耐腐蚀合金铸铁，主要有低合金铸铁、高镍铸铁、高铬铸铁、高硅铸铁等。碳钢和普通低合金钢在海洋工程用金属材料中占80%以上，价格低廉、使用方便、加工性能好、使用经验丰富、可靠性高。不锈钢的耐腐蚀性在海洋大气、飞溅带、潮差带较好，在海水全浸区不锈钢的主要腐蚀特征是局部腐蚀。目前不锈钢主要应用于在海水淡化工程中的容器、管道、海水泵；海水养殖工业中的网箱、海水潜水泵等，不锈钢配件如阀门、螺栓、网等在海洋工程中也广泛使用。

（2）铜与铜合金

铜与铜合金具有良好的力学性能、可成型性、导热性，同时在海洋环境中具有优良的耐腐蚀性。在海洋环境中，铜和铜合金常见的腐蚀类型有均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀和成分选择性腐蚀等，此外还有应力腐蚀和疲劳腐蚀发生。白铜是耐腐蚀性能最好的一类铜合金，广泛应用于海水冷凝管、换热器和仪器仪表部件；铝青铜和锰青铜适宜于作螺旋桨；锡青铜适用于制作泵体、阀门、叶轮等。其应用领域主要集中在舰船工业、滨海电厂。

（3）铝与铝合金

铝合金有较高的强度/质量比，良好的塑性和海洋大气腐蚀性能。许多铝合金在海水中也有较好的腐蚀性，近年来在海洋环境中的应用不断增加。经改性后的铝合金，目前在海水淡化冷凝管、海洋化工和船舶中用着海水换热器材料。

（4）钛与钛合金

钛与钛合金目前是所知材料中抗常温海水腐蚀性能最好的材料，即使在污染海水、热海水、流动海水、海泥中均具有良好的耐腐蚀性。在海洋工程中得到广泛应用，主要有海水淡化装置中的冷凝管、输运管道、海水换热器、海水蒸发器、海水恒温器、海水泵、耐海水船舶用管件工具。

在海洋工程中应用的其它金属材料还有很多，如锌，在海水环境中多用作牺牲阳极或者表面喷涂做防腐涂料使用；镍合金可应用于电热偶、涡轮发动机涡、燃烧室和涡轮叶片等；铅，可用于海底通信电缆保护套。[15-20]

2.2 改变环境介质

改变起腐蚀作用的介质的性质，以防止或减轻介质对金属制品或设备的腐蚀。这种方法只能在有腐蚀性的介质的体积有限的条件下使用。环境处理可分为两类：

除去或减少介质中的有害组分 常见的方法有：①去湿、防尘，以消除空气中所含的水蒸气、二氧化硫、尘土等有害组分；②除氧，是锅炉用水处理的主要技术，可有效地控制锅炉系统的水腐蚀；③脱盐，炼制前将原油中所含的各种盐类（如氯化镁）降到合理水平，以减轻对炼油设备的腐蚀，这是原油处理的重要工序。④调节水系统pH，在船用锅炉水处理过程中经常使用。

添加缓蚀剂，在腐蚀介质中加入少量能显著降低腐蚀速度的物质[21]。缓蚀剂分为无机和有机两类。无机缓蚀剂有硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐等氧化性缓蚀剂；有磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐等非氧化性缓蚀剂。有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉类和有机硫化物类等。这些缓蚀剂虽然化学结构不同，但在酸性介质中的缓蚀率都相当大。缓蚀剂的使用效果同腐蚀介质的各种参数和条件有密切的关系，使用时应严格选择。土耳其Cukurova大学的学者研究了罗丹宁乙酸的缓蚀作用[22]，在不同的盐酸浓度下做耐腐蚀实验，结果发现，罗丹宁乙酸对低碳钢在0.1M HCl中的腐蚀有良好的抑制作用。一些缓蚀剂有毒，不能用于与制备食品的有关的介质中。此外，气相缓蚀剂（如防锈纸等）也广泛用来防止大气对金属制品的腐蚀。

2.3 表面防护

金属材料及其制品表面经处理后形成防护层，可以使金属表面与外界介质隔开，阻止两者发生作用，同时还能取得装饰性外观。表面防护是防止或减轻基体金属腐蚀应用最普遍的方法。表面防护层常见的有两类：金属镀层和非金属涂层。[23-25]

在金属表面镀层有下列方法：

⑴扩散渗镀，又称表面合金化处理。用热扩散的方法，使耐腐蚀的金属或合金渗入基体金属表面，与基体金属形成固溶体或金属间化合物，这层耐蚀的表面称为渗镀层。渗镀时把待镀件埋置在由惰性填料、渗镀金属元素和卤化物活化剂组成的包渗箱中，在氢气或惰性气氛中，于规定温度条件下保持一定的时间，使渗入的金属与基体金属互相扩散，直到基体金属表面形成合金覆盖层。具有耐蚀性能的渗入元素通常为锌、铝、铬、硅等，选择哪一种取决于基体材料和耐蚀要求。如钢渗铝可形成表面含铝25～30%的铁铝合金层，有很好的抗氧化和抗硫化性能。

⑵喷镀，借助于压缩空气或惰性气体流用喷枪把熔融金属喷射到金属制品表面，形成防护性覆盖层。这种方法常用于喷镀高熔点金属或难熔材料，或喷镀大面积工件以及用于修复工件等。喷镀的缺点是覆盖层与基体金属结合较差，覆盖层疏松。常用的喷镀方法有火焰喷镀法、等离子喷镀法等。

⑶电镀，利用直流电从电镀液中电解析出金属，并在作为阴极的工件表面沉积结晶，形成电镀层。电镀技术应用广泛，主要用于耐蚀、耐磨和装饰的器件。

此外，还有热浸镀层、金属包覆、真空镀膜、气相沉积和阴极溅射等表面防护技术。近来离子注入和激光非晶态表面处理等新技术也在迅速发展。

非金属涂层方面处理方法主要有：

①有机涂层有涂料（包括油漆）、塑料、橡胶等。无机涂层有搪瓷、玻璃等。

②化学转化膜也是非金属涂层的一种，方法是把工件放入特定的化学溶液中通过电解或浸渍处理，使工件的金属表面产生一种镀膜。化学转化膜的主要类型有磷酸盐膜、铬酸盐膜、氧化物膜和阳极氧化膜。

③暂时性防护剂是在金属制品运输和贮存时使用的。覆盖层要能防锈而且能在使用前容易除去。常用的有油膜、可剥性塑料薄膜和挥发性缓蚀剂等。

2.4 电化学防护

根据电化学原理来控制金属在电解质溶液中的腐蚀称为电化学保护，包括阴极保护和阳极保护。

阴极保护有牺牲阳极和外加电流两种方法。①牺牲阳极法是在被保护的金属设备上联接一种电极电位比它更负的金属或合金，以防止或减轻腐蚀。此法的优点是设备简单，安装方便，不需要外加电源，不会造成杂散电流的干扰，保护效果良好，应用广泛。对牺牲阳极材料的要求是：它的电极电位必须足够负，阳极极化率小；每单位消耗量所发生的电量要很大；自腐蚀很小，电流效率很高；材料来源充足，价格便宜，加工容易，安装方便而不污染环境。目前国内外常用的牺牲阳极材料有三类：镁及其合金，锌及其合金，铝及其合金。②外加电流阴极保护法是利用外加阴极电流，使被保护金属阴极极化，阻止腐蚀微电池工作，达到保护的目的。外加电流阴极保护系统包括可控直流电源、辅助阳极和参比电极三个组成部分。由于电子工业的迅速发展，外加电流阴极保护技术获得很大的进展，并且在许多领域取代了牺牲阳极法。在保护船舰和地下管道的腐蚀方面，外加电流阴极保护法已占绝对优势。特别是利用恒电位仪自动调整和控制输出电位，使被保护的设备经常处于最佳保护电位，效果更为显著。

阳极保护是将被保护的金属设备联接到直流电源的正极上，通过电流进行阳极极化，电极电位向正方向移动，增大到一定数值后，金属便发生钝化，从而大大降低腐蚀速度。阳极保护只能用于具有活化钝化性能的金属。这种新技术已应用于接触硫酸、磷酸、有机酸、液体肥料等介质的生产设备。

3结论

（1）挂片法测量的是整个试验周期内的平均腐蚀速度，但由于测量周期长且不能发现腐蚀的突然变化所以只能定性地判断，不能看出腐蚀的程度。要测量介质瞬时腐蚀速率，还要用线性极化法。

（2）电化学方法在测量局部腐蚀、点蚀时应用最广，而且通过仪器可以准确的测出数据。

（3）腐蚀监测技术未来的发展方向为以计算机技术为核心的智能化腐蚀检测仪。

（4）在海洋工程材料防护方法的选择上应该考虑多方面因素如海水温度，压力，PH值等等，可以同时采用几种防护方法以达到最佳效果，具体需要采用何种防护方法需要具体问题具体分析，这方面还需要进一步探讨与研究。

参考文献：

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金属腐蚀与防护论文篇(6)

关键词：变电站 电网 接地网 腐蚀

中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01

腐蚀带来的破坏形式很多，不同情况下引起金属腐蚀的原因也不相同，而且影响因素十分复杂。因此，不同条件下应采取的防腐蚀保护方法也是不同的，涉及范围很广。对于每种防腐蚀保护方法都有其适用的条件和范围，某一种保护措施对一定的条件是有效的，但对其它的条件就不见得有效，同时采用两种或者多种防腐措施进行联合保护，其防腐效果远一般来讲比单一的措施要好。所以，在一个具体的腐蚀体系中，选取的防腐蚀措施要根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐蚀效果、施工难易程度以及造价等综合考虑。防腐蚀工程技术通常分为四大类。

1 正确选用耐腐蚀材料

针对特定的工程性结构物、工艺用途和由工况条件所决定的腐蚀性环境，选用适宜的耐腐蚀材料是防止或减轻腐蚀的简便有效的主要措施。为此，首先应弄清楚设备材料所在的环境介质和工况条件，了解介质的成分、溶度，杂质种类及其含量，流速、温度及温度差异，导电性和pH值，设备的工作压力及材料的受力状态，可能生出的腐蚀产物性质，以及在这种环境介质中可能产生的腐蚀类型，产品特殊要求等。

选材时既要充分考虑材料的耐蚀性，又要考虑材料的物理化学性能和加工特性。但值得注意的是，任何材料都不是万能的，所谓的耐腐蚀也是相对的，材料的选择应该兼顾可靠性和经济性。选材时应全面的考虑金属材料、非金属材料和内衬材料的差异及其在特定工况条件和工艺介质中实用性和经济性。

金属材料料与环境介质相互作用造成的破坏与变质，因此控制或者改变环境就能有效地控制腐蚀。目前，环境处理已经是广泛采用的主要防腐蚀技术之一。环境处理指的是应用物理或化学的方法减小环境介质的腐蚀性以控制环境对金属的腐蚀。常用的方法有：

1.1 去除介质中的腐蚀性组分

如脱除空气中的水分，除去水中的氧，脱出原油中的盐分等。

1.2 调节介质中pH值

如控制水溶液、土壤的pH值，调整至低腐蚀性的范围。如锅炉给水中加氨处理，通过中和水中CO2提高pH值而减缓腐蚀。

1.3 改变环境介质的条件和状态

环境的温度和压力，介质的成分、溶度和流速等均可对材料的腐蚀速率产生显著影响。

1.4 缓蚀剂保护

在腐蚀所在环境中加入一定量的化学物质金属腐蚀大大减缓的方法称为缓蚀剂保护，所加入的化学物质就是缓蚀剂。采用缓蚀剂保护，由于使用简单、投资很小、收到效果很快而得到广泛的

应用。

缓蚀剂的保护效果与腐蚀介质的理化状态、温度以及材料的种类和性质以及缓蚀剂本身的种类和使用量等有很大的关系。也就是说缓蚀剂的保护的选择有严格的要求，需要对金属-介质体系具有良好的保护效果。一般而言，缓蚀剂在循环系统中应用的效果和经济性较好。采用缓蚀剂还应该考虑对生产工艺过程和产品质量有无影响，应综合考虑应用效果和经济性。

2 表面涂覆层保护

表面涂覆层保护就是依靠物理的、化学的方法，在金属材料表面涂覆一层耐腐蚀的材料，以达到减缓腐蚀、保护机体金属的目的，又称涂镀层保护或者表面保护。这种减缓腐蚀的方法，由于施工简单、消耗涂层少、得到的效果好以及造价相对较低而获得了广泛的应用。这类方法主要包括涂镀层保护、表面处理和内衬。涂镀层按其材料不同分为有机涂层、无机涂层和金属性镀层。

控制腐蚀的表面涂覆层技术可以通过三种途径起保护作用：机械性保护，化学性保护和阴极性保护。为了保障表面涂覆层的耐蚀性，要求其均匀完整、致密无孔，与基体金属粘接牢固，并且具有一定的强度和韧性。

3 电化学保护

电化学保护就是利用金属电化学腐蚀过程的极化特性控制腐蚀的方法。简单的讲，是对金属设备人为的施加一定的保护电流，使得金属的腐蚀速度迅速降低的防腐蚀技术。

将被保护设备在指定的环境介质中进行外加阴极极化以减小或者防止金属腐蚀的方法称为阴极保护法。可以通过外加电流施加极化电流或连接电位更加负的牺牲阳极两种途径实施阴极保护。阴极保护适用于几乎所有金属材料。

将被保护设备在指定的环境介质中进行外加电流阳极极化至一定电位，是金属建立起钝态和生成稳定钝态膜并能维持这种钝态，从而显著降低金属腐蚀速度，这就是阳极保护法。阳极保护法主要使用在活化或钝化转变行为的介质体系。

4 合理的防腐蚀设计

控制腐蚀应从结构物的项目设计开始就予以重视和必要的考虑，这是从大量实践总结出来的一条重要经验。防腐设计的内容主要包括防蚀结构设计、防蚀方法选择、防蚀强度设计、材料选择和加工、安装过程的防蚀要求等。

防蚀强度设计应按均匀腐蚀和局部腐蚀两类情况分别考虑。在均匀腐蚀的条件下只需考虑由于腐蚀造成的壁厚减薄对强度的影响。因此，为了保证强度和可靠使用，项目设计时必须考虑腐蚀裕量。设备的壁厚应等于机械强度计算的厚度加腐蚀裕量，对关键部位还应乘以足够的安全系数。

但是，在局部腐蚀为主的情况下，强度设计没有统一的计算公式，一般可通过选材、控制环境、改变结构设计和安装以及将在服役的过程中启用的监测装置等来解决。

在实践中已总结出防蚀结构设计若干适用原则，以便在设计时作为参考。例如，结构应选择简单，便于装卸与检查；避免应力集中；避免与金属接触；温度分布尽可能的均匀，避免局部过热；管道系统应避免滞流和冲击，保证流速均匀和顺畅等。总之，在结构设计中应尽量地采用简便可行、经济合理、可以避免和减轻腐蚀的结构形状和保护系统。

参考文献

金属腐蚀与防护论文篇(7)

【论文摘要】：文章通过分析了城市燃气管道遭受腐蚀的现状及原因，提出应根据不同的管道敷设环境，采用不同的管道防庸蚀方法，介绍了绝缘层防腐蚀法，电保护法等防腐蚀技术。提出了相应的解决方法。

一、腐蚀的原因

腐蚀是金属在周围物质的化学。电化学作用下所引起的一种破坏。金属腐蚀按其性质可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。输送燃气的钢管按其腐蚀部位的不同，分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。

1．内壁腐蚀

水在管道内壁生成一层亲水膜，形成了原电池腐蚀的条件，产生电化学腐蚀。由于输送的燃气中可能含有硫化氢。二氧化碳．氧．硫化物或其它腐蚀性化合物直接和金属起作用，引起化学腐蚀。内壁防腐的根本措施是将燃气净化，使其杂质含量达到允许值以下。还可以在管道内用合成树脂或环氧树脂等作内涂层，可防止管道内壁的腐蚀，并能降低管壁的粗糙度，相应地提高了管道的输气能力。

2．外壁腐蚀

架空或埋地钢管都会发生外壁腐蚀。埋地钢管的化学腐蚀是全面性的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁厚度的减薄是均匀的。所以从钢管受到穿孔破坏的观点看，化学腐蚀的危害性不大。而造成钢管表面出现凹穴，以至穿孔的主要原因来自电化学腐蚀，其次杂散电流。土壤中微生物细菌对钢管的腐蚀作用也是不可忽视的。

二、防腐方法

可从下述三方面途径来防止腐蚀的发生和降低腐蚀的程度。

1．采用耐腐蚀的管材，如铸铁管。塑料管或其他非金属管道。

2．增加埋地钢管和土壤之间的过度电阻，减小腐蚀电流，如采用防绝缘层使电阻增大，在局部段采用地沟敷设或非金属套管等方法。这些方法又称为消极防腐法。

3．采用电保护法，这种方法又称为积极保护法。一般与绝缘层防腐法相结合，两种方法同时采用，以减小电流的消耗。

A绝缘层防腐法

绝缘层防腐法是在埋地钢管上涂敷电绝缘性能良好的隔离层，可以避免管道金属与土壤直接接触，阻止电流流入管道和流出管道。因此，如果隔离层完整无缺损，并保护良好的电绝缘性能和防水性能，则土壤中的电解质不可能透过隔离层与管道金属接触，就可防止电化学腐蚀的发生。管道的绝缘层一般应满足下列基本要求:

与钢管的粘结性好，保持连续完整;

电绝缘性能好，对击喘电压有足够的耐压强度和有足够的电阻率;

具有良好的防水性和化学稳定性;

能抗生物侵蚀，有足够的机械强度。任性及塑性;

材料来源充足。价格低廉，便于机械化施工。

埋地钢管所采用的防腐绝缘层种内很多，有沥青绝缘层，煤焦油沥青绝缘层，聚氯乙烯包扎带。塑料薄膜涂层。酚醛泡沫树脂等塑料绝缘层，搪瓷涂层和水泥砂浆涂层等。煤焦油沥青具有抗细菌腐蚀的优点，但有毒性。塑料绝缘层在强度。弹性。受撞击。粘结力。化学稳定性。防水性和电绝缘性等方面，均优于沥青绝缘体，是今后发展的方向。沥青是埋地钢管中应用最多和效果较好的防腐材料，当前在我国主要是采用沥青绝缘层。

沥青绝缘层的结构。这种绝缘层由沥青．玻璃布．塑料布所组成，沥青绝缘层所用各种材料性能要求如下：

(1) 沥青。沥青的电绝缘性能较好，吸水性小，化学稳定性好，材料来源之泛，成本低。在金属管道防腐方面，我国都采用石油建筑沥青30号甲。30号乙和10号，或专用沥青1号。2号和3号。

(2) 玻璃布。其厚度为0.1mm，经纬密度为8*8根／平方厘米，含碱量10％是在绝缘之间起加强作用的包扎材料，以增强绝缘层的强度，起骨架的作用。

(3) 聚氯乙烯塑料布。其耐寒性能要求在零下40度时不脆裂，耐热温度为70度时强度不会降低。厚度为0.15~0.20mm，用于外包扎层，即可防腐，又可起保护沥青层的作用，使预制绝缘层的钢管在运输。入沟。安装和回填土时，其绝缘层免糟损坏。

(4) 底漆。以涂敷绝缘层所用沥青与无铅汽油调制成底漆，它的作用是增加沥青与钢管表面的粘结力，其重量配比为

沥青：汽油＝1.2:(2.25~2.50)

(5) 橡胶粉。为提高绝缘层粘结力和延伸度，可在沥青中加入3％～5％的橡胶粉。

沥青绝缘层的施工。沥青绝缘层的施工中应注意的事项主要有：

(1) 配制沥青底漆要用无铅汽油，底漆在使用前必须充分搅匀，用0.4*0.4mm的滤网过滤，测定比重应为0.8～0.82。底漆应储存在密闭容器中，对变稠了的底漆，应加以稀释处理，符合要求后才能使用。

(2) 在熬制沥青是，应县将沥青打成3kg以下小块，放入干净的沥青锅中逐步升温，当温度升到180~200度时脱水，直到不产生气泡为止，然后逐步降温至160度以下。当需要时，可加入3%～5%的橡胶粉，事先应对橡胶粉进行筛选处理，使其粒度不大于1mm，含水量不大于1.5%，磁选后的金属含量不大于0.1%，纤维含量不大于5%。每锅沥青应取样化验合格后才能使用。

(3) 钢管要先除锈除漆，直到露出钢管本色，并完全干燥后才能涂刷底漆，底漆层厚度应均匀一致，厚0.1～0.15mm。

(4) 沥青层应涂在干燥清洁的底漆上，要求光滑。厚度均匀。无气泡无皱纹，也无结瘤产生。

用玻璃包扎时，每圈之间不能的间隙，允许有不大于5mm的搭边，当包扎第二层玻璃布时，其缠绕方向应于前一层相反。外包塑料布时每圈搭边宜在20~30mm之间。

(5) 管道绝缘防腐层在涂敷过程中和工作结束后，都应仔细进行外观检查，消除所有缺陷。此外，还应使用电火花检漏仪对全部防腐层进行检验，该仪器利用高压火花放电原理检查出燃气管道防腐绝缘层的微孔和损伤必须予以消除，否则，它们就可能是埋地钢管电化学腐蚀的阳极区，使钢管表面产生腐蚀，以至穿孔。

B电保护法

电保护法有阴极保护法。牺牲阳极保护法和排流保护法。目前常用的是阴极保护法。

根据点化学腐蚀的原理，在腐蚀电池中阳极受腐蚀而损坏，而阴极则保持完好。利用外加的直流电源，通常是阴极保护站产生的直流电源，使钢管对土壤造成负电位的保护方法，称为阴极保护。阴极保护站直流电源的正极与接地阳极(常用的阳极材料为废旧钢材)连接，负极与被保护的管道连接。外加电流从电源正极通过导线流向接地阳极，直流电由接地阳极经土壤流入被保护的管道，再从管道经导线流回负极。这样使整个受到保护的管道成为阴极，而与接地阳极成为腐蚀电池，使接地阳极的废旧钢材不断受到腐蚀。