材料腐蚀理论 第七章腐蚀控制方法

1、第七章 腐蚀控制方法由腐蚀理论知，电化学腐蚀的发生需要四个条件，由腐蚀理论知，电化学腐蚀的发生需要四个条件，缺少其中一个腐蚀就停止，此为防腐的基本出发点缺少其中一个腐蚀就停止，此为防腐的基本出发点 合理选材合理选材 电化学保护电化学保护 金属表面覆盖层金属表面覆盖层 添加缓蚀剂添加缓蚀剂 介质处理介质处理 合理的防腐蚀设计合理的防腐蚀设计材 料 界 面环 境一、合理选用耐腐蚀材料一、合理选用耐腐蚀材料 合理选材，既考虑设备工艺条件及生产中可合理选材，既考虑设备工艺条件及生产中可能发生的变化，又要考虑材料结构、性质等能发生的变化，又要考虑材料结构、性质等 设备的工作条件：介质、温度、压力设备的工

2、作条件：介质、温度、压力 设备的用途、结构设计特点设备的用途、结构设计特点 材料的性能：机械性能、耐蚀性能材料的性能：机械性能、耐蚀性能 材料的价格与来源材料的价格与来源 合理选材的基本步骤合理选材的基本步骤 确定使用环境确定使用环境 查阅有关资料查阅有关资料 调查研究实际生产中材料的使用情况调查研究实际生产中材料的使用情况 进行必要的实验室辅助实验进行必要的实验室辅助实验 综合考虑材料的使用性能、加工性能、经济价值等综合考虑材料的使用性能、加工性能、经济价值等二、电化学保护 电化学保护：在电化学腐蚀系统中，通过施电化学保护：在电化学腐蚀系统中，通过施加加外加电流外加电流将被保护设备的电位移向

3、将被保护设备的电位移向免蚀区免蚀区或钝化区或钝化区，降低设备的腐蚀速度，降低设备的腐蚀速度 根据保护原理，电化学保护分为根据保护原理，电化学保护分为 阴极保护阴极保护 阳极保护阳极保护（一）阴极保护（一）阴极保护1、定义：将被保护金属作为、定义：将被保护金属作为阴极阴极，通过施加一定的，通过施加一定的 外加阴极电流，进行外加阴极电流，进行阴极极化阴极极化以减小或防止以减小或防止 金属腐蚀的方法金属腐蚀的方法2、阴极保护分类、阴极保护分类 外加电流的阴极保护外加电流的阴极保护 牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护 定义：将被保护金属与直流电源的负极相连，利用定义：将被保护金属与直流电源的负极相连

4、，利用外加阴极电流进行阴极极化，以减小或防止金属腐外加阴极电流进行阴极极化，以减小或防止金属腐蚀蚀 示意图示意图 外加电流的阴极保护外加电流的阴极保护12431直流电源直流电源 2被保护设备被保护设备3辅助阳极辅助阳极 4腐蚀介质腐蚀介质外加电流的阴极保护外加电流的阴极保护 定义：在被保护设备上连接一个电位更负的金属作定义：在被保护设备上连接一个电位更负的金属作为阳极，它与被保护金属在电解质溶液中形成大电为阳极，它与被保护金属在电解质溶液中形成大电池，使设备进行阴极极化。池，使设备进行阴极极化。 示意图示意图 牺牲阳极的阴极保护牺牲阳极的阴极保护12341被保护设备被保护设备 2接线盒接线盒3

5、牺牲阳极牺牲阳极 4腐蚀介质腐蚀介质3、阴极保护原理阴极保护原理 外加电流的阴极保护和牺牲阳极的阴极保护，虽然外加电流的阴极保护和牺牲阳极的阴极保护，虽然外加电流的来源不同，但外加电流的来源不同，但阴极保护原理阴极保护原理相同相同 原理：借助于原理：借助于外加阴极电流使被保护金属成为阴极外加阴极电流使被保护金属成为阴极，进行阴极极化得到保护进行阴极极化得到保护 利用伊文思极化图说明利用伊文思极化图说明ka电解质溶液akIckaAI外辅助阳极腐蚀金属及外加电流阴极保护示意图阴极保护原理的极化图解阴极保护原理的极化图解-a1ckI a1I cSMNbedIfI fI k1I d 未施加阴极电流保护

6、之前，腐蚀金属微电池的阴极未施加阴极电流保护之前，腐蚀金属微电池的阴极极化曲线极化曲线 k kN N和和阳极极化曲线阳极极化曲线 a aM M相交于相交于S S点，此点对点，此点对应电位为金属的应电位为金属的腐蚀电位腐蚀电位 c c，相应的电流为腐蚀电，相应的电流为腐蚀电流流I Ic c（忽略溶液电阻）（忽略溶液电阻） 当通以外加阴极电流使金属腐蚀电位由当通以外加阴极电流使金属腐蚀电位由 c c极化至极化至 1 1时，金属微电池阳极腐蚀电流由时，金属微电池阳极腐蚀电流由I Ic c降低至降低至I Ia1a1，微阴，微阴极电流为极电流为I Ik1k1，外加阴极电流为，外加阴极电流为I Id d。

7、 由图可见，由图可见， I Ia1 a1 I30三层三层PE90年代综合效果好，具有夹克板和环氧粉末优点价格较贵50我国我国管道常用覆盖层管道常用覆盖层 油罐用防护涂层 针对金属油罐的各部位的腐蚀，可采取不同措施进行防护 成品油罐 对罐外壁采用性能优良的耐工业大气、紫外线、 化学物质的外防腐蚀涂料 对罐内壁采用性能优良的导静电防腐蚀涂料 高含硫原油罐、成品油及中间馏分H2S含量增加时 在罐底和罐顶喷涂一定厚度的金属涂层，如喷铝或喷锌，或者先喷一层锌，然后再喷一层铝；最后在金属涂层上涂覆一层导静电型的防腐蚀涂料作为封孔剂；或者在金属涂层上涂覆罐壁的导静电防腐 蚀涂层体系 对原油罐腐蚀较严重的内底

8、板除了涂料防腐蚀以外还要进行牺牲阳极的阴极保护 油罐用外防腐涂层 耐候性 屏蔽功能：阻挡水、氧、离子等透过涂层到达金属表面，防止其渗入而引起腐蚀 绝热功能：曝晒会造成油罐储存介质温度的升高，加快油品的挥发，这样既造成浪费又污染环境 白色或近白色 耐沾污性：与周围环境的协调性 重涂性好：维修、翻新 特殊功能：根据环境要求选用（潮湿、干燥环境） 内防腐涂层 耐油性：环氧类、聚氨酯类防腐蚀涂料 导静电性： 耐高温性 短期能耐120150 高温，以适应蒸汽清扫法清罐的要求 长期能耐50 中温，以适应某些油品加温储存的要求 环氧类、聚氨酯类 特殊功能 细菌腐蚀 环氧煤沥青 环氧富锌涂料两道+环氧导静电防腐蚀涂料两道 环氧富锌涂料一道+环氧导静电底漆一道+环氧导静电面漆两道