过程装备腐蚀与防护课程教学大纲

1、过程装备腐蚀与防护课程教学大纲课程编号：04021011课程名称：过程装备腐蚀与防护英文名称：the processing equipment corrosion and protection课程类型: 选修课 课程性质：专业课 总 学 时：32           讲课学时：30           实验（实践）学时：2学分：2适用对象：过程装备与控制工程全日制本科生 先修课程：工程材料、过程设

2、备设计、普通化学、金属工艺学一、编写说明（一）制定大纲的依据 依据教育部过程装备与控制工程专业教学指导分委员会制定的过程装备与控制工程专业培养方案，并参照本学科专业人才培养规格与培养模式的要求进行编写。 （二）课程简介 本课程系统阐述了金属电化学腐蚀基本原理，影响腐蚀的结构因素，金属在某些环境中的腐蚀，金属、非金属结构材料的耐蚀特性，防腐方法及腐蚀监控，并根据专业特点，介绍了典型化工装置、典型炼油及石化装置的腐蚀与防护。 （三）课程的地位与作用 本课程是过程装备与控制工程专业的一门限选的专业课。本课程的学习对于认识和解决化工装置、炼油及石化装置金属材料腐蚀与防护问题，起到了至关重要的作用。 （

3、四）课程性质、目的和任务 本课程是过程装备与控制工程专业本科生的一门主要专业课。其任务是讲授金属腐蚀原理、防护、监测和选材；分析典型过程装置的腐蚀与防护，为培养本科毕业生提供必要的金属防腐蚀和监测的基本理论和应用知识。 （五）与其他课程的联系 本课程应安排工程材料、过程设备设计、普通化学以及金属工艺学之后进行，即学生应具有材料和过程设备的基本知识。 （六）对先修课的要求  先修工程材料提供金属、非金属材料等有关知识，过程设备设计提供典型过程装置的有关知识。 二、大纲内容 （一）教学目的和任务 通过对本课程的学习，使学生理解金属电化学腐蚀基本原理，并能掌握该原理在金属腐蚀与防

4、护中的应用，掌握各种影响腐蚀的结构因素，掌握控制腐蚀的方法和措施，熟悉腐蚀监控的方法，并能分析典型过程装置的腐蚀与防护。  （二）教学基本要求 1掌握电化学腐蚀基本原理； 2熟悉金属常见的腐蚀形态、产生原因及影响腐蚀的结构因素； 3熟悉金属在各种腐蚀环境中的腐蚀规律； 4掌握常用金属结构材料的耐蚀性； 5掌握金属常见防腐方法； 6熟悉常见过程装置的腐蚀与防护； 7能进行简单的防腐设计，会解决工程中一般的金属防腐蚀问题。 （三）教学重点和难点 教学重点：电化学腐蚀基本原理、常见的局部腐蚀形态及特点、金属在某些环境中的腐蚀、金属结构材料的耐蚀性、金属腐蚀的基本控制方法（电化学保护、衬里、

5、防蚀结构设计、涂覆层等）、典型装置的防腐方法分析。 教学难点：电化学腐蚀基本原理、电极电位、极化曲线、各种腐蚀（均匀腐蚀、电偶腐蚀、小孔腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀以及腐蚀疲劳、磨损腐蚀）的机理、析氢腐蚀及耗氧腐蚀的特点，以及不同腐蚀情况下腐蚀的控制因素特征。 （四）教学建议与说明 在课堂教学中在讲清概念同时应多和生产实际相联系，多举应用的实例，以加深对基本内容的理解。 （五）教学内容 绪  论 1掌握腐蚀概念、分类方法； 2了解腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义。 重点：腐蚀的概念。 难点：腐蚀分类方法。 第一章  金属电化学腐蚀基本原理 1. 掌握金属的电化学腐蚀历

6、程、双电层的三种类型，掌握电极电位、腐蚀电池等概念，了解电极电位的测量方法，熟悉金属电化学腐蚀的热力学条件； 2. 掌握金属电化学腐蚀动力学规律，掌握极化现象、阴极极化与阳极极化、超电压、去极化作用、极化曲线和极化图等概念，了解极化曲线的测量方法及应用腐蚀极化图。了解腐蚀速度计算与耐蚀性评定方法； 3. 掌握析氢腐蚀和耗氧腐蚀的概念及各自发生的条件，了解析氢腐蚀和耗氧腐蚀的特点； 4. 掌握金属钝化的概念及钝化现象的特征，了解钝化机理及金属钝性的应用。 重点：电化学腐蚀历程，电极电位，腐蚀电池，金属电化学腐蚀的热力学条件，极化现象，极化曲线，腐蚀极化图，析氢腐蚀和耗氧腐蚀的概念及各自发生的条件

7、。 难点：电极电位，极化现象，极化曲线，金属钝化的概念及钝化现象的特征。 第二章  影响腐蚀的结构因素 1. 掌握应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀的概念及各自特征，掌握应力腐蚀产生条件、机理及防止或减轻应力腐蚀的途径，了解应力腐蚀破裂过程的三个阶段； 2. 掌握孔蚀、缝隙腐蚀、浓差电池腐蚀的概念，熟悉三种腐蚀发生过程及在结构设计上的防止方法； 3. 掌握电偶腐蚀的概念，理解电偶腐蚀的原理，熟悉防止电偶腐蚀的途径； 4. 掌握焊缝晶间腐蚀的概念、机理及防止方法。 教学重点：应力腐蚀产生条件、机理，孔蚀、缝隙腐蚀、浓差电池腐蚀、电偶腐蚀的机理。 教学难点：应力腐蚀产生条件、机理及防止或减轻应

8、力腐蚀的途径，孔蚀、缝隙腐蚀、浓差电池腐蚀、电偶腐蚀的机理。 第三章  金属在某些环境中的腐蚀 1. 了解金属高温氧化的过程，掌握金属氧化的两种含义、氧化膜具有保护性须满足的条件，了解金属氧化的动力学规律，了解利用合金化提高金属抗氧化性的几种途径，掌握抗氧化性、氢腐蚀、耐热钢的概念； 2了解金属在大气、土壤、海水中的腐蚀机理、特点及影响因素。 教学重点：金属氧化的含义及氧化膜具有保护性须满足的条件，利用合金化提高金属抗氧化性的几种途径，抗氧化性、氢腐蚀、耐热钢的概念。 教学难点：金属氧化的动力学规律，金属在大气、土壤、海水中的腐蚀机理。 第四章 金属结构材料的耐蚀性 1. 掌握纯金属

9、耐蚀能力主要体现的三个方面，掌握金属耐蚀合金化的途径，及主要合金元素（如铬、镍等）对耐蚀性的影响； 2. 掌握常用金属材料获得耐蚀能力的三种情况，熟悉三种情况下对应的常用金属； 3. 掌握结构材料选择的基本要点。 教学重点：金属耐蚀合金化的途径，常用金属材料获得耐蚀能力。 教学难点：单相合金的n/8定律，常用金属材料获得耐蚀能力。 第五章 非金属结构材料的耐蚀特性 1. 掌握常用非金属材料种类； 2. 了解高分子材料的耐蚀性； 3. 了解常用的非金属结构材料种类。 教学重点：非金属结构材料的耐蚀性、高分子材料的腐蚀特性。 教学难点：高分子材料的腐蚀特性。 第六章 防腐方法 1. 掌握工程常用的

10、防腐方法，掌握电化学保护的原理、基本参数及设计要点； 2. 了解常用的衬里及技术要点； 3. 掌握防腐结构设计，如联接、设备壳体与接管、容器附件与管道； 4. 了解其它防腐方法，如涂料覆盖层、金属镀层、缓蚀剂等； 教学重点：电化学保护的原理，防腐结构设计。 教学难点：电化学保护的原理。 第七章 典型化工装置的腐蚀与防护分析 1. 了解氯碱生产装置工艺方法及常见的腐蚀介质，掌握装置中设备的主要腐蚀形式及防护措施； 2. 了解氯尿素生产装置工艺方法及常见的腐蚀介质，掌握装置中设备的主要腐蚀形式及防腐措施。 教学重点：氯碱、尿素生产装置中常见的腐蚀介质及主要腐蚀形式，氯碱、尿素生产装置中典型设备的防

11、腐方法。 教学难点：氯碱、尿素生产装置中典型设备的防腐方法。 第八章 典型炼油及石化装置的腐蚀与防护 1. 了解常减压装置工艺方法及常见的腐蚀介质，掌握装置中设备的主要腐蚀形式及防腐措施； 2了解催化装置工艺方法及常见的腐蚀介质，掌握装置中设备的主要腐蚀形式及防腐措施。 教学重点：常减压、催化生产装置中常见的腐蚀介质及主要腐蚀形式，常减压、催化生产装置中典型设备的防腐方法。 教学难点：常减压、催化生产装置中典型设备的防腐方法。 1. 腐蚀监控 1. 了解腐蚀监控的主要要求和任务，掌握五种工业腐蚀监测技术，掌握无损检测的四项技术； 2. 了解腐蚀监控方法选择。 教学重点：五种工业腐蚀监测技术，无

12、损检测的四项技术。 教学难点：腐蚀监控方法选择。 三、实验实践环节及要求实验内容： 实验一：盐水滴实验；实验二：钝化实验；实验三：腐蚀影响因素实验；实验四：极化曲线和极化图测量 实验目的： 验证、巩固和补充课堂讲授的理论知识，培养学生初步具备采用材料物理性能能够解决金属学中各种问题的能力。 实验要求： 通过实验，培养运用所学理论解决实际问题的能力，分析和综合实验结果的能力。在实验中培养学生严肃认真的态度和踏实细致、实事求是的作风。 四、习题课程讨论要求每节课布置13道习题及思考题，以加深学生对课堂内容的消化和理解。 五、教学方法与手段课堂讲授、多媒体教学与板书等多种教学手段相结合的教学方法。

13、六、各教学环节学时分配序号 章节 内容 学时分配 合计 讲课 习题课 讨论课 实验 其他 1 绪论 1    12第一章 金属电化学腐蚀基本原理 7  2 93第二章 影响腐蚀的结构因素 5    54第三章 金属在某些环境中的腐蚀 3    35第四章 金属结构材料的耐蚀性 4    46第五章 非金属结构材料的耐蚀性 2    27第六章 防腐方法 2    28第七章 典型化工装置的腐蚀与防护分析 2    29第八章 典型炼油及石化装置的腐蚀与防护 2    210第九章 腐蚀监控 2    2合计 30  2 32七、教学形