第1章2金属腐蚀

1、腐腐蚀蚀的的分分类类方方法法最常见腐蚀环境腐蚀环境腐蚀机理腐蚀机理腐蚀形态类型腐蚀形态类型金属材料金属材料应用范围或工业部门应用范围或工业部门防护方法防护方法 腐腐蚀蚀的的分分类类方方法法最常见腐蚀环境腐蚀环境腐腐蚀蚀的的分分类类方方法法最常见腐蚀机理腐蚀机理腐腐蚀蚀的的分分类类方方法法最常见防护方法防护方法按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 大气的分类：大气的分类：在腐蚀学科中，常把大气分为在腐蚀学科中，常把大气分为工业、工业、海洋和农村大气三类海洋和农村大气三类。其中以。其中以海洋大气腐蚀海洋大气腐蚀最为严重，最

2、为严重，工业大气工业大气次之，次之，农村大气农村大气最轻最轻。 日常生活中，常可看到海边城市自行车圈锈蚀比内日常生活中，常可看到海边城市自行车圈锈蚀比内陆严重得多。钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大陆严重得多。钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大400400500500倍；倍；离海岸离海岸24m24m的钢试样比离的钢试样比离240m240m的腐蚀快的腐蚀快1212倍；工业大气倍；工业大气比沙漠区的腐蚀可大比沙漠区的腐蚀可大5050至至100100倍。倍。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原因：工业大气的腐蚀性超过农村大气，其主要原因

3、是空气污染严重，含有大量的腐蚀性气体，如SO2，CO2和NOx等。 海洋大气因其含有盐分及海水的蒸发使其腐蚀性较工业和农村大气都严重。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 机理：大气腐蚀几乎也是一种电化学过程。机理：大气腐蚀几乎也是一种电化学过程。对于大气的腐蚀性，对于大气的腐蚀性，不能只看某些腐蚀性气体的含量和降尘量大小不能只看某些腐蚀性气体的含量和降尘量大小。 如沈阳大气污染中如沈阳大气污染中SOSO2 2最大浓度达最大浓度达1.38mgm1.38mgm-3-3，降尘量高达，降尘量高达953mgm953mgm-2-

4、2，5 5年合计相对湿度年合计相对湿度70%RH70%RH的日数为的日数为619d619d；上海大气中；上海大气中SOSO2 2最大浓度为最大浓度为0.19mg m0.19mg m-3-3，5 5年合计相对湿度年合计相对湿度70%RH70%RH的日数为的日数为1162d1162d，且气温比沈阳高；而广州大气中，且气温比沈阳高；而广州大气中SOSO2 2最大浓度为最大浓度为0.14mgm0.14mgm-3-3，5 5年合计相对湿度年合计相对湿度70%RH70%RH的日数为的日数为893d893d。实际上，。实际上，腐蚀以上海最为腐蚀以上海最为严重，广州次之，沈阳更次之严重，广州次之，沈阳更次之。

5、因为上海平均气温比沈阳高，而腐因为上海平均气温比沈阳高，而腐蚀介质又比广州高。可见，蚀介质又比广州高。可见，大气腐蚀是一个综合作用的结果大气腐蚀是一个综合作用的结果。影响大气腐蚀的主要因素：影响大气腐蚀的主要因素：湿度、工业污染和盐分含量。湿度、工业污染和盐分含量。 大气腐蚀环境中，湿度对腐蚀性的影响有着大气腐蚀环境中，湿度对腐蚀性的影响有着决定性的作用决定性的作用。空气中相对湿度（。空气中相对湿度（RHRH）的大小，）的大小，决定了大气中金属腐蚀的速度。决定了大气中金属腐蚀的速度。 ：金属腐蚀速度突然上：金属腐蚀速度突然上升时的相对湿度升时的相对湿度。 一般来说，当一般来说，当RH65%RH

6、65%时，物体表面上附着时，物体表面上附着0.0010.0010.01m0.01m厚的水膜，如水膜中溶解有酸、厚的水膜，如水膜中溶解有酸、碱、盐，则会加速大气腐蚀。碱、盐，则会加速大气腐蚀。 空气中相对湿度愈高，金属表面上的水膜愈空气中相对湿度愈高，金属表面上的水膜愈厚厚。一般因降水造成干湿交替的情况下腐蚀性最一般因降水造成干湿交替的情况下腐蚀性最强强。 相对湿度对水膜厚度的影响影响大气腐蚀的主要因素是影响大气腐蚀的主要因素是湿度、工业污染和盐分含量。湿度、工业污染和盐分含量。 水膜中溶解的腐蚀性物质除氧外，还水膜中溶解的腐蚀性物质除氧外，还有硫的氧化物有硫的氧化物SOxSOx（主要是（主要是

7、SOSO2 2）、）、COCO2 2和和氯化物氯化物。 在城市大气中在城市大气中SOSO2 2的沉积速度可达的沉积速度可达100mgm100mgm-2-2dd-1 -1，在工业大气中可达，在工业大气中可达200mgm200mgm-2-2dd-1 -1，农村大气在，农村大气在101030mgm30mgm-2-2dd-1 -1之间。大气中之间。大气中COCO2 2的浓度的浓度为为0.03%0.03%0.05%0.05%，水膜中约在，水膜中约在1010- -5 5molcmmolcm-3-3（体积摩尔数）数量级。另外（体积摩尔数）数量级。另外在海洋大气中，氯化物沉积速度一般在在海洋大气中，氯化物沉积

8、速度一般在0.30.3300mgm300mgm-2-2dd-1 -1。影响大气腐蚀的主要因素是影响大气腐蚀的主要因素是湿度、工业污染和盐分含量。湿度、工业污染和盐分含量。 工业大气中的工业废气污染程度决工业大气中的工业废气污染程度决定了它的腐蚀性定了它的腐蚀性。 工业废气中含有大量的工业废气中含有大量的SOx，NOx，CO2，CO，Cl2，H2S，NH3等，这些气体在大气中形等，这些气体在大气中形成了酸雨，危害很大。成了酸雨，危害很大。 在海洋大气中，离海越近，氯化物在海洋大气中，离海越近，氯化物含量越高，其腐蚀性越严重。含量越高，其腐蚀性越严重。 氯化物能加速点蚀、应力腐蚀、晶氯化物能加速点

9、蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀。间腐蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀。盐分盐分含量含量防止大气腐蚀的措施：防止大气腐蚀的措施：（1 1）研制和选用耐蚀材料。）研制和选用耐蚀材料。大气腐蚀过程往往受到阳极控制，利用合金化手段促使金属材料发生钝化或生成保护性的腐蚀产物，能有效地提高金属材料在大气中的耐蚀性。（2 2）使用涂层和金属镀层保护。）使用涂层和金属镀层保护。对长期暴露在空气中的钢铁材料，经常使用油漆和镀层保护。在油漆中加入钝化剂，有良好的防蚀效果。锌、铬、锡等金属镀层也被普遍采用。（3 3）使用气相缓蚀剂和临时性保护层。）使用气相缓蚀剂和临时性保护层。此法主要用于保护贮藏和运输过程中的金

10、属制品。（4 4）降低大气湿度。）降低大气湿度。湿度是影响大气腐蚀的主要因素，只要把大气的湿度保持在临界湿度以下，就可以减缓金属的大气腐蚀。该法常用于库存金属制品的防蚀。防止大气腐蚀的措施：防止大气腐蚀的措施： 防止大气腐蚀的措施还有许多。如合理设计构件，防止缝隙中存水及除尘等。 其中尤须重视的问题是减少大气污染。这不仅有利于环境保护和提高人们生活质量，而且对于延长金属材料在大气中的使用寿命也是非常重要的。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 定义：水腐蚀指自然界中存在的水（如海水、江河水、定义：水腐蚀指自然界中存在的

11、水（如海水、江河水、雨水、地下水等等）对金属构件和设备产生的腐蚀作用。雨水、地下水等等）对金属构件和设备产生的腐蚀作用。 这些水大部分为近中性介质，其腐蚀过程的去极化剂为溶解氧，在某些受污染的水质中，还会发生氢去极化过程。其腐蚀反应为： 阳极反应 Mne Mn+ 阴极反应 O2+2H2O+4e 40H （氧去极化） 2H+ + 2e H2 （氢去极化）按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 类型：在水介质中，除了发生一般的电化学腐蚀外，某些条件下（如厌氧环境）也会发生。 海水是自然界中量最大且具有很大腐蚀性的天然电解质溶

12、液。近年来，世界各国对海洋开发事业极为重视，在沿海地区的工矿企业还常直接把海水作为工业水源，所以，研究和解决金属的海水腐蚀问题具有重大现实意义。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原因：海水是腐蚀性电解质。 盐度在3338之间，其组成极为复杂，几乎含有地壳中所有的元素。海水中因溶有大量强电解质，平均电导率为4.0Sm-1，其导电性远远超过河水（210-2Sm-1）和雨水（110-3Sm-1）。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原因：海水中

13、还溶有大气所包含的种种气体成分。 如氮、氧、二氧化碳和污染性气体等。，对于碳钢等常用金属材料来说，海水的含氧量越高，金属的腐蚀速度也越大。由于经常不断的风浪搅动和剧烈的自然对流，在表层几十米深度以内充气良好，海水表层几乎被氧所饱和，常温下的平均值约8mgL-1。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原因：海水中含有复杂的无机物和有机物。 除了氯化物以外，海水还含有经常处于饱和状态的碳酸盐以及大量的镁、钙离子，在施加阴极保护过程中，它们在金属表面可生成覆盖层。 原因：海水中的微量组分也会影响腐蚀。 其中某些有机、无机分子

14、能和金属形成配合物，这些配合物直接影响着金属的溶解和腐蚀产物的性质。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原因：海水具有一定流速和冲击作用，这也是腐蚀的影响因素。 对于碳钢等在海水中难以钝化的金属材料，海水流速的增加将加速氧的输运及其腐蚀过程。在海水中能钝化的金属则不然，有一定流速的海水能促进钛、铬镍合金或高铬不锈钢的钝化而提高其耐蚀性。当海水流速很高时，金属的腐蚀急剧增加。此时已不仅是介质的腐蚀作用，而且有介质的摩擦冲击等机械力的作用，产生磨损腐蚀、冲击腐蚀和空泡腐蚀等。海水的运动速度对低碳钢腐蚀的影响大气腐蚀、水腐

15、蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原因：海洋环境中栖息着多种海生物和微生物。 海水腐蚀常受到生物性因素的影响，尤其是海洋附着生物对材料的污损（fouling）。 海洋附着生物是生长在船底、海水管道及海水中一切人工设施表面上的动植物及微生物。其中与海水腐蚀有关的常见附着生物有藤壶、贻贝、牡蛎、苔藓虫、石灰虫、海葵、海鞘、水螅、海藻等种类。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 ，有时附着海生物形成了完整致密覆盖层，对金属结构有一定保护作用，但是在以下情况下但是在以下情况下会促进金属的腐蚀。会促进金属的腐蚀。 （1

16、）海生物的附着并非完整、均匀，附着层内外形成氧浓差电池。例如藤壶附着在金属表面时，藤壶的壳底和金属表面之间形成缝隙，造成缝隙腐蚀。 （2）由于生物的生命活动，局部改变了海水介质的成分。例如附着的海藻因其光合作用的结果，增加了周围海水的氧浓度，加速了金属的腐蚀，在某些情况下可提高腐蚀率20%。生物呼吸作用排放的二氧化碳以及生物遗体分解形成的硫化氢，也有加速腐蚀的作用。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 生物污损的影响很复杂，有时附着海生物形成了完整致密覆盖层，对金属结构有一定保护作用，但是在以下情况下但是在以下情况下会促进金属的腐蚀。会促进金属的

17、腐蚀。 （3）附着生物穿透或剥落破坏金属表面上的保护膜和涂层。 （4）在附着生物的附着层底部，形成缺氧环境，促进了硫酸盐还原菌等厌氧性微生物的繁殖及其腐蚀破坏作用。海洋生态学专家兹维亚金采夫和别洛古罗娃介绍，俄远东金角湾和伦达湾的海水盐浓度、酸度、温度大致相同。但由于人为原因，金角湾海水浑浊，有机物过剩，含氧量较少，海水化学成分更有助于部分甲壳纲、瓣鳃纲动物和细菌滋生。为检验上述情况对海水中具有腐蚀能力生物的影响，科研人员分别在金角湾和伦达湾的码头附近，将多块用于制造轮船水下构件的优质钢板放入了海面下两米处。天后科研人员发现，两处钢板的表面均出现了霉腐微生物和能将二价铁盐氧化成三价铁化合物的细

18、菌。所不同的是金角湾钢板表面的微生物数量多出了近倍。也正因为如此，越来越多的藤壶、贻贝等动物在金角湾钢板表面的微生物层上安了家。天过后，金角湾钢板表面的生物总重量达到了每平方米公斤，比伦达湾钢板表面的生物总重量多出了一倍多。 大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 金属材料在海水中被生物污损的程度是不同的。 对紫铜和含铜量高（大于70%）的合金，海生物附着很少。一般认为，对生物具有毒性的Cu2+的溶出率大于0.021gm-2h-1，就能避免海生物沾污。另外，当水速超过1ms-1时，海生物也不易附着。 总之，影响海水腐蚀的环境因素有溶解气体、无机物、

19、有机物、温度、pH值、海水流速和海生物。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 机理：由于海水的中性特征以及高溶解氧量，决定了。 海水pH值一般为8.18.3。海水中溶有碳酸盐等盐类，具有一定的缓冲作用，所以海水的pH值相当稳定。海水腐蚀的电化学过程具有下列特征海水腐蚀的电化学过程具有下列特征（1 1）海水中的氯离子等卤素离子能阻碍和破坏金属的钝化，使得）海水中的氯离子等卤素离子能阻碍和破坏金属的钝化，使得阳极化过程较易进行。阳极化过程较易进行。氯离子的破坏作用有： 破坏氧化钝化膜。氯离子对氧化膜具有渗透破坏作用，对胶状

20、保护膜具有解胶破坏作用。 吸附作用。氯离子比某些钝化剂更容易吸附，从而阻碍了钝化过程。 电场效应。氯离子在金属表面或在薄的钝化膜上吸附，形成强电场，使金属离子易于溶出。 形成配合物。氯离子与金属可生成氯的配合物，加速金属溶解。 以上这些作用都能造成海水对金属的高腐蚀性。一些耐大气腐蚀的低合金钢在海水中耐蚀性并不好，甚至不锈钢在海水中也常因钝态的局部破坏而遭受严重孔蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀。只有极少数易钝化金属，如钛、锆、铌、钽和哈氏合金等，才能在海水中保持钝态。 另外在高速流动的海水中，金属材料容易发生冲击腐蚀和空泡腐蚀。海水腐蚀的电化学过程具有下列特征海水腐蚀的电化学过程具有下列特征（2 2）

21、海水腐蚀的阴极去极化剂主要是氧，阴极过程是腐蚀反应的控）海水腐蚀的阴极去极化剂主要是氧，阴极过程是腐蚀反应的控制性环节。制性环节。 在海水的pH条件下，阴极过程主要是氧的去极化。 溶解氧的还原反应在Cu，Ag，Ni等金属上比较容易进行，其次是Fe和Cr，在Sn，Al，Zn上因过电位较大，反应较困难。因此，Cu，Ag，Ni等金属在溶氧量低的情况下是较稳定的金属，而在溶氧量高和流速大的情况下腐蚀速度也是不小的。在含有大量H2S的污染海水中，还会发生硫化氢的阴极去极化作用。Cu，Ni是易受硫化氢腐蚀的金属。Fe3+，Cu2+等高价重金属离子也可促进阴极反应。由Cu2+2eCu的反应而析出的铜，能沉积

22、在金属表面成为有效的阴极。所以海水中如含有0.110-6以上浓度的Cu2+，就不宜使用铝合金。（3 3）海水腐蚀的电阻性阻滞很小，异种金属的接触能造成显著的）海水腐蚀的电阻性阻滞很小，异种金属的接触能造成显著的腐蚀效应。腐蚀效应。钢桩长试样在海水中的腐蚀情况 （1 1）正确给出腐蚀余量。）正确给出腐蚀余量。例如海上建筑物的例如海上建筑物的桩柱在不同位置的腐蚀程度有所不同，最好采用桩柱在不同位置的腐蚀程度有所不同，最好采用不同的厚度。不同的厚度。 （2 2）降低流速以避免冲击腐蚀和空泡腐蚀。）降低流速以避免冲击腐蚀和空泡腐蚀。 （3 3）尽可能消除不必要的缝隙和表面污垢物。）尽可能消除不必要的缝

23、隙和表面污垢物。 （4 4）避免不同金属材料的联接）避免不同金属材料的联接，必要时应尽可能减少阴极性接触物的面积，或采取绝缘措施。 （5 5）构件的应力分布应均匀化）构件的应力分布应均匀化，减轻腐蚀区的载荷。 （6 6）铆接和焊接时采用正确的工艺）铆接和焊接时采用正确的工艺，使用比基体的电位稍正的材料做铆钉或焊丝。注意焊接作业时杂散电流的影响。 保护性覆盖层（尤其是油漆）至今仍是普遍采用的防止海水腐蚀的有效措施。 防蚀性能较好的常用涂料有环氧沥青涂料、焦油环氧涂料、氯化橡胶涂料和高聚氯乙烯涂料等。为了防止生物污损，需使用防污漆，但含铜离子的涂料在铝制构件上不宜使用，此时应选用有机毒物涂料。 阴

24、极保护是防止海水腐蚀最有效的手段之一。它通常与涂层保护联合使用。 海水中的阴极保护电流在阴极产生氢氧根离子，结果使阴极区海水中的碳酸钙和氢氧化镁过饱和，在金属表面形成致密的石灰质覆盖层。这时所需施加的保护电流就可大大减少。在海水中进行阴极保护的实际操作中，往往一开始先施加比通常阴极极化更大的电流密度加速极化。海水常用的牺牲阳极海水常用的牺牲阳极有锌合金、铝合金和镁合金。由于铝合金的价格有锌合金、铝合金和镁合金。由于铝合金的价格较便宜，综合性能较好，日益得到广泛应用。较便宜，综合性能较好，日益得到广泛应用。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土

25、壤腐蚀及化学介质腐蚀。 原理：金属在土壤中的腐蚀，一般也属于电化学腐蚀。 因金属和介质土壤的电化学不均一性而形成腐蚀原电池，但因土壤介质具有多样性和不均匀性等特点，所以除了有可能生成和金属组织的不均一性有关的腐腐蚀微电池外蚀微电池外，土壤介质的宏观不均一性还会引起腐蚀腐蚀宏电池宏电池，它在土壤腐蚀中往往起着更大的作用。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 影响土壤腐蚀的主要因素：水份、pH值、含盐量、含氧量、透水性和透气性以及杂散电流与细菌活动情况等。 一般常用土壤电阻率土壤电阻率作为腐蚀性指标，电阻率越小，腐蚀性越大

26、。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 杂散电流也称迷走电流，是从电路上直接或间接漏散到土壤或其他导电介质中的电流。其主要来源是应用直流电的大功率电气装置，如电气化铁道，电解槽及电镀槽，电焊机或电化学维护装置等。下图为埋设在电气化铁道附近的金属管道受杂散电流影响所造成的腐蚀情况。土壤中的杂散电流腐蚀（箭头方向为电流方向）按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 在正常情况下，电流自电源的正极通过电力机车的架空线再沿铁轨回到电源的负极。但是当铁轨与土

27、壤间的绝缘不良时，有一部分电流就会从铁轨漏失到土壤中。如果在这附近埋设有金属管道等构筑物，杂散电流便通过该良导体流入土壤及轨道再回到电源。这种情况，相当于造成以下两个串联电解池。 路轨（阳极）路轨（阳极）| | 土壤土壤 | | 管线（阴极）管线（阴极） 管线（阳极）管线（阳极）| | 土壤土壤 | | 路轨（阴极）路轨（阴极）按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 第一个电池会引起路轨腐蚀，但此种腐蚀和更新路轨并不困难。 第二个电池会引起管线腐蚀，这就难以发现和修复了。 显然，这里被腐蚀的都是电流从路轨或管线流出的阳极

28、区域。这种因杂散电流所引起的腐蚀称为杂散电流杂散电流腐蚀。腐蚀。 杂散电流腐蚀的破坏特征是集中在阳极区发生局部腐蚀。杂散电流腐蚀的破坏特征是集中在阳极区发生局部腐蚀。 在管线阳极区的绝缘涂层破损处，腐蚀破坏尤为集中。在使用铅在管线阳极区的绝缘涂层破损处，腐蚀破坏尤为集中。在使用铅皮电缆的情况下，杂散电流流入的阴极区也会发生腐蚀，这是由于阴皮电缆的情况下，杂散电流流入的阴极区也会发生腐蚀，这是由于阴极区产生的铅酸所致。极区产生的铅酸所致。已发现交流电也能引起腐蚀，但是它们的破坏已发现交流电也能引起腐蚀，但是它们的破坏作用要小得多。作用要小得多。频率为频率为60Hz60Hz的交流电源，其作用约为相

29、同电流下直流的交流电源，其作用约为相同电流下直流电源的电源的1%1%。 可以通过测量土壤中金属体的电位来检测杂散电流的影响。可以通过测量土壤中金属体的电位来检测杂散电流的影响。 如果金属体的电位高于它在这种环境下的自然电位，就可能有杂如果金属体的电位高于它在这种环境下的自然电位，就可能有杂散电流通过。在路轨附近这种电位往往是波动的。直接或间接测定金散电流通过。在路轨附近这种电位往往是波动的。直接或间接测定金属体两点的电位差和电阻，就能计算出杂散电流的量值。属体两点的电位差和电阻，就能计算出杂散电流的量值。防止杂散电流腐蚀的主要措施防止杂散电流腐蚀的主要措施排流法。排流法。例如把原先相对路轨为阳

30、极区的管线，用导线同路轨例如把原先相对路轨为阳极区的管线，用导线同路轨直接相联，也就是把上述第二个电解池短路，使整个管线为阴极直接相联，也就是把上述第二个电解池短路，使整个管线为阴极性。性。绝缘法。绝缘法。即用绝缘性覆盖层或绝缘法兰来切断管线中的电流通即用绝缘性覆盖层或绝缘法兰来切断管线中的电流通道。道。牺牲阳极法。牺牲阳极法。在管线的阳极区埋入与其相连的长金属棒，这样，在管线的阳极区埋入与其相连的长金属棒，这样，本应发生在管道上的腐蚀转移到长金属棒上。本应发生在管道上的腐蚀转移到长金属棒上。 防止土壤腐蚀的方法很多，目前最广泛使用的是覆盖层与电防止土壤腐蚀的方法很多，目前最广泛使用的是覆盖层

31、与电化学保护相结合的方法。化学保护相结合的方法。按环境腐蚀分类按环境腐蚀分类大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀及化学介质腐蚀。 化学介质：包括酸、碱、盐、氧化剂、非电解质和熔体等腐蚀介化学介质：包括酸、碱、盐、氧化剂、非电解质和熔体等腐蚀介质。质。 因其品种繁多，条件复杂，故成为最复杂、最严重而且最难控制的因其品种繁多，条件复杂，故成为最复杂、最严重而且最难控制的腐蚀问题。尤其酸腐蚀最普遍、最严重腐蚀问题。尤其酸腐蚀最普遍、最严重。这些腐蚀性介质往往都是在化。这些腐蚀性介质往往都是在化工生产中遇到的，针对化工生产的实际情况和特殊性，每种产品的生产工生产中遇到的

32、，针对化工生产的实际情况和特殊性，每种产品的生产设备和贮存容器都有具体规定和要求，并且拥有丰富的实用资料，如设设备和贮存容器都有具体规定和要求，并且拥有丰富的实用资料，如设计工艺、选材手册、施工（操作）规范和防蚀措施等。计工艺、选材手册、施工（操作）规范和防蚀措施等。 除以上所述，还有除以上所述，还有食品腐蚀，人体腐蚀食品腐蚀，人体腐蚀等等，各有其特殊性。等等，各有其特殊性。 化学腐蚀：指金属表面与非电解质化学腐蚀：指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。直接发生纯化学作用而引起的破坏。 其反应历程的特点是金属表面的原其反应历程的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂子与非电解质

33、中的氧化剂直接发生氧化直接发生氧化还原反应还原反应，形成腐蚀产物。，形成腐蚀产物。电化学腐蚀：指金属表面与离子导电的电化学腐蚀：指金属表面与离子导电的介质介质( (电解质电解质) )发生电化学反应而引起的发生电化学反应而引起的破坏。破坏。物理腐蚀：指金属由于单纯的物理溶解作用物理腐蚀：指金属由于单纯的物理溶解作用引起的破坏。引起的破坏。腐蚀发应不同程度地分布在整个或大部分金属表面上，宏观上难以区分腐蚀电池的阴极和阳极。 耐蚀合金焊缝/20号钢电偶腐蚀形貌(SEM)低合金Cr-Ni耐蚀焊缝点蚀形貌SEM (3.5%NaCl溶液，室温腐蚀72h,SEM)tSmmV10失tSmmv02增/76. 8

34、失深vvStvv0容 可见，腐蚀速度与电流密度成正比。因此可用电流密度表示金属的可见，腐蚀速度与电流密度成正比。因此可用电流密度表示金属的电化学腐蚀速度。电化学腐蚀速度。corrinFASTmv/失hmgtSmmV2410/167. 01681045.145718.35125.36失ammvv/193. 056. 76656. 1*76. 876. 8失深腐蚀程度属于腐蚀程度属于2级，可用。级，可用。 据原化工部据原化工部1980年的统计，年的统计，腐蚀损失约占年生产总值的腐蚀损失约占年生产总值的3.97%。 油气田生产系统的腐蚀也十分严重。油气田生产系统的腐蚀也十分严重。中原油田自开发以来，

35、因腐蚀造成中原油田自开发以来，因腐蚀造成的直接经济损失累计已达的直接经济损失累计已达5亿元左右亿元左右。 胜利油田仅胜利油田仅1988年一年的不完全统计，腐蚀穿孔即达年一年的不完全统计，腐蚀穿孔即达3837次，因腐蚀而次，因腐蚀而更新的管线长度为更新的管线长度为389km，耗资，耗资3289万元。注水井因套管腐蚀报废损失达万元。注水井因套管腐蚀报废损失达6030万元。容器报废损失达万元。容器报废损失达511万元。万元。胜利油田因腐蚀造成的直接经济损失每胜利油田因腐蚀造成的直接经济损失每年约年约1亿元亿元。其他油田同样面临着十分严重的金属腐蚀局面其他油田同样面临着十分严重的金属腐蚀局面。 198

36、0年，我国有关部门对化工、石油、化纤等行业年，我国有关部门对化工、石油、化纤等行业100多个企业进行的初多个企业进行的初步调查表明，步调查表明，。水质材料腐蚀速率，mm/a表面状况枣大站污水P1100.3337均匀腐蚀90#钢片0.2971均匀腐蚀N800.2775均匀腐蚀J550.3042均匀腐蚀45#钢片0.2389均匀腐蚀20#钢片0.1779均匀腐蚀枣大站掺水P1100.357均匀腐蚀90#钢片0.3178均匀腐蚀N800.2969均匀腐蚀J550.3254均匀腐蚀45#钢片0.2556均匀腐蚀20#钢片0.1903均匀腐蚀舍女寺污水P1100.3454均匀腐蚀90#钢片0.3074均

37、匀腐蚀N800.2872均匀腐蚀J550.3148均匀腐蚀45#钢片0.2472均匀腐蚀20#钢片0.1841均匀腐蚀水质材料腐蚀速率，mm/a表面状况舍女寺掺水P1100.4491均匀腐蚀90#钢片0.3998均匀腐蚀N800.3735均匀腐蚀J550.4094均匀腐蚀45#钢片0.3215均匀腐蚀20#钢片0.2394均匀腐蚀小大站污水P1100.357均匀腐蚀90#钢片0.3178均匀腐蚀N800.2969均匀腐蚀J550.3254均匀腐蚀45#钢片0.2556均匀腐蚀20#钢片0.1903均匀腐蚀小大站掺水P1100.2763均匀腐蚀90#钢片0.246均匀腐蚀N800.2298均匀腐

38、蚀J550.2519均匀腐蚀45#钢片0.1978均匀腐蚀20#钢片0.1473均匀腐蚀水质材料腐蚀速率，mm/a表面状况官27污水P1100.3684均匀腐蚀90#钢片0.328均匀腐蚀N800.3064均匀腐蚀J550.3358均匀腐蚀45#钢片0.2638均匀腐蚀20#钢片0.1964均匀腐蚀官27掺水P1100.2994均匀腐蚀90#钢片0.2665均匀腐蚀N800.249均匀腐蚀J550.2729均匀腐蚀45#钢片0.2143均匀腐蚀20#钢片0.1596均匀腐蚀官一联污水P1100.1728均匀腐蚀90#钢片0.1538均匀腐蚀N800.1437均匀腐蚀J550.1575均匀腐蚀4

39、5#钢片0.1237均匀腐蚀20#钢片0.0921均匀腐蚀官一联掺水P1100.3109均匀腐蚀90#钢片0.2767均匀腐蚀N800.2585均匀腐蚀J550.2833均匀腐蚀45#钢片0.2225均匀腐蚀20#钢片0.1657均匀腐蚀官八零掺水P1100.2649均匀腐蚀90#钢片0.2358均匀腐蚀N800.2203均匀腐蚀J550.2415均匀腐蚀45#钢片0.1896均匀腐蚀20#钢片0.1412均匀腐蚀水质材料腐蚀速率，mm/a表面状况枣二联掺水P1100.1891均匀腐蚀90#钢片0.1683均匀腐蚀N800.1572均匀腐蚀J550.1724均匀腐蚀45#钢片0.1354均匀腐

40、蚀20#钢片0.1008均匀腐蚀段六拔掺水P1100.3223均匀腐蚀90#钢片0.2869均匀腐蚀N800.268均匀腐蚀J550.2938均匀腐蚀45#钢片0.2307均匀腐蚀20#钢片0.1718均匀腐蚀官二联污水P1100.0576均匀腐蚀90#钢片0.0513均匀腐蚀N800.0479均匀腐蚀J550.0525均匀腐蚀45#钢片0.0412均匀腐蚀20#钢片0.0307均匀腐蚀官二联掺水P1100.3684均匀腐蚀90#钢片0.328均匀腐蚀N800.3064均匀腐蚀J550.3358均匀腐蚀45#钢片0.2638均匀腐蚀20#钢片0.1964均匀腐蚀乌马营污水P1100.2533均

41、匀腐蚀90#钢片0.2255均匀腐蚀N800.2106均匀腐蚀J550.2309均匀腐蚀45#钢片0.1813均匀腐蚀20#钢片0.135均匀腐蚀 设计、施工、管理是控制腐蚀的三个重要环节。设计、施工、管理是控制腐蚀的三个重要环节。 (1)设计是控制腐蚀的第一个环节，包括正确选用防腐蚀技设计是控制腐蚀的第一个环节，包括正确选用防腐蚀技术、合理选用耐腐蚀材料以及合理设计设备结构。术、合理选用耐腐蚀材料以及合理设计设备结构。 (2)施工是关系到各种防腐蚀措施能否达到预期防腐蚀效果施工是关系到各种防腐蚀措施能否达到预期防腐蚀效果的重要环节。的重要环节。 (3)管理，包括施工管理和运行管理。管理，包括

42、施工管理和运行管理。2腐蚀的控制技术腐蚀的控制技术 腐蚀控制技术包括合理的设计，正确选用金属材料，改变腐蚀环腐蚀控制技术包括合理的设计，正确选用金属材料，改变腐蚀环境，采用耐腐蚀覆盖层，电化学保护以及采用耐腐蚀非金属材料代替境，采用耐腐蚀覆盖层，电化学保护以及采用耐腐蚀非金属材料代替金属材料。金属材料。(1)合理设计合理设计 包括整体设计和细节设计。应尽量考虑消除或减少腐蚀条件的出包括整体设计和细节设计。应尽量考虑消除或减少腐蚀条件的出现。不同金属材料连接时，应尽量采用电位相近的金属等。现。不同金属材料连接时，应尽量采用电位相近的金属等。(2)正确选用金属材料正确选用金属材料 选材的目的是最经济地满足工艺要求和防腐要求。选材时，最可选材的目的是最经济地满足工艺要求和防腐要求。选材时，最可靠的依据是在相同工艺设备中经过实际验证的腐蚀数据，其次是中间靠的依据是在相同工艺设备中经过实际验证的腐蚀数据，其次是中间实验装置中取得的数据，再次才是实验室中模拟条件下的数据。实验装置中取得的数据，再次才是实验室中模拟条件下的数据。(3)改变腐蚀环境改变腐蚀环境 改变腐蚀环境的目的是降低介质的腐蚀性，除去介质中的有害杂改变