电厂腐蚀与防护问答题

1、电化学腐蚀部分1、何谓金属腐蚀？举例说明研究金属腐蚀与防护的重要意义。答；金属腐蚀是指：金属与周围环境之间的化学或电化学作用引起的破坏或变质。金属腐蚀不仅造成巨大的经济损失，浪费大量的资源，而且还是某些环境污染和严重事故的罪魁祸首。因此研究金属的腐蚀和防护不仅可以减少经济损失。更加可以防止许多事故，对人民的人生和财产安全也有重要的意义。金属腐蚀对现代化技术的发展也有极其重要的意义。在理想情况下，如果不发生金属腐蚀，我们一年将节省1000多亿元，而且1985年日本一架客机因应力腐蚀而坠毁就不会发生了。2、什么是化学腐蚀和电化学腐蚀？它们有何区别？答：化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作

2、用而引起的破坏。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。主要区别；化学腐蚀没有自由电子流动，电子的交换是在同一时间，同一地点是进行，“就地”形成腐蚀产物；电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏，有电流的发生，并以流过金属内部的电子流和介质中的离子流形成回路。3、什么叫微电池腐蚀？它是怎样形成的？答：如果金属表面由于存在许多微小的阴极和阳极区域而形成腐蚀电池作用，导致金属腐蚀，称为微电池腐蚀。这种微小的阴极区和阳极区的形成是多种多样的：金属的化学成分不均一性；（2）金属组织结构的不均一性；（3）金属的变形和内应力的不均一性；（4）金属表面膜的不

3、完整。4、电位-PH平衡图对腐蚀研究有什么作用？答：预测金属发生腐蚀的可能性和腐蚀产物、可利用a、b线确定阴极反应，还可提供控制金属腐蚀的途径。5、高温电位-PH平衡图和常温电位-PH平衡图有何异同点？答：相同点：都有腐蚀区、免蚀区和钝化区；不同点：两者的腐蚀区、免蚀区和钝化区的范围大小不同。/66、什么是交换电流密度？它在电化学动力学中有何作用？答：交换电流密度i表示在平衡电位下，电极反应正向或逆向两个方向的反应速度，因此它反映了电极的反应能力。i。是反映电极反应动力学特征的重要参数之一。一个电极反应的i。不但与电极材料、电极的表面状态有关，而且随着溶液组成。浓度以及温度等因素的变化，平衡电

4、位和i。值可能变化。7、何谓析氢腐蚀和耗氧腐蚀？发生这两种腐蚀的必要条件是？答：以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程，称为析氢腐蚀；以氧作为去极化剂的腐蚀过程，称为耗氧腐蚀。发生析氢腐蚀的必要条件是金属的电极电位必须低于析氢反应的电极电位；发生耗氧腐蚀的必要条件是金属的电极电位低于氧还原反应的电极电位。8、在稀酸中含杂质锌为什么比纯锌腐蚀速度快？酸中若含有Pb2+离子为什么会降低锌的腐蚀速度？答：稀酸中锌的腐蚀是析氢腐蚀，且属阴极控制过程，析氢反应的活化极化决定着腐蚀速度，析氢反应的过电位越大，阴极极化程度越大，腐蚀过程进行得也越慢。电流密度相同时，氢电极的过电位在金属铜上比在锌上小，因此，在稀酸中

5、含杂质锌比纯锌腐蚀速度快。酸中含有Pb2+时会先发生Zn对Pb2+的置换，生成的Pb附在Zn上减缓锌的腐蚀速度。9、分析比较工业锌和纯锌在中性Nacl溶液中和稀盐酸中的腐蚀速度及杂质的影响。答：含汞工业锌在HCl、Nacl溶液中的腐蚀速度小于纯锌在Nacl溶液中的腐蚀速度，因为工业锌中含杂质Hg，氢在汞上的过电位很高，析氢反应受到很大的活化极化的阻力而无法进行。含Fe、Cu比例较大的工业锌在HCl、Nacl溶液中的腐蚀速度大于纯锌在其中的腐蚀速度，因为氢在Fe、Cu上的过电位很小。10、测量阳极钝化曲线能否用恒电流法？为什么？答：不能，因为给定一个电流值对应有不止一个的电极电位值，用恒电流法不

6、能得到到完整的钝化曲线。11、防止缝隙腐蚀应采取哪些措施？答：（1）在设计容器时，必须考虑可以将容器中液体全部排尽，避免由尖角或其它溶液积滞区，要便于清洗和清除和清除容器底部的固态沉积物；（2）在制造时，用焊接代替铆合或螺栓结合；（3）经常检查设备，清除沉积物，尽早除去介质中的固形物。长期停用时，要除去温的垫衬材料。12、产生应力腐蚀的应力一般有哪些主要来源？答：产生应力腐蚀的应力可以是外加的，残余的或是焊接应力。焊接的钢有接近屈服点的残余应力，在设备收缩区的腐蚀产物也会使材料产生应力，有的可以高达700kgcm2。13、应力腐蚀裂纹的扩展有哪些途径？应力腐蚀裂纹有何主要特点？答：穿晶裂纹穿越

7、晶粒延伸，晶界裂纹沿晶界延伸混合型裂纹穿晶和晶界两种延伸同时存在。应力腐蚀裂纹都是穿枝形状的，主干裂纹之外，还有许多分枝同时存在。14、整个电极过程可能由哪些步骤组成？研究电极过程的控制步骤有什么意义？答：从对电极过程的分析，发现它至少包括三个必不可少的串联进行的步骤：液相传质步骤；（2）电荷传递步骤或电化学步骤;(3)生成新相步骤。电极过程中除这三个基本步骤外，也可能有前置表面转化步骤，后续表面转化步骤。 研究电极过程的控制步骤的意义：整个电极过程的速度将由其中最慢的步骤决定，即控制步骤决定。控制步骤的阻力最大，整个电极过程的动力学特征应主要反应这个控制步骤。热力设备腐蚀二、电力设备的材料及

8、腐蚀特点1、试述热力设备水器系统的介质特点及其对腐蚀的影响答：（1）热力设备水器系统的介质是水和蒸汽。（2）对腐蚀的影响：（1）热力设备的结垢（它可使金属币温过高，金属强度下降，致使锅炉的管道发生局部变形、鼓包、甚至爆管，还会降低锅炉传热效率）；（2）热力设备腐蚀（缩短设备服役期，形成新腐蚀源使水中杂质增多，促进结构过程，加剧炉管腐蚀，形成恶性循环）；（3）过热器和汽轮机内积盐（过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高，以致爆管；汽轮机内积盐会大大降低出力和效率）2、简述热力腐蚀的类型和特点。答：（1）氧腐蚀：运行氧腐蚀在水温较高条件下发生，停用氧腐蚀在低温下发生。（2）酸腐蚀：热力设备和管道可能

9、与酸接触，产生析氢腐蚀。（3）应力腐蚀：包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳，锅炉和汽轮机都会产生应力腐蚀。（4）酸性磷酸盐腐蚀：由于锅炉内部添加较多酸式磷酸盐而引起的腐蚀。（5）锅炉的介质浓缩腐蚀：腐蚀主要发生在水冷壁管（6）亚硝酸盐腐蚀：在水冷壁管发生腐蚀（7）汽水腐蚀：当过热蒸汽温度超过450摄氏度时，蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物，使管壁变薄（8）核电站蒸汽发生器凹陷：是对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题（9）电偶腐蚀：锅炉化学清洗时，可能在炉管表面产生铜的沉积，即“镀铜”。由于镀铜部分电位正，其余部位电位负，形成腐蚀电池，产生电偶腐蚀。（10）铜管选择性腐蚀：发生在水侧，可使机械性能下

10、降，会引起穿孔甚至破裂（11）晶间腐蚀：在表面还看不出破坏时，晶粒之间已丧失了结合力，失去金属声音，严重时轻敲可碎，甚至形成粉末。（12）磨损腐蚀：高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击，对金属材料表面施加切应力，使表面膜破坏。（13）空泡腐蚀：使表面膜局部毁坏，裸露金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面再钝化，气泡破灭再使表面膜破坏。（14）锅炉烟侧高温腐蚀：发生在锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面；（15）锅炉尾部的低温腐蚀：低温腐蚀是由于烟气中三氧化硫和烟气中的水分发生反应生成硫酸造成的。四、氧腐蚀1、停炉腐蚀的危害有哪些？答：（1）在短期内使停用设备金属表面遭到大面积破坏 （2）加剧

11、热力设备运行时的腐蚀。2、论述火力发电厂停炉保护方法有哪些？答：火力发电厂停炉保护方法可分为干法保护和湿法保护两种类型。 其中干法保护方法有：烘干法，多用于短期检修停炉，保护时间短，稍长则需另行保护，检修完若不运行，也要另外保护。干燥剂法，适合较长时间的中、低压锅炉。充氮法，适用于高参数锅炉、时间可长可短，但难以保证锅炉密封，系统压力不易维持。气相缓蚀剂法，适用于保护中压以上参数的锅炉，要注意保护铜件。湿法保护有：保持给水压力法，适用于高参数锅炉的短期保护，但不适于检修，不可靠、只用于锅炉不排空时。碱液法，适用于中、低压锅炉，需间断点火，保证0.98-1.47MPa的压力。氨液法，适用于中、低

12、压锅炉，但会损坏铜部件。联氨法，适用于高参数锅炉长期保护，必须保证各点PH值大于10.0，联氨浓度约等于200mgl。亚硫酸钠法，适用于中、低压锅炉，保证PH值大于10.0磷酸三钠与亚硝酸钠混合保护法，适用于中、低压锅炉，必须时刻监测以保证药剂过剩量为5-10ppm。二甲基酮月亏法，适用于中、高压锅炉，重启动之前应将溶液排掉并冲洗干净。3、热力设备运行时的氧腐蚀有哪些特征，机理如何？主要发生在哪些部位？答：（1）特征：破坏高度集中；蚀孔分布不均匀；蚀孔通常沿重力方向发展；蚀孔口很小，而且往往覆盖有固体沉积物，因此不易发现;孔蚀发生有或长或短的孕育期。（2）机理：能够组成腐蚀电池，电化学不均匀导

13、致腐蚀反应发生；可以形成闭塞电池；闭塞电池内继续发生腐蚀。（3）部位：通常发生在给水管道、省煤器，给补水管道，疏水系统的管道和设备，凝结水系统也可能遭受腐蚀。凡是有溶解氧的部位，就有可能发生氧腐蚀。4、热力设备运行氧腐蚀的影响因素有哪些？作用如何？如何防止运行氧腐蚀？答：（1）影响因素及作用：氧气浓度（氧增加，加速腐蚀）；PH值（PH低于4，阴极反应去极化作用增强；PH值10-13，腐蚀减小）；水温（温度升高，腐蚀加速，在80摄氏度下达到最大值）；水中离子（氢、氯、硫酸根加速腐蚀；少量氢氧根可抑制腐蚀；活化离子能破坏钝化膜，引发孔蚀）；水的流速（增大会加速腐蚀；达到一定程度时，速度稳定；流速又

14、增加，腐蚀速度上升）（2）热力除氧法（依据亨利定律，在敞口设备中将水加热至沸点，使氧在汽水分界面上的分压等于零，水中溶解氧就会解析出来）；化学除氧法（加入联氨）；辅助措施（在喷雾填料除氧器中，加装挡水环；在水箱内加装在沸腾装置；增设泡沸装置）5、化学除氧剂联氨的加药部位在哪个地方？除氧口出口处加联氨为什么不合适?答：（）联氨一般在高压除氧器水箱出口的给水母管中加入。为了提高除氧效果，可把联氨加入位置盖在凝结水泵的出口，使联氨和氧反应时间延长（）除氧气出口至省煤器入口距离较短，给水流经这一段时间也就短，在短时间内，联氨和溶解氧的反应基本上没有进行，这样省煤器入口处给水的溶解氧含量并没有明显降低，

15、联氨的除氧效果差。五、酸性腐蚀1、给水加氨处理的缺点是什么？答：（）由于氨的分配系数较大，所以氨在水汽系统各部位的分布不均匀（）氨水的电离平衡受温度的影响较大2、具体介绍给水加氨处理的加氨部位？答：对有凝结水净化设备的系统，在凝结水净化装置的出口母管以及除氧气出水管道上分别设置两个加氨点。3、热力设备水汽系统中二氧化碳的来源？热力设备水汽系统中无机强酸的来源？答：（）碳酸化合物进入给水系统后，碳酸盐会在除氧器中分解一部分，碳酸盐也会部分水解，放出二氧化碳；水汽系统中二氧化碳主要来源是真空状态运行设备不严密漏入的。（）氯化物在炉水中，可与水中的氨形成氯化铵，溶解携带与蒸汽中，并在汽轮机液膜中分解

16、为盐酸和氨，使液膜呈酸性。4、热力设备水汽系统中酸性物质的来源有哪些？为何由二氧化碳引起的酸性腐蚀比同PH条件下的强酸腐蚀危害还大？答：（）热力设备水系统中酸性物质的来源有：碳酸化合物二氧化碳有机物会在高温高压下产生酸性物质。（）因为氢气从含二氧化碳的水溶液析出是通过两条途径同时进行的：一是水中的二氧化碳分子与水分子结合成碳酸分子，它产生的氢离子扩散到金属表面上，得到电子还原为氢气放出；二是水中二氧化碳分子向金属表面扩散，被吸附在金属表面上，在金属表面上与水分子结合形成吸附碳酸分子，直接还原析出氢气。二氧化碳水溶液对钢铁的腐蚀是氢损伤。5、试比较汽机凝结水的PH，主凝结水与空抽区凝结水PH，并

17、说明为什么？氨腐蚀主要发生在何部位，为什么？答：（2）凝汽器空冷区铜管。 氨腐蚀主要发生在凝结器空冷区，因为在蒸汽凝结时，凝结水中要满足足够高的PH值，就要在给水中加较多的氨，使凝汽器空冷区蒸汽中的氨含量过高，使空冷区的铜管易受氨腐蚀。6、何谓给水PH值调节，可用的药剂有哪些，各有何优缺点？答：（1）给水的PH调节就是往给水中加一定量的碱性物质，控制给水的PH值在适当范围，使钢和铜合金的腐蚀速度降低，以保证给水含铁量和含铜量符合规定的指标。 （2）氨：优点：氨在常温下易液化，高温高压下不会分解，易挥发，无毒，可以在各种机组类型电厂中使用。缺点：由于氨的分配系数较大，所以氨在水汽系统各部位的分布

18、不均匀；氨水的电离平衡受温度的影响较大。成膜氨：优点：对金属起保护作用，有较强渗透性，可用于已受腐蚀的金属管道中阻止管道继续腐蚀。缺点：价格较贵，有一定毒性。7、汽轮机酸性腐蚀的原因是什么？试描述其形态特征及发生的部位，如何防止？答：汽轮机酸腐蚀的原因是水、汽质量不良，在用作补给水的除盐水中含有酸性物质或会分解成酸性物质，如氯化物或有机物等。氯化物在炉水，可与水中的氨形成氯化氨，溶解携带于蒸汽中，并在汽轮机液膜中分解为盐酸和氨，由于二者分配系数的差异，使液膜呈酸性。水汽中的有机酸也是引起汽轮机腐蚀的一个因素。 酸腐蚀的特征是，部件表面受腐蚀处保护膜脱落，金属呈银灰色，其表面类似钢铁经酸洗后的状

19、态。 汽轮机酸腐蚀主要发生在汽轮机内部湿蒸汽区的铸铁、铸钢部件上，如低压级的隔板，隔板套，低压缸入口分流装置，排汽室等部件的铸铁、铸钢部件上。 汽轮机酸腐蚀的防护：提高锅炉补给水质量，要求采用二级除盐，补给水电导率应小于0.2uscm；给水采用分配系数较小的有机胺以及联胺处理，以提高汽轮机液膜的PH值。另外，有机成膜胺一般在常温时是蜡状固体，在水中溶解度很小，因而通常先配成乳浊溶液，再用专门设备打如系统。六、热力设备的应力腐蚀1、SCC产生的条件有哪些，应力的主要来源有哪些？答：应力腐蚀破裂的产生条件：只有当金属材料对应力腐蚀破裂敏感，具备特定的介质和拉应力，才能产生应力腐蚀破裂。产生应力腐蚀

20、的应力可以是外加的，残余的或是焊接应力。焊接的钢有接近屈服点的残余应力，在设备收缩区的腐蚀产物也会使材料产生应力，有的可以高达700kgcm2。2、为何SCC易发生在活化-钝化或钝化-过钝化区的电位范围内？答：只有在活化-钝化或钝化-再活化的很窄电位范围内，才能产生应力腐蚀断裂；而给定的金属介质组合，具有固定的开路电位，若这个电位落在金属的应力腐蚀断裂电位区内，便会发生应力腐蚀断裂。3、锅炉产生碱脆的条件？答：（1）炉水中含有游离NaOH；（2）炉水产生局部浓缩；受拉应力作用4、锅炉碱脆的特点？答：碱脆常出现在铆接炉的铆接处和胀管锅炉的胀接处，铆头钉由于发生催化往往经不起锤击而脱落，腐蚀断裂处

21、有一条主裂纹和许多支裂纹，主裂纹穿晶，支裂纹沿晶七、锅炉的介质浓缩腐蚀1、介质浓缩腐蚀的两种腐蚀形式？答：（1）延性损坏，被腐蚀的炉管减薄，机械能没有变化，金相组织正常，当管壁厚度减薄到产生破裂的极限厚度时，将产生应力破裂。（2）脆性损坏，被腐蚀的炉管表面有腐蚀坑，炉管厚度减薄，钢的机械性能变脆，金相组织发生变化，有脱碳现象，并有微小裂纹，在未减薄到极限厚度前就发生破裂。2、哪些部位会发生介质浓缩腐蚀，为什么？答：主要发生在水冷壁管有局部浓缩的地方，也就是沉积物下面、缝隙内部和有汽水分层的部位。一般是热负荷较高的位置。介质浓缩服饰处发生在水冷壁管之外，有时表面减温器管的水侧也会发生。3、影响介质浓缩腐蚀的因素有哪些，如何防止介质浓缩腐蚀？答：（1）影响因素：锅炉水处理的方式；炉管表面状态；给水成分；热负荷；锅炉的运行方式；水循环的状况；锅炉的结构（2）保持锅炉受热面的良好状态；减少给水的铜铁含量；采用合理的锅炉设