五、化工防腐材料及防腐技术课件

化工防腐材料及防腐技术主讲：张桃先武汉软件工程职业学院应用化工技术腐蚀三个基本要素腐蚀的对象：金属、非金属材料腐蚀的性质：电化学、化学腐蚀的后果：破坏或变质复习失重腐蚀速度V-(单位：g∕m2·h)

年腐蚀深度Vp（单位：mm/y

）V-与Vp之间的换算金属全面腐蚀的评定方法一、耐腐蚀材料1、耐腐蚀金属材料⑴碳钢和铸铁纯铁：碳含量＜0.012%杂质含量＜0.02%

碳钢：碳含量0.05%~1.7%

铸铁：碳含量1.7%~4%适用范围：①在碱性溶液、有机溶剂和干燥气体中，耐蚀性好②在中性溶液、水和潮湿大气中，有一定的腐蚀，可用；③在常温下的浓硫酸和浓氢氟酸中，可用；④在稀硫酸、盐酸、硝酸和磷酸介质中，不可用一、耐腐蚀材料1、耐腐蚀金属材料⑵高硅铸铁：含硅量在14%~18%①含硅量大于14%，形成SiO2保护膜；超过18%，耐蚀性不会提高，严重影响物理力学性能②普通高硅铸铁（STSi-15）耐酸性能优良：热硫酸、室温盐酸、磷酸、硝酸、有机酸等③用途：酸泵、塔节、管道、阀门等④不适用的介质：氢氟酸、热盐酸、氟化物、碱（溶解SiO2保护膜）⑶耐蚀低合金钢合金元素不超过3%的碳钢优点：强度高，综合性能好，Mn、Cr、Mo、V、Si一、耐腐蚀材料1、耐腐蚀金属材料⑵高硅铸铁

⑤缺点：硬度高、不能进行机械加工，脆性大、机械强度较差，热导率小、膨胀系数大，容易碎裂；⑥使用时注意：遵守正确的加工工艺，不能随意撞击，不能局部加热或骤冷骤热；一、耐腐蚀材料1、耐腐蚀金属材料⑷不锈钢：

Cr含量大于13%的钢。种类如下：①按化学成分：铬钢、铬镍钢、铬锰钢、铬锰镍钢等②按显微组织：奥氏体、铁素体、马氏体等③按用途：耐海水、耐应力、耐浓硝酸、耐硫酸等

使用中出现的腐蚀：点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂⑴耐腐蚀高分子材料合成树脂、工程塑料、合成橡胶2、耐腐蚀非金属材料耐腐蚀非金属材料的特点：

（相对于金属材料而言）一般没有金属光泽、不导电或导电性很小（石墨除外）导热性差3、防腐涂料以防腐蚀为主要功能的涂料叫防腐蚀涂料⑴防腐涂料构成防腐涂料防锈漆防腐漆防锈漆是用于防止金属受自然因素造成的电化学腐蚀的底漆。防腐漆则用作防止金属受化学介质或工业介质的化学腐蚀的涂料防锈漆是金属用底漆防腐漆为由底漆至面漆的配套系统防腐蚀涂料保护范围包括各种金属和非金属材料②缓蚀作用

涂层中含有的化学防锈颜料，在有水存在时，从颜料中离解出缓蚀离子，从而引起阳极极化，或阴极极化，或阴阳极同时极化，抑制腐蚀进行。缓蚀剂可弥补屏蔽作用的不足，屏蔽作用又能防止缓蚀离子流失，两者相得益彰。③电化学作用

涂料中加入对基体金属能成为牺牲阳极的金属粉，金属粉之间和金属粉与基体之间能达到电接触程度，从而保护基体免受腐蚀。如富锌底漆对钢铁的保护。⑵防腐蚀涂层的作用⑶防腐蚀涂层系统防腐蚀涂层在许多场合往往有几道涂层，组成一个系统发挥功效。如汽车漆，外层强调高装饰性、耐用候性，而底层的电沉积漆则强调防腐蚀性。有的时候，防腐蚀涂层仅是单层，如粉末涂料。①底漆是整个涂层系统中极重要的基础对底漆的要求是：Ⅰ底漆应对底材有非常好的湿附着力。故树脂应有极性基团，特别是胺基，它可与钢铁表面形成很强的氢键。环氧—胺体系是很好的底漆，既有极性基团，又有胺基，主链有芳基，呈刚性，湿附着力好；主链中以醚键相连，具有抗水解性。对底漆的要求是：Ⅱ底漆的基料应具有屏蔽性，宜耐碱。Ⅲ含较多颜填料（PVC略大于CPVC），可减少漆膜收缩率，保持与底材的附着力，增加薄膜表面粗糙度，增加与上层漆的结合力，增强屏蔽性。Ⅳ底漆粘度应较小，以利于对底材的润湿及渗入孔隙表面。⑶防腐蚀涂层系统②中间漆主要作用Ⅰ与底漆和面漆附着力良好；Ⅱ增加涂层系统厚度，提高涂层系统屏蔽性能；Ⅲ提供平整表面，并具备较好的弹性，可缓冲行驶中小石子的冲击。③面漆Ⅰ屏蔽日光紫外线对涂层的破坏，延缓光老化，延长涂层系统寿命，装饰美观及作为不同层次颜色的标志。ⅡH2O和O2的透过率低，在不影响机械物理性能的前提下尽量提高交联度和玻璃化温度。加入片状颜料如铝片、云母和玻璃磷片等，起屏蔽作用。Ⅲ有很好的耐冲击性能，且有一定厚度。⑶防腐蚀涂层系统⑷防腐蚀漆的种类①环氧树脂防腐蚀漆环氧树脂最突出的优点：Ⅰ与物面的附着力好，与金属、混凝土、木材及玻璃等均有优良的附着力。因其分子中含有极性的羟基、醚键等，即使对湿面也有好的附着力。Ⅱ环氧树脂固化时体积收缩仅有2%左右，且其分子中的醚键使分子链柔软便于旋转，可消除内应力，故附着力高。Ⅲ优良的耐水性、耐碱性和耐油性，是优良防腐蚀漆的基料。⑷防腐蚀漆的种类①环氧树脂防腐蚀漆

用于防腐蚀的是低分子量环氧树脂为基础的双组分漆，能制成高固体分和无溶剂漆，涂层交联度高，防腐蚀性能好。这类涂层的性能往往取决于固化剂。可用于防腐蚀漆的固化剂主要有胺类、多异氰酸酯、酚醛和氨基树脂等。②聚氨酯防腐蚀漆应用于防腐蚀的聚氨酯树脂常含有两个组分：一个含异氰酸酯基—NCO；另一个含羟基。临使用时双组分混合反应固化生成聚氨基甲酸酯。在防腐蚀漆中应用最广的是双组分型和湿固化型。聚氨酯防腐蚀涂料的性能接近环氧涂料。相似之处如：均为双组分涂料，在规定时间内用完，能室温交联；涂层耐石油、盐液等浸渍，具有优良的防腐蚀性能；可制成无溶剂涂料、高固体分涂料和粉末涂料；一次施工可获得厚膜；可与煤焦油沥青混合，制成抗盐水的低价防腐蚀涂料。聚氨酯防腐蚀漆的适应性和综合性能好，能适应复杂多变的工作条件。这是由于氨基甲酸键既有高度极性又具有化学惰性，以及异氰酸基的高度活性，可按实际需要进行调节的缘故。②聚氨酯防腐蚀漆⑷防腐蚀漆的种类聚氨酯防腐蚀涂料已与环氧树脂、氯化橡胶一起成为最重要的高效防腐蚀漆种。③含氯树脂防腐蚀漆氯化聚合物的氯化工艺简单，原料丰富易得，近年获得迅速发展，应用范围广泛。可广泛应用于化工设备、油田管道、海洋设施、船舶、冶金矿山、盐业、渔场和三废处理等行业的防腐防锈。含氯聚合物防腐蚀漆有两大类：一类是橡胶类防腐蚀漆；另一类是乙烯树脂防腐蚀漆。⑷防腐蚀漆的种类④酚醛树脂防腐蚀漆酚醛树脂价廉、原料易得，有较好的耐水性、耐酸性，能用其他树脂改性，在防腐蚀漆中一直占有一定比例。如酚醛环氧酯防腐蚀漆，是以丁醇改性纯酚醛树脂与环氧酯为基料的烘干漆，耐酸、碱及农药腐蚀，附着力好，耐冲击，适于化工管道、容器、罐头内壁的防腐蚀涂装。⑷防腐蚀漆的种类⑥重防腐蚀涂料是指具有强力抗腐蚀能力的防腐蚀涂料，即指那些能在苛刻腐蚀条件下，有效保护期很长的涂料。为达到这种效果，除了涂料本身的防腐蚀性能外，还包括涂料配套、表面处理等多方面的配合。因此，重防腐蚀涂料应理解为重防腐蚀体系。重防腐蚀体系的建立必须把握住每一个工序的质量。在海洋、滨海地区、船舶、集装箱、油罐、输变电设备、化工厂、矿山等腐蚀环境中，用一般防腐蚀涂料，保护期通常为2~3年，最多5年左右。⑷防腐蚀漆的种类⑥重防腐蚀涂料重防腐蚀涂料能在上述严酷环境下保护钢铁结构在10~15年以上不受腐蚀。重防腐蚀涂料的成本高于普通防腐蚀涂料，但涂料成本仅占涂装费用的1/3~1/4，可见重防腐蚀涂料是有很好经济效益和社会效益的。⑷防腐蚀漆的种类构成重防腐蚀涂料体系的主要条件①表面处理要求严格，通常要进行喷射除锈、除油，达到规定的清洁度、粗糙度标准。②必须有富锌底漆，有的要涂磷化底漆。③根据用途要求，选择与金属基体有良好附着力及防腐蚀性能良好的涂料品种。如环氧树脂涂料、氯化橡胶涂料、聚氨酯涂料、含氯聚烯烃涂料、氟碳树脂涂料、有机硅树脂涂料等。④使用化学防锈颜料和屏蔽性颜料，如红丹、铬酸盐系颜料、云母氧化铁、铝粉、玻璃鳞片等。⑤涂层应有足够厚度，通常干膜总厚度不低于200μm，厚者可达500~1000μm，甚至2000μm。⑥注意施工环境因素和涂装技术符合要求。厚膜化对涂料配方工艺提出的要求①高固体分或无溶剂化②触变功能

即涂料静止时粘度大，当受剪切力作用时粘度下降，表现出良好的涂刷性。这样：

Ⅰ一次涂膜可较厚。

Ⅱ施工时能方便地涂刷，当涂刷停止时直面涂料不会流挂。

Ⅲ贮存时可有效防止絮凝沉降。1、防腐蚀施工的表面处理目的二、防腐蚀技术⑴清除基体表面的锈层、油污、旧的防腐蚀层和其它污染杂物，⑵以获得干净、均一、并有一定粗糙度的表面，从而增强防腐层与基体的结合力，保证防腐施工质量，延长防腐层的使用寿命。★对金属设备的要求①在满足工艺要求的基础上，结构尽量简单；②设备的形状与尺寸满足防腐施工要求，眼睛能检查到、手和工具能触及，不应有死角；③设备加工尽量采用焊接，避免产生缝隙腐蚀，最好是双面对接焊，避免搭接焊，焊缝连续、平整、无气孔④容器的底部及出口管结构应便于物料排放和防腐施工，避免出现死角；2、防腐蚀施工的表面处理对设备的要求二、防腐蚀技术⑴对防腐设备的处理要求★对金属设备的要求⑤设备表面应平整，凹凸不得超过2mm，所有拐角部位都应加工成半径不小于3mm的圆弧，不允许有棱角和锐角存在；⑥设备接管处的焊缝应平整圆滑，管口不得伸进设备内表面；⑦设备本体需要焊接支承点、配件、配管时，不应将其直接焊接在罐体上，在罐体外侧焊接加强板，然后再连接配件，避免局部受力变形；⑴对防腐设备的处理要求⑧设备基础应平整、稳固，防止局部下部下沉，以免使设备变形引起防腐层的损坏；⑨设计制造设备时，应避免将两种不同的金属或厚薄相差很大的板材直接连在一起，防止由于电位不同引起电偶腐蚀或受热变形不一样引起防腐层破坏；⑩对设备的试压、试漏等检测工作，均应在防腐施工前进行完毕，已经防腐施工完的设备，不应再进行动火、切割、焊接、开孔等工作；⑴对防腐设备的处理要求对已投产的设备、管道需要进行防腐检修时，应使设备、管道与生产系统隔离，并将其中的各种物料清理干净，置换合格后，方可进行防腐施工。若需对设备、管道进行补焊或其他技术改造时，必须在防腐施工前完成。⑵对水泥混凝土设备及构件的处理要求①结构尽量简单，整体性好，便于施工，拐角部位应制成圆弧形，不应有棱角和锐角；⑴对防腐设备的处理要求②必须养护完全，并达到一定的强度，表面平整，无明显的凹陷、蜂窝针孔和裂纹，不空鼓，不起砂，20mm内含水量不超过6%；③所有预埋件和预留孔应在防腐施工前处理完毕，防腐施工后，不应再进行其它破坏性的施工；④对于旧的已被局部腐蚀破坏的水泥设备和构件，在进行防腐施工前，应先将腐蚀损坏的水泥砂浆和混凝土铲除，并将渗入内部的腐蚀产物和腐蚀介质清理干净，然后进行修复，等新的水泥面养护完全后，才能进行新的防腐施工。⑵对水泥混凝土设备及构件的处理要求⑵金属表面预处理的质量等级规定①手工或动力工具除锈，金属表面预处理质量等级定为二级，用St2、St3表示；②喷射或抛射除锈，金属表面预处理质量等级定为四级，用Sa1、Sa2、Sa21/2、Sa3表示；2、防腐蚀施工的表面处理二、防腐蚀技术⑴表面处理方法选择主要根据设备的材质、表面状况以及防腐施工工艺要求，同时考虑施工条件和成本等因素。⑵金属表面预处理的质量等级规定③火焰除锈，金属表面预处理质量等级定为一级，用F1表示；④化学除锈，金属表面预处理质量等级定为一级，用P1表示；2、防腐蚀施工的表面处理二、防腐蚀技术⑶防腐蚀衬里或涂层对金属表面预处理的质量要求Sa21/2级：橡胶衬里、玻璃钢衬里、树脂胶泥砖板衬里、化工设备内壁防腐涂层Sa2、St3级：硅质胶泥砖板衬里、涂料涂层⑷金属表面处理方法

人工、机械、喷砂、化学处理（酸洗和碱洗）、其它（火焰除锈、蒸煮法）⑸金属基体预处理后的保护①及时涂刷底涂料②空气湿度大或工件温度低于环境温度时，采取加热办法；③湿度不超过85%，喷砂后4h内完成底涂；超过85%，喷砂后2h内完成底涂；超过90%，立即采取措施连续涂刷两遍底涂；超过95%，立即停止表面处理工作。④处理合格后的工件，注意保持清洁2、防腐蚀施工的表面处理2、防腐蚀施工的表面处理⑹混凝土表面预处理①干燥、脱碱干燥：自然干燥、烘烤干燥要求：20mm深处含水量不大于6%，目测水泥表面发白、手感干爽脱碱：一般用5%的硫酸锌溶液或氟硅酸镁溶液清洗中和表面的碱性物质，用水清洗干净，干燥后施工。在空气中放置半年以上的一定要进行脱碱处理2、防腐蚀施工的表面处理⑹混凝土表面预处理②表面的清理、整修要求平整、无明显的气孔、裂纹和凹凸不平等缺陷拐角处应呈圆弧状，凸出的棱角要铲平要用腻子将气孔、裂纹和凹陷处封闭抹平或重新抹面表面有一定的粗糙度，用钢丝刷、砂布或喷砂。⑹混凝土表面预处理③旧水泥表面的处理被腐蚀破坏的部分彻底清除，直至露出未被腐蚀的表面；必要时采取火焰烘烤或化学处理的方法，处理渗入水泥内部的腐蚀介质，还可以采用封闭隔离措施，涂两层适当的封闭材料（如环氧煤焦油）④处理后的保护处理后及时刮腻子或涂刷底涂料，如果刷过的底涂料产生起泡、翘起、返白等，视为混凝土含水率过高，应铲除继续进行烘干；2、防腐蚀施工的表面处理3、金属材料防腐措施-电化学保护电化学保护阴极保护阳极保护外加电流阴极保护牺牲阳极保护电化学保护的实质是：利用外部电流使金属电位发生极化，从而达到防腐蚀的目的。利用电位较负的金属的溶解来提供保护所需要的电流利用外部电源来提供保护所需要的电流，为使电流畅通，需提供某些材料做辅助阳极。阴极保护是在金属表面上通入足够的阴极电流，使金属电位变负，并且使阳极溶解速度减小。在金属表面上通入足够的阳极电流，使金属电位正向移动，达到并保持在钝化区内，从而防止金属腐蚀。⑴阴极保护从电化学腐蚀的热力学角度来看，阴极保护就是改变被腐蚀金属的电位，使它向负方向进行即阴极极化。⑴阴极保护①应用条件

Ⅰ、材料对被保护的金属材料在所处的介质中容易发生阴极极化，即只要通以较小的阴极电流就可以使其电位较大地负移，否则进行阴极保护时耗电量太大（如碳钢、铅、铜及其合金等）。处于钝态的金属，如果外加阴极极化可能使其活化而加速腐蚀，因而不宜用阴极保护。①应用条件

Ⅱ、介质条件

被保护的金属必须处在电解质溶液中才能受到阴极保护，同时被保护结构周围的电解质溶液的量要大，以建立连续的电路，保护电流才可通过电解液层均匀分布到金属表面各部分使之得到保护。

一般适用介质：土壤、中性盐溶液、河水、海水、碱、弱酸溶液（如磷酸、有机酸等）。

注意：对腐蚀性强的电解质因所需保护电流很大、消耗电能大，不宜采用阴极保护，在大气、气体介质及其它不导电的介质中不能应用阴极保护。①应用条件

Ⅲ、结构

被保护设备的结构形状一般不宜太复杂，结构复杂的设备在靠近辅助阳极部位电流密度大，远离辅助阳极部位电流密度小，得不到足够的保护电流。甚至不起保护作用，产生所谓“遮蔽现象”。②应用

阴极保护主要用在水和土壤中的金属结构上，但一般必须用于设备结构简单、介质腐蚀性不太强的环境中。

阴极保护除可防止一般的均匀腐蚀外，还可以防止一些材料的点蚀、晶间腐蚀、冲击腐蚀、选择性腐蚀等。⑴阴极保护适用范围：①淡水及海水中，用以保护码头、船舶、平台、闸门、冷却设备等的腐蚀；②碱或盐类溶液中，用以防止储槽、蒸发罐、熬碱锅等设备的腐蚀；③土壤及海泥中，用以防止管道、电缆的腐蚀。优缺点：结构简单、效果好、非常经济，可防止某些金属的局部腐蚀；但不适宜于酸性介质及非电解质溶液中。⑴阴极保护①牺牲阳极保护系统牺牲阳极选用的是一些电位较负的金属，在电解质溶液中将牺牲阳极与被保护金属结构连接时，牺牲阳极优先溶解，释放出来的电流使金属阴极极化到所需的电位而实现保护。牺牲阳极需具备的条件：有足够负值的稳定电位，但又不致过低，以防发生析氢导致氢脆；有高而稳定的电流效率，以保证自腐蚀小；原料来源充足，价格低廉、不污染环境；加工制造简便，且具有合符要求的力学性能。⑴阴极保护②外加电流阴极保护系统如图所示，当电路接通后，电源便输给金属设备以阴极电流，金属设备的电位就向负的方向移动，当电位降至腐蚀电池的阳极起始电位时，金属设备腐蚀就停止或腐蚀轻微。p124图4-6⑴阴极保护②外加电流阴极保护系统外加电流阴极保护系统包括辅助阳极、阳极屏、参比电极和直流电源4个部分。辅助阳极的作用是使电流从阳极经过介质达到被保护结构，通电时，阳极开始溶解。按溶解性能，辅助阳极分为：可溶性、微溶性和不溶性阳极材料。作为辅助阳极材料需具备：导电性能良好；排流量大；耐腐蚀、消耗量小、使用寿命长；具有一定的机械强度，耐磨，耐冲击震动；易加工，便于安装。⑴阴极保护②外加电流阴极保护系统利用极化图说明外加电流保护阴极方案，分析如下：Ea0S-金属阳极极化曲线，Ec0S-阴极极化曲线，S-两曲线交点。当进行阴极保护时，E总→Ei→Ea0，I减小，当E总超过Ea0时，阳极腐蚀电流为零，腐蚀停止。p124图4-7⑴阴极保护②外加电流阴极保护系统在外加电流阴极保护系统工作时，阳极电流较大，在阳极周围的被保护结构的电位很低，易致析出氢气，溶液碱性增大，并使附近的涂层损坏，降低了保护效果。为防止电流短路，扩大电流分布范围，确保阴极保护效果，于是在阳极周围涂装屏蔽层（阳极屏）。阳极屏须具有的性能有较高的粘附力和一定的韧性，以防海水的冲击而损坏；耐海水、Cl-和OH-的侵蚀；介电性高；使用寿命长；工艺性能好，施工简单，原料易得。⑴阴极保护②外加电流阴极保护系统常采用的阳极屏材料有：涂层、薄板、覆盖绝缘层的金属板。阳极屏的形状一般取决于阳极的形状。其尺寸大小与阳极最大电流量及所用涂料种类有关，通常以确保阳极屏边缘被保护结构的电位不超过析氢电位为原则。参比电极的作用是测量被保护金属结构的电位和向恒电位仪提供信号，以便调节保护电流的大小，使被保护金属处于保护电位范围内。阴极保护系统的监控：直接观察、测定试样的失重、测定被保护结构的电位、阴极保护参数自动遥测。⑵阳极保护阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连，在电解质溶液中使金属构件阳极极化至一定电位，使其建立并维持稳定的钝态，从而阳极溶解受到抑制，腐蚀速度显著降低，使设备得到保护。阳极保护是能使金属改变电位而达到钝化状态的主要方法。其原理与要求如图所示：只有在电解质溶液中能建立和维持钝态的金属才能采用阳极保护。p136图4-15只有对活性-钝性型的金属通以外加阳极电流才可使它阳极极化，从而在一定的电解质溶液中建立和维持钝态。①原理使处在腐蚀区的金属电位正向移动，进入钝化区。⑵阳极保护⑵阳极保护

具有钝化特性的金属结构在进行阳极保护时，将它接在直流电源的正极上，通以一定的电流。

E临，i临：金属开始钝化

随后电位继续升高，电流密度下降至最小值，即维持金属钝化膜的稳定所需的电流密度即维钝电流密度i维，金属的电位维持在钝化区内，

对于没有饨化特征的金属，不能采用阳极保护。②应用条件Ⅰ、阳极保护只能应用于具有活性-钝性型的金属；而且由于电解质成分影响钝态，它只能用于一定环境。Ⅱ、阳极保护不能保护气相部分，只能保护液相中的金属设备。对于液相，要求介质必须与被保护的构件连续接触，并要求液面尽量稳定。介质中的卤素离子浓度超过一定的临界值时不能使用，否则这些活性离子会影响金属钝态的建立。Ⅲ、i临和i维这两个参数要求越小越好。⑵阳极保护⑵阳极保护③应用示例Ⅰ、硫酸生产中的设备，如碳钢储槽、各种换热器、三氧化硫发生器等。Ⅱ、氨水及铵盐溶液中设备，碳化塔、氨水储槽等。⑵阳极保护阳极保护系统示例如图所示包括：阳极-储槽，辅助阴极-铂或镀铂电极，恒电位仪，导线。实施阳极保护时注意的几个问题：辅助阴极-阴极材料，电流的遮蔽作用及阴极布置，阴极的结构与安装。参比电极-是测量被保护结构的电位，并通过参比电极使电位控制在合适范围内。直流电源-采用低电压高电流，且输出可调的直流电源。阳极保护的控制方案-控制电位法、间隙保护法。p137图4-16⑶联合保护

单独采用阴极保护或阳极保护对大面积结构或设备的保护要消耗较大的电流，因而常与其他方法联合使用，可减少耗电量，称为联合保护。

①阴极保护与涂层的联合保护

②阴极保护与缓蚀剂的联合保护

③阳极保护与涂层的联合保护

④阳极保护与缓蚀剂的联合保护⑷阳极保护与阴极保护的比较

两者均属于电化学保护，适用于电解质溶液中连续液相部分的保护，不能保护气相部分。①从原理上讲，一切金属在电解液中都可进行阴极保护，而阳极保护只适用于金属在该介质中能进行阳极钝化的条件下，否则会加速腐蚀，因而阳极保护的应用范围比阴极保护要窄得多。②阴极保护时，不会产生电解腐蚀，保护电流也不代表腐蚀速度。如果电位控制得当，可以停止腐蚀。阳极保护开始要大电流建立钝化，这个临界电流要比日常保护电流大百倍，因此电源容量要比阴极保护大得多。而且阳极保护要经过较大的电解腐蚀阶段，钝化后仍有与维持电流密度相近的腐蚀速度③阴极保护时电位偏离只是降低保护效率，不会加速腐蚀，而阳极保护电位郊果偏离钝化电位区则会加速腐蚀，为此阳极保护一般采用恒电位仪控制在最佳保护电位。④对强氧化性介质(强腐蚀性介质)如硫酸、硝酸，采用阴极保护时需要的电流很大，工程上无使用价值。但强氧化性介质却有利于生成钝化膜，可实施阳极保护。⑷阳极保护与阴极保护的比较⑤如果电位过负，阴极保护时设备可能有产生氢脆的危险。而阳极保护时设备是阳极，氢脆只会发生在辅助阴极上，危险性要小得多。⑥阴极保护的辅助电极是阳极，可以溶解，要找到强腐蚀性化工介质中在阳极电流作用下耐蚀的阳极材料不大容易，便得阴极保护在某些化工介质中的应用受到限制。而阳极保护的辅助电极是阴极，本身也得到一定程度的保护。⑷阳极保护与阴极保护的比较总结：①在强氧化性介质中先考虑采用阳极保护；②在既可采用阳极保护，也可采用阴极保护，并且二者保护效果相差不多的情况下，则应优先考虑采用阴极保护；③如果氢脆不能忽略，则要采用阳极保护。阳极保护与阴极保护三、玻璃钢施工1、玻璃钢的性能及应用⑴组成：玻璃纤维、树脂、固化剂、稀释剂、填料⑵分类：环氧、酚醛、呋喃、聚酯和改性玻璃钢衬里⑶应用防腐蚀衬里层和隔离层；制造整体玻璃钢设备、管道和零部件增强各种脆性材料；修补其它防腐蚀衬里层（如橡胶等）临时性补漏⑷玻璃钢衬里层结构屏蔽作用，耐蚀、抗渗以及与基体表面有良好的黏结强度。①底层（防止钢铁返锈，提高黏结强度，环氧树脂）②腻子层（填补基体表面不平的地方，提高玻璃纤维制品的铺覆性能）③玻璃钢增强层（增强作用，提高抗渗性）④面层（富树脂层，良好的致密性、抗渗能力、耐蚀、耐磨能力）衬层越厚，抗渗耐蚀性能越好（3-4mm）。⑸应用范围

环氧玻璃钢：用于腐蚀性不太强的介质，低浓度酸碱；机械强度高，工艺性能好；

酚醛玻璃钢：用于酸性较强的介质，也广泛用于电器的绝缘；较脆，工艺性比环氧差，耐碱性差；

呋喃玻璃钢：用于温度较高、酸碱交替的强腐蚀介质；较脆，工艺性比酚醛还差，耐热、耐酸碱

聚酯玻璃钢：用于耐蚀性较弱的酸性介质，多用于车辆、船舶和建筑业；力学性能较好，工艺性能最好，不耐蚀、耐热1、玻璃钢的性能及应用施工工艺

基体表面处理→涂刷底层→刮腻子→衬布→养护→质量检查2、玻璃钢的施工方法手糊法、模压法、缠绕法、喷射法3、玻璃钢的质量检查①气泡：允许气泡的最大直径为5mm，每m2少于3个②裂纹：表面不得有深度0.5mm以上的裂纹；③凹凸（皱纹）：凹凸部分应不大于厚度的20%；④返白：返白区最大直径为50mm；⑤其它：结合牢固，无分层、脱层、异物夹杂、色泽不匀⑴外观检查3、玻璃钢的质量检查⑵固化度检查手触摸是否发黏、棉花蘸丙酮擦、棉花球置于玻璃钢表面；抽样检查⑶缺陷的防止、修复①脱壳：黏结不良，施工时湿度大②变形：刚性差，使用中负荷较大时出现变形，局部加强③层裂：层间剪切强度低，设计中尽可能减少层数④表面发黏：空气中湿度大、固化剂和促进剂含量不准，配料时要严格称量，切忌根据经验估计加量；⑤流胶严重：配料不均匀、树脂黏度低造成缺陷原因⑴耐腐蚀砖板：天然岩石、化工陶瓷、不透性石墨板⑵胶泥：胶合剂、固化剂、填料、改进剂或辅料

常用胶泥：水玻璃、酚醛、呋喃、环氧、改性

填料：石英粉、瓷粉、辉绿岩粉、石墨粉四、砖板衬里施工1、砖板和胶泥钢或混凝土外壳基体：被保护中间隔离层：防止腐蚀介质渗透接触到基体砖板层：砖板和胶泥砖板衬里设备由三部分组成砖板衬里

在金属或混凝土设备的表里衬以耐腐蚀砖板从而达到对设备的防腐蚀作用。2、砖板衬里的质量检查3、砖板衬里的施工缺陷处理⑴胶泥的技术指标不合格：拆除不合格部分⑵胶合缝发酥、起层、流淌或裂缝：返修⑶敲击检查，衬里层空洞：对空洞部位返修，出现多处空洞，整体拆除重衬⑷局部拱起、脱落或裂纹：对胶泥进行分析，如符合标准返衬缺陷部位，否则重衬灰缝饱满度、衬里层平整度、坡度、是否有空洞4、砖板衬里的检修方法⑴损坏程度严重，胶合缝普遍渗漏，介质渗至基体时，重新衬里；⑵面层砖板或胶合缝均匀腐蚀、砖板减薄、较大面积脱落或离层，而底层砖板较好，拆除面层，补衬；⑶衬里局部渗漏或砖板局部脱落，其它部位完好，在现场进行局部修理，修补部分接缝必须严密可靠。砖板衬里的优点：较好的耐蚀性、耐热性和机械强度。砖板衬里的缺点：抗冲击性、热稳定性较差，施工周期长.5、胶泥的配制机械配制：成分充分搅匀，搅拌效果较好；人工搅拌：配制量较少时，效果较机械搅拌差，

一般用塑料或搪瓷容器。6、砖板的加工仔细挑选—清洗干净，烘干备用—砖板预排（排列尺寸不够时用碎砖板或胶泥填塞）砖板加工：至适当尺寸，使之与实际需要的尺寸相符。手工（手锤和錾子）或用砖板切割机加工。7、砌筑、衬里操作⑴一般规定①衬里结构：单层、多层、复合衬里Ⅰ、单层砖板衬里结构适用于下列设备：※介质为气相的设备；※介质腐蚀性或渗透性不大的非重要设备；※用于隔热或防磨损需要的设备。Ⅱ、双层砖板衬里结构适用于下列设备：※介质腐蚀性或渗透性较强的设备；※操作压力或温度较高的设备；※其他使用条件较苛刻的设备。三层砖板衬里结构仅适用介质强腐蚀、强渗透的设备。除特殊情况（如无条件使用复合衬里结构）外，设计不宜采用此种结构。Ⅲ、复合衬里结构适用下列设备：

除介质渗透性不大情况外，采用水玻璃胶泥或陶砖（板）的设备；介质渗透性或腐蚀性强的设备；操作温度剧变温度较大或承受振动的设备（在这种情况下隔离层应选用弹性材料）；其他使用条件较苛刻的设备。②砖板排列原则Ⅰ、立衬设备的环向缝为连续缝，轴向缝应相互错开；卧衬设备的轴向缝为连续缝，环向缝应相互错开；两层或两层以上的砖板衬里层，内外层之间的砖板缝亦应相互错开。Ⅱ、砖板缝错开的距离不应小于砖板尺寸的1/3，且不小于15mm。

③砖缝形式挤缝：指砖板衬砌时，将衬砌的基体表面按1/2结合层厚度涂抹胶泥，然后再砖板的衬砌面涂抹胶泥，中部胶泥量应高于边部，然后将砖板按压在应衬砌得位置，用力揉挤，使砖板间及砖板与基体间的缝隙充满胶泥的操作方法。

揉挤时只能用手压，不能用木锤敲打，挤出的胶泥应及时用刮刀刮去，并保证结合层的厚度与胶泥缝的宽度。勾缝：指采用抗渗性较差、成本较低的胶泥（水玻璃胶泥）衬砌砖板，而砖板四周砖缝用树脂胶泥填满的操作方法。勾缝应符合下列要求：

①勾缝应待衬里胶泥固化后进行；

②水玻璃胶泥的缝隙，应先进行酸化处理；

③勾缝时，灰缝应清扫干净，不得沾染污垢，勾缝前应在缝内先涂环氧树脂打底一遍。

④勾缝应压实、饱满，不应有缝隙④砖板结合层厚度与胶泥缝的宽度胶泥种类结合层厚度δ1挤缝厚度δ2勾缝厚度δ3勾缝深度h砖板砖板砖板砖板水玻璃胶泥6～84～53～42～3————树脂胶泥5～73～42～32～38～126～815～2010～12⑵衬砌砖板的一般程序：基体表面处理—刷底涂料—隔离层施工—加工砖板—胶泥配制—砖板衬砌—衬砌质量检查—缺陷修补—养护固化—酸化处理—组装封口—交付使用⑶后处理砖板衬砌后设备应进行充分固化，保证砖板衬里施工质量的重要因素。双层以上的砖板衬里，每衬一层砖板后都应进行中间固化处理。①水玻璃胶泥采用钠水玻璃胶泥时，衬里常温固化后应用（30～40）％浓度的硫酸或（20～25）％浓度的盐酸作表面胶合缝酸化处理。酸化次数不宜少于4次，每次间隔应不少于8h。采用KP1水玻璃胶泥时，衬里固化后应用KP1处理液涂刷3次，每次间隔不应少于4h。每次酸化处理前，应清除衬里表面的白色结晶析出物。②树脂胶泥

温度

h常温常温～404040～606060～808080～100100100～120120水玻璃胶泥242428224————酚醛胶泥24242428216——呋喃胶泥24242421228212环氧胶泥242424212————环氧改性酚醛胶泥24242428216——环氧改性呋喃胶泥24242421228212℃时间胶泥种类衬里热处理时间加热固化热处理时，衬里表面受热应均匀，严防局部过热。热处理的升温速度不应大于每小时10℃，降温速度不应大于每小时15℃，严禁骤然升降温度。衬里固化与酸化处理期间，严禁污染；严禁与水或水蒸气接触；严禁明火或曝晒。五、橡胶衬里施工1、衬里橡胶的材料要求橡胶应符合《化工设备衬里用未硫化橡胶板》（GB5575-85）的规定，胶浆胶和胶版配套，溶剂汽油应符合《溶剂油》（GB1922-80）的规定，耐酸瓷板要求形状规则，几何尺寸允许偏差为±2mm。瓷板表面不得有缺角、裂缝和气孔等缺陷，表面颜色一致，粉料及硅酸盐料符合防腐要求，固化剂、环氧树脂及玻璃纤维均合要求。2、衬里橡胶的施工预处理彻底除净钢材表面的油脂、污垢、氧化皮、铁锈等一切杂物，任何残留的痕迹应是点状或条纹状的轻微色斑，钢材表面呈现均一的金属本色，同时粗糙度要求≥50um。衬里设备要求在将设备内壁原橡胶衬里层全部铲除后，必须对设备内表面进行检查，衬里壳体必须满足HGJ32-90《橡胶衬里化工设备》标准的要求。⑴钢板表面光滑平整，伤痕及凸凹不得大于2mm。⑵钢板不得有严重腐蚀斑点、砂眼、气孔、重叠片，制造卡具的残痕要清理磨光。⑶焊缝要饱满，焊后要全部清理磨平焊瘤和飞溅物。⑷焊缝不得有气孔、夹渣，如存在则应补焊、磨平，焊缝高度不得超过3mm并磨为园滑过渡或者全部磨平。⑸角部焊缝凸角面圆角半径大于5mm，凹角面圆角半径大于8mm。3、橡胶衬里把由橡胶、硫磺和其它配合剂混合而成的生胶板按一定的工艺要求衬贴在设备表面后，再经硫化而制成的保护层。优点：整体性较强、致密性高、抗渗形强；具有一定的弹性、韧性较好，抵抗机械冲击和热冲击，可应用于受冲击或磨蚀的环境中。用途：单独作为设备内防护层，也可作砖板衬里的防渗层。分类：天然橡胶（为主）、合成橡胶施工技术

基体表面处理—刷胶浆—修整缺陷—刷胶浆—胶板贴合—中间检查—硫化—检查及修补⑴衬胶层结构选择①不太重要的固定设备衬单层硬橡胶，用于气体介质或腐蚀、磨损都不严重的液体介质的管道，也可只衬一层胶板。②一般都采用衬两层硬质胶或半硬质胶，在有磨损和温度变化时可用硬橡胶板作底层，软橡胶板作面层。③如果环境特别苛刻，其结构可按具体条件选用。可考虑衬三层，一般衬一层软胶板或一硬一软的三层衬里结构。以上所指的胶板的厚度一般均为2--3mm，如果采用1.5mm厚的胶板，考虑到衬里层太薄时，可适当增加层数，但一般不超过三层。⑵橡胶板的选用①硬质胶：更好的耐蚀性、耐热性、抗老化及对气体抗渗性能较佳，与金属的黏结力强；②半硬质胶：化学稳定性与硬质胶相似，耐寒性好，能承受冲击，与金属的黏结力良好；③软质胶：较好的弹性，承受较大的变形，耐蚀性、抗渗性和与金属粘结性较差。⑶硫化方法的选择把衬贴好的橡胶板用蒸汽加热，使橡胶与硫化剂(硫磺)发生反应而固化的过程。硫化后使橡胶从可塑态变成固定不可塑状态，经硫化处理的衬胶层具有良好的物理、力学性能和稳定性。①蒸汽加热硫化

②加压缩空气缩短硫化时间，对衬里层质量也有好处，但是操作比较复杂。衬胶施工衬胶施工环境温度以15-30℃为宜，相对湿度≤75%，施工场所应保持干燥、无尘，通风良好。施工步骤：胶浆的配制→胶板的剪裁→涂刷胶浆→设备表面缺陷修复→衬胶作业→检查修整（外观检查、电火花针孔检查）五、橡胶衬里施工六、表面覆盖层

用耐蚀性能良好的金属或非金属覆盖在耐蚀性能较差的材料表面，将基底材料与腐蚀介质隔离开，以达到控制腐蚀的目的，这种保护方法称为覆盖层保护法。这样的硬盖层称为表面覆盖层。

表面覆盖层保护法是防腐蚀方法中最普通最实用，也是最重要的方法之一。它不仅能大大提高基底金属的耐蚀性能，而且能节约大量的贵重金属和合金。表面覆盖层有金属覆盖层和非金属覆盖层两大类。1、金属覆盖层金属镀层和金属衬里两大类。金属镀层

电镀、化学镀、热喷涂（喷镀）、热浸镀等。这类覆盖层多数是有孔的，并且很薄。喷镀虽可喷得很厚，但仍是多孔的。因此，这类覆盖层应考虑到它们在介质中的电化学行为，才能起到应有的防护效果。①阳极性覆盖层覆盖层的电极电位比基体金属的电极电位负。使用时，即使覆盖层的完整性被破坏，也可作为牺性阳极继续保护基体金属免遭腐蚀。阳极性覆盖层的保护性能主要取决于覆盖层的厚度，覆盖层越厚，其保护效果越好。在一定条件下的锌、镉、铝对碳钢为阳极性覆盖层。②阴极性覆盖层覆盖层的电极电位比基体金属的电极电位正。使用时，只能机械地保护基体金属免遭腐蚀，一旦覆盖层的完整性被破坏，将使基体金属腐蚀。阴极性覆盖层的保护性能取决于覆盖层的厚度和孔隙率，覆盖层越厚，孔隙率越低，其保护性能越好。一般情况下，镍、铜、铅、锡等对碳钢为阴极性覆盖层。⑴热喷涂2、金属覆盖层的加工方法压缩空气将利用热源形成的熔融态的金属或非金属，喷射在基体表面，而获得金属覆盖层的方法，称为热喷涂。热喷涂的特点：使零件表面获得各种不同的性能，耐磨、耐热、耐腐蚀、抗氧化、润滑等性能喷涂过程的四个阶段：①加热熔融阶段；②熔滴雾化阶段；③雾滴飞行阶段；④强烈碰撞形成涂层阶段。涂层形成分四个阶段：碰撞—变形—凝固—收缩根据所用的热源来分类：火焰喷涂、电弧喷涂、高频喷涂、等离子喷涂、爆炸喷涂、激光喷涂、电子束喷涂等；按涂层加热和结合方式分：喷涂：涂层与基体形成机械结合，基体不需熔化。喷熔：涂层经再加热重熔，涂层与基体互溶并扩散形成冶金结合。热喷涂的分类2、金属覆盖层的加工方法热喷涂材料热喷涂的材料按形状可以分为线材、棒材、粉末。按材料的组成成分可分为金属、合金、自熔性合金、复合材料、陶瓷、塑料等。热喷涂方法

①气体火焰线材喷涂

②气体火焰粉末喷涂

③电弧线材喷镀

④等离子喷镀2、金属覆盖层的加工方法热喷涂应用①在钢铁构件上喷涂锌、铝、不锈钢等耐腐蚀金属或合金涂层，对钢铁构件进行长效防护；②在钢铁构件电弧喷铝，可容易产生微区的渗铝层用于防止高温氧化，工作温度为120—870℃。短效保护可达1150℃；③在钢铁件上喷涂不锈钢或其他耐磨金属，用于耐磨蚀防护。2、金属覆盖层的加工方法2、金属覆盖层的加工方法⑵电镀利用直流电或脉冲电流作用从电解质中析出金属，并在工件表面沉积而获得金属覆盖层的方法叫电镀。用电镀的方法得到的镀层多数是纯金属，如金、铂、银、铜、锡、镍、福、铬、锌等，但也有合金的镀层，如黄铜、锡青铜等优点：电镀层与工件的结合力较强，且具有一定的耐蚀和耐磨性能，但有一定程度的孔隙率。