【文章內(nèi)容簡介】 破裂敏感，而當(dāng)鉬含量大于4%時，鋼的耐應(yīng)力腐蝕破裂性能提高；鈍化膜厚度隨著鋼中鉬含量增高而增厚，而膜厚度的增加通常會延長蝕孔形成的孕育期，提高耐孔蝕性能。銅（Cu)： 是低合金鋼、不銹鋼、鎳基合金、鑄鐵中常用的耐蝕合金元素之一。 耐大氣腐蝕：銅在低合金鋼大氣腐蝕過程中起著活性陰極的作用，在一定條件下可以促使鋼產(chǎn)生陽極鈍化，從而降低腐蝕速率；鈍化膜易被活性氯離子破壞，所以銅鋼只在較純凈的空氣中具有較好的耐蝕性；可提高鋼對H2SO4的耐蝕性：提高了合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性；可減弱鋼在海水中的縫隙腐蝕：加入Cu后，鋼的陽極過程受到阻滯，使鈍化臨界電流密度減小。41. ★常用結(jié)構(gòu)材料獲得耐蝕能力的途徑有哪些？并舉出每種途徑常見金屬。依靠鈍化獲得耐蝕能力的金屬，主要有188不銹鋼、鋁及鋁合金、鈦及鈦合金、硅鑄鐵等可鈍化或腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定的金屬，主要有碳鋼和鑄鐵鉛與鉛合金依靠自身熱力學(xué)穩(wěn)定而耐蝕的金屬，主要有銅及銅合金依靠鈍化獲得耐蝕能力的金屬(1) 不銹鋼（Cr18%, Ni8%9% 。n=2) 在空氣、水、中性溶液和各種氧化性介質(zhì)中十分穩(wěn)定；在酸性介質(zhì)中（氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性的強(qiáng)弱有關(guān)）不銹鋼設(shè)備的腐蝕多是局部腐蝕破壞：晶間腐蝕、孔蝕、應(yīng)力腐蝕。(2) 鋁與鋁合金 鋁的耐蝕能力主要取決于在給定環(huán)境中鋁表面的保護(hù)膜的穩(wěn)定性；在中性和近中性以及大氣中具有很高的穩(wěn)定性；在氧化性的酸或鹽溶液中也十分穩(wěn)定；常用于濃硝酸的生產(chǎn)中在含鹵素離子的中性溶液中易發(fā)生小孔腐蝕；在大多數(shù)有機(jī)介質(zhì)中有很好的耐蝕性；對硫和硫化物有很好的耐蝕性。加入Cu, Mg,Mn等使鋁強(qiáng)化，提高純鋁的強(qiáng)度，耐蝕鋁合金主要有AlMn, AlMnMg, AlMgSi, AlMg。(3) 高硅鑄鐵 含14. 5%~18% Si的鐵碳合金稱為高硅鑄鐵，依靠硅合金化而獲得鈍化能力，其耐蝕性同樣遵循n/8定律，穩(wěn)定性臺階n=2（含14. 5% Si）。由于表面鈍化形成的Si02保護(hù)膜屬于酸性氧化物，所以耐蝕特點：高硅鑄鐵不僅在氧化性的酸和鹽溶液中有很高的穩(wěn)定性，并且在非氧化性酸，如任何濃度的硫酸、磷酸、室溫的鹽酸、有機(jī)酸等溶液中也有良好的耐蝕性。對于堿、氫氟酸、氟化物、鹵素、亞硫酸等，普通高硅鑄鐵是不耐蝕的?！锖喪鲡伡扳伜辖鸬哪臀g特點？(4) 鈦及鈦合金 鈦是熱力學(xué)不穩(wěn)定金屬，但它的鈍化能力比鋁硅都要更強(qiáng)。耐蝕特點：①在各種氧化性介質(zhì)中都非常耐蝕；②中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蝕性。但對純的非氧化性酸是不不耐蝕的；③在海水中十分穩(wěn)定并且耐氣蝕和孔蝕④在稀堿溶液NaOH溶液，王水，次氯酸鈉，氯水及濕氯氣中耐蝕⑤鈦在無水的氧化性介質(zhì)中，或含水量低于2%，當(dāng)存在著氯氣或含NO2的硝酸等強(qiáng)氧化劑時，則會發(fā)生激烈的發(fā)火反應(yīng)；鈦及鈦合金容易發(fā)生氫脆?？赦g化或腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定的金屬主要有碳鋼和鑄鐵鉛與鉛合金（1）碳鋼和鑄鐵 碳鋼和鑄鐵都是多相合金，主要的組織組分有：鐵素體( Fe)、滲碳體(Fe3C)和石墨(C)，由于這三種組分在電解質(zhì)溶液中具有不同的電位，其中Fe的標(biāo)準(zhǔn)電極電位最低，是熱力學(xué)不穩(wěn)定的元素，所以在多數(shù)電解質(zhì)溶液中將成為微電池的陽極而被腐蝕。但Fe又是可鈍化金屬，在有足夠的鈍化條件下也能獲得穩(wěn)定的鈍態(tài)。此外，在某些環(huán)境中金屬表面可能生成穩(wěn)定的腐蝕產(chǎn)物。（2）鉛與鉛合金 鉛的標(biāo)準(zhǔn)平衡電位（）低于氫，在酸中可以產(chǎn)生析氫反應(yīng)，但在某些酸中能生成穩(wěn)定的腐蝕產(chǎn)物。鉛不具備鈍化能力，所以鉛的耐蝕特性主要體現(xiàn)在它的腐蝕產(chǎn)物在相應(yīng)介質(zhì)中的溶解度。42. 結(jié)構(gòu)材料的選擇原則根據(jù)工藝條件分析對設(shè)備材料的要求 （1）介質(zhì)的特性與溫度、壓力（2）工藝條件對材料的限制 （3）設(shè)備的功能和結(jié)構(gòu)（4）運(yùn)轉(zhuǎn)及開停車的條件掌握材料的基本特性 首先了解各種材料的共性，然后分析某些材料的特殊性質(zhì)，全面掌握各種材料的基本特性。材料選擇的基本要點 耐蝕性；力學(xué)物理特性；加工成型工藝性能；材料價格與來源。第五章 非金屬結(jié)構(gòu)材料的耐蝕性43. ①常見有機(jī)高分子材料：塑料和橡膠。②高分子材料與金屬腐蝕的區(qū)別：（1）金屬是導(dǎo)體，大多數(shù)金屬腐蝕為電化學(xué)腐蝕，高分子材料一般不能導(dǎo)電，因此高分子材料的腐蝕老化不是電化學(xué)腐蝕，不能用電化學(xué)規(guī)律解釋。（2）金屬材料的腐蝕多發(fā)生在界面上，一般由外而內(nèi)進(jìn)行（晶間腐蝕與應(yīng)力腐蝕例外）；而高分子材料的老化大多為介質(zhì)向材料內(nèi)部滲透擴(kuò)散引起。③高材的腐蝕破壞形式：（1）滲透與溶脹、溶解（2）化學(xué)裂解（氧化與水解）（3）老化：高分子材料在陽光（紫外線）、濕度、溫度及大氣中的其他組分的綜合作用下，性能逐漸變壞以致喪失使用價值的現(xiàn)象叫老化。（4）應(yīng)力腐蝕開裂 ③耐腐蝕高分子材料： 耐蝕環(huán)境：在硝酸、鹽酸、硫酸等介質(zhì)中穩(wěn)定；在低于50℃時，耐蝕性優(yōu)于酚醛塑料、聚苯乙烯（PS）、有機(jī)玻璃；能耐大部分酸、堿、鹽、CH化合物及有機(jī)介質(zhì)。 不耐蝕：強(qiáng)氧化劑（濃硝酸、濃硫酸）、芳香族、氯代碳化物及酮。，具有優(yōu)良的耐蝕性，耐熱性，自潤滑性和電性能。④耐蝕無機(jī)非金屬材料耐蝕無機(jī)非金屬材料主要有陶瓷、玻璃和石墨。： 不耐蝕：HF酸，硅氟酸，300度高溫的磷酸，苛性堿氫氧化鈉；幾乎耐任何工況介質(zhì)，包括王水，濃硝酸等。、石墨材料：炭有三種同素異形體：無定形炭（煤炭）、石墨（六方晶系的晶體結(jié)構(gòu)）和金剛石。炭石墨具有優(yōu)良的物理化學(xué)性能，被廣泛應(yīng)用于化工、冶金、機(jī)電、航空等部門。第六章 防腐方法44. 目前工程中最常用防腐方法？金屬或非金屬材料覆蓋層，電化學(xué)保護(hù)，防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計，介質(zhì)處理，添加緩蝕劑電化學(xué)保護(hù)法只適用于金屬在腐蝕性溶液中，應(yīng)用于船海洋類45. 陰極保護(hù)：主要分為電保護(hù)與犧牲陽極保護(hù)兩種形式。 ：將被保護(hù)金屬設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連，依靠外加陰極電流進(jìn)行陰極極化而使金屬得到保護(hù)的方法，叫外加電流陰極保護(hù)，簡稱電保護(hù)。 （護(hù)屏保護(hù)）：在被保護(hù)金屬設(shè)備上連接一個電位更負(fù)的強(qiáng)陽極，促使陰極極化，這種方法叫犧牲陽極保護(hù)，也稱護(hù)屏保護(hù)?！镪帢O保護(hù)基本參數(shù)：最小保護(hù)電流密度和最小保護(hù)電位。保護(hù)度Z=V1V2/V1*100%，Z=50%時使用年限增長一倍?！镪帢O保護(hù)技術(shù)設(shè)計要點：（1）確定合理的保護(hù)度（2）陰極材料的選擇（3）護(hù)屏和輔助陽極的合理配置 （4）要預(yù)留保護(hù)參數(shù)監(jiān)測點外加電源保護(hù)和護(hù)屏保護(hù)適用范圍？①對于腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)易采用陰極保護(hù)②強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中，電能或護(hù)屏材料的消耗大，不經(jīng)濟(jì)③電保護(hù)部護(hù)屏保護(hù)的適合范圍寬，電流可調(diào)④電保護(hù)的基本投資高于護(hù)屏保護(hù)⑤陰極保護(hù)比陽極保護(hù)的歷史久，應(yīng)用普遍。46. 陽極保護(hù)：將被保護(hù)的設(shè)備與外加直流電源的正極相連，在一定電解質(zhì)溶液中將金屬進(jìn)行陽極極化至一定電位，在此電位下金屬能建立起鈍態(tài)并維持鈍態(tài)，則設(shè)備腐蝕速度顯著降低，設(shè)備得以保護(hù)。陰極保護(hù)基本參數(shù)：致鈍電流密度icp維鈍電流密度ip鈍化范圍陽極保護(hù)設(shè)計要點：正確選擇輔助陰極材料；輔助陰極的合理配置；參比電極的選用和安裝。47. 襯 里是一種綜合利用不同材料的特性，具有較長使用壽命的防腐方法。大多是在鋼鐵或混凝土設(shè)備上選襯各種非金屬材料。應(yīng)用最廣泛的在碳鋼設(shè)備表面襯陶瓷、石墨磚板、橡膠、玻璃鋼及搪瓷等襯里48. 防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(1) 聯(lián)接①不同斷面的焊接，不能在斷面變化處焊接，容易形成SSC和腐蝕疲勞②不同金屬間焊接，容器壁厚s14加墊板，墊板材料需接近殼體③螺栓連接，重要構(gòu)件盡可能將螺母四周密封，異種金屬間要充填絕緣體，以免發(fā)生電偶腐蝕；注意法蘭應(yīng)有足夠剛度，否則會導(dǎo)致縫隙腐蝕④管子與管板聯(lián)接，采用脹接或脹后焊接，應(yīng)保證管子與整個管板緊密貼合；管班上管孔倒圓角；管板內(nèi)側(cè)和管子可加涂層；管口不要伸出管板⑤管道聯(lián)接，采用對接焊形式⑥軸的聯(lián)接，減少應(yīng)力集中，可采用花鍵軸或多邊形軸以改善應(yīng)力分布。軸和皮帶輪采用錐形過盈配合較好。(2) 設(shè)備殼體與接管① 夾套的焊接，應(yīng)盡可能避免存在縫隙② 殼體的保溫，支腳與殼體同時外加絕熱保溫層；絕熱材料外部應(yīng)加保護(hù)板；③ 殼體冷卻，設(shè)計時將冷的氮氫氣從內(nèi)外殼間的環(huán)隙以較高速通過，使外殼僅受高壓，內(nèi)殼僅受高溫，大大改善殼體腐蝕條件④ 封頭接管，接管應(yīng)向容器內(nèi)伸長⑤ 排液管，接管平齊或低于底部(3) 容器附件與管道(1) 支座，為了防止流下的流體腐蝕容器底板，在容器外面可焊上一個圍裙，亦可在底板周圍封填瀝青(2) 緩沖板與折流板(3) 攪拌器的擋流板(4) 管道，曲率半徑小的彎管易在管壁沉積雜物，當(dāng)液體流速很高時，管壁易被沖刷損傷。一般軟鋼或鋼管的曲率半徑為管徑的3倍，高強(qiáng)度材料取5倍。49. 其他防腐方法(1) 涂層：涂料的主要組成：①成膜物質(zhì)②顏料 以及稀釋劑，催干劑、固化劑等輔料組成。分類：涂料的品種非嘴多，主要有以干性油為主體的油基性涂料和以合成樹脂或天然樹脂（如生漆、橡膠）為主體的樹脂基涂料等兩大類。生漆，主要成膜物質(zhì)是漆酚，通過氧化。樹脂類，成膜物質(zhì)通過縮聚反應(yīng)(2) 金屬鍍層：是利用電鍍，捧鍍，熱鍍，滲鍍等技術(shù)，將較耐蝕的金屬鍍覆在耐蝕性較差的金屬表面形成的。(3) 緩蝕劑：在腐蝕性介質(zhì)中加入少量能使金屬腐蝕速度降低甚至完全抑止的物質(zhì)稱為緩蝕劑。分類：一般習(xí)慣分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。根據(jù)電化學(xué)腐蝕觀點，按緩蝕機(jī)理分：①陽極性緩蝕劑 這類緩蝕劑主要是促使金屬鈍化而提高耐蝕性。另一類陽極性緩蝕劑，如鋼鐵在含氧中性水溶液中所采用的亞硝酸鈉。亞硝酸鈉不是直接對陽極反應(yīng)起作用，而是增強(qiáng)了陰極去極化促進(jìn)鋼鐵鈍化的結(jié)果。 ②陰極性緩蝕劑 鋅、錳和鈣的鹽類如ZnS0MriS0Ca( HC03)2等，增強(qiáng)陰極去極化作用，促使陽極鈍化；能與陰極反應(yīng)產(chǎn)物OH 作用生成難溶性的化合物，它們沉積在陰極表面上，使陰極面積減小而降低腐蝕。③混合型緩蝕劑 大多數(shù)有機(jī)緩蝕劑屬于這種類型，它們有的是由于緩蝕劑分子上的反應(yīng)基團(tuán)與腐蝕反應(yīng)中生成的金屬離子相互作用，在金屬表面形成絡(luò)合物沉淀膜；有的是依靠緩蝕劑分子上極性基團(tuán)的吸附作用，使之吸附到金屬表面。緩蝕劑的應(yīng)用①最普遍應(yīng)用于在循環(huán)冷卻水的水質(zhì)處理上②合成氨生產(chǎn)的苯菲爾脫碳系統(tǒng)③碳酸氫銨生產(chǎn)中的碳化塔水箱及塔體④石油部門采用緩蝕劑防止氣油井和某些煉油設(shè)備的硫化氫腐蝕。 第七部分 典型化工裝置的腐蝕與防護(hù)分析硫酸生產(chǎn)裝置50. 硫酸的腐蝕特性硫酸是一種含氧酸，具有獨特的腐蝕行為，其腐蝕性能與硫酸的濃度、溫度、流速、酸中的氧或氧化劑以及雜質(zhì)關(guān)系很大。硫酸的腐蝕性能的影響因素: 硫酸的濃度、硫酸的溫度、硫酸的流速、酸中的氧(氧化劑)和雜質(zhì)。硫酸的腐蝕不是濃度越高；腐蝕越苛刻，而是中等濃度時有一個凸峰。對于任何濃度的純凈硫酸溶液來說，溶液的溫度升高，都會加速金屬的腐蝕作用。酸的流速增大對碳鋼的腐蝕速率幾乎無影響，但酸的溫度升高，流速對碳鋼的腐蝕速率影響明顯增大。如果硫酸中含有Cl,既不利于鈍化膜的形成，對已形成的鈍化膜還有破壞作用。第八部分 典型石油工業(yè)裝置的腐蝕與防護(hù)51. ★簡述常減壓裝置種常見的腐蝕介質(zhì)和腐蝕形式？腐蝕介質(zhì)：氯化物，含硫化合物，有機(jī)酸，氧、二氧化碳和水主要腐蝕形式：均勻腐蝕（HCl，含硫化合物，水引起的），點蝕（氯化物），SSC（含硫化合物引起的），高溫環(huán)烷酸腐蝕，露點腐蝕（溫度劇烈變化引起的）52. ★簡述鉆井工程裝置的主要腐蝕形式及防腐方法？介質(zhì)的腐蝕： 鉆井過程中的腐蝕性介質(zhì)主要有鉆井液、氧氣、硫化氫、二氧化碳等，又由于環(huán)境因素的不同，其腐蝕的過程和行為有很大的差異。主要腐蝕形式：(1) 均勻腐蝕均勻腐蝕是主要腐蝕形式， ①鹽腐蝕 ②酸腐蝕 ③溶氧腐蝕 (2) 局部腐蝕 對鉆井專用管材、井下工具、井口裝置等金屬常見的局部腐蝕類型有：鉆桿受力引起的應(yīng)力腐蝕、有鉆桿交變載荷引起的疲勞腐蝕、硫化物應(yīng)力開裂、由Cl，F(xiàn)引起的坑點腐蝕、沖蝕等。疲勞腐蝕為最主要形式。防腐蝕方法(1) 控制鉆井液的腐蝕性：①控制pH值 通常將鉆井液泥漿pH值提高到10以上②正確選擇緩蝕劑 鉆井液中使用較多的緩蝕劑為有機(jī)類緩蝕劑，控制點蝕。③添加除氧劑 亞硫酸鹽。④選擇性添加除硫劑 海綿鐵、微孔堿或碳酸鋅。⑤控制含砂量 除砂設(shè)備，控制鉆井液含砂量，以減少磨蝕。(2) 油井壓裂酸化的有機(jī)緩蝕劑①含氮化合物 ②醛類 甲醛 ③炔醇緩蝕劑(3) 使用內(nèi)防腐層鉆桿53. ★簡述特殊油氣田生產(chǎn)裝置中硫化氫的主要腐蝕形式及其防護(hù)方法？主要腐蝕形式：電化學(xué)腐蝕和SSC防腐蝕方法(1) 電化學(xué)腐蝕的控制：6種常用方法：①添加緩蝕劑吸附型有機(jī)緩蝕劑②脫水③防腐層和襯里④耐蝕材料⑤井下封隔器⑥清管(2) SSC控制控制環(huán)境因素使用抗SSC材料及工藝第九章 腐蝕監(jiān)控54. ★常用的工業(yè)腐蝕監(jiān)控技術(shù)有哪些？現(xiàn)場表觀檢查法；掛片法；探針法；腐蝕裕量檢測；無損檢測技術(shù)55. 哪些探針適合氣液兩相？電阻探針電偶探針適合氣液兩相；電位探針和極化電阻探針只適合溶液；介質(zhì)分析探針和氫探針？第一章 金屬電化學(xué)腐蝕基本原理56. 腐蝕控制通常有兩種措施，一是補(bǔ)救性控制，即腐蝕發(fā)生后再消除它；二是預(yù)防性控制，即事先采取防止腐蝕的措施，避免或延緩腐蝕，盡量減少可能引起的其他有害影響。57. 腐蝕的定義與分類腐蝕是金屬與其周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞”。腐蝕有不同的分類方法。按照腐蝕機(jī)理可以將金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕兩大類。按照金屬破壞的特征，可分為全面腐蝕和局部腐蝕兩類。(3) 全面腐蝕是指腐蝕作用發(fā)生在整個金屬表面，它可能是均勻的，也可能是不均勻。(4) 局部腐蝕是指腐蝕集中在金屬的局部區(qū)域，而其他部分幾乎沒有腐蝕或腐蝕很輕微。局部腐蝕有以下幾種：⑨ 應(yīng)力腐蝕