【文章內容簡介】 ② 腐蝕疲勞腐蝕疲勞： 腐蝕介質和交變應力協(xié)同作用所引起的材料破壞的現象。特點： 沒有真實的疲勞極限； 在任何腐蝕介質中都可能發(fā)生； 性能與載荷頻率、應力以及載荷波形有密切關系； 裂紋往往是多源的。防止： 正確選材；合理設計、改進制造工藝 和結構設計應避免應力集中；改善介質條件；電化學保護 。2/9/202348環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 腐蝕與防護基本原理③ 磨損腐蝕磨損腐蝕 ：流體介質與金屬之間或金屬零件間的相對運動，引起金屬局部區(qū)域加速腐蝕破壞的現象，簡稱磨蝕。磨蝕又可分為湍流腐蝕、空泡腐蝕和摩振腐蝕。湍流腐蝕空泡腐蝕摩振腐蝕2/9/202349環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 腐蝕與防護基本原理（ 4）微生物腐蝕 由于介質中存在著某些微生物而使金屬的腐蝕過程加速的現象，稱之為 微生物腐蝕 ，也簡稱為 細菌腐蝕 。 并非微生物本身對金屬的腐蝕 ，而是它們生命活動的結果直接或間接地對金屬腐蝕過程產生影響。① 影響主要體現在以下幾個方面：代謝產物具有腐蝕作用。如硫酸、有機酸和硫化物。改變環(huán)境介質條件。如： pH值、溶解氧等。影響電極極化過程。破壞非金屬保護覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。2/9/202350環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 腐蝕與防護基本原理② 常見的細菌腐蝕：厭氧性細菌腐蝕： 硫酸鹽還原菌（ SRB），使硫酸鹽還原成硫化物，生成硫化氫，進而與鐵反應形成硫化鐵，加速了鋼鐵的腐蝕。好氧性細菌的腐蝕： 如硫氧化菌、鐵細菌、硫代硫酸鹽氧化菌等。以硫氧化菌為例，它將硫和含硫化合物氧化成硫酸，造成腐蝕性極強的環(huán)境，導致材料的快速腐蝕。厭氧與好氧聯合作用下的腐蝕 ：兩類細菌的腐蝕與繁衍相輔相成，更加速了金屬的腐蝕。細菌聯合作用腐蝕的情況很普遍。2/9/202351環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 腐蝕與防護基本原理③ 細菌腐蝕的控制：使用殺菌劑或抑菌劑： 根據細菌種類及介質選擇高效、低毒和無腐蝕性的藥劑。改變環(huán)境條件： 提高介質的 pH值及溫度（ pH，溫度 T50℃ ）、排泄積水、改善通氣條件、減少有機物營養(yǎng)源等。覆蓋防護層： 采用涂覆非金屬覆蓋層或金屬鍍層使構件表面光滑、在有機涂層中加入適量殺菌劑等方法。陰極保護： 陰極保護使構件表面附近形成堿性環(huán)境，抑制細菌活動。2/9/202352環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎自然環(huán)境中的腐蝕?大氣腐蝕（空氣中的水和氧）濕度、溫度、大氣成分影響因素?土壤腐蝕（土壤是一種特殊的電解質：多相形、多孔性、不均勻性、相對固定性）、氧去極化，防止措施：覆蓋層保護、改變土壤環(huán)境、陰極保護?淡水腐蝕：氧去極化過程2/9/202353環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 腐蝕與防護基本原理二、非金屬材料的腐蝕非金屬無機材料的腐蝕有機非金屬材料（高分子材料）的腐蝕物理腐蝕化學腐蝕微生物腐蝕應力腐蝕2/9/202354環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術一、腐蝕防護設計腐蝕防護設計正確選材防蝕方法的選擇（材料選擇、電化學保護、涂層保護、改變環(huán)境）防蝕結構設計防蝕強度設計滿足防蝕要求的加工方法2/9/202355環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術（ 1）防蝕結構設計原則：① 構件形狀盡量簡單、合理 簡單的 結構件易于采取防腐措施、排除故障，便于維修、保養(yǎng) 和檢查。2/9/202356環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術② 避免殘留液和沉積物造成腐蝕 應力求將容器、設備內部的液體排凈，避免滯留的液體、沉積物遺留在出口管及底部造成濃差腐蝕或沉積物腐蝕。2/9/202357環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術③ 防止電偶腐蝕 材料相同；電偶序相近；大陽極小陰極的有利結合，避免大陰極小陽極的危險連接。2/9/202358環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術④ 防止縫隙腐蝕 連接除焊接外還有鉚接、銷釘連接、螺栓連接、法蘭連接等。2/9/202359環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術為了防止縫隙腐蝕，可采用如下措施：以焊接代替鉚接 。改善鉚接狀況 。在鉚縫中可填入一層不吸潮的墊片。容器底部的處置 。不要直接與多孔基礎（如土壤）接觸，要用支座等與之隔離開。法蘭連接處墊片 不宜過長 ，盡量采用 不吸濕的材料作墊片 。避免加料時溶液飛濺到器壁，引起沉積物下的縫隙腐蝕。因此 加料口應盡量接近容器內的液面 。2/9/202360環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術⑤ 防止液體的湍流腐蝕 設計時應注意避免過度的湍流、渦流。避免外形和形狀的突變，會引起超流速與湍流的發(fā)生。管線的彎曲半徑應盡可能大，避免直角彎曲。在高流速接頭部位，不要采用 T型分叉結構，應采用曲線逐漸過渡結構。 2/9/202361環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術⑥ 避免應力過分集中尖角以圓角過渡；施焊時把焊口加工成相同的厚度。減少聚集的、交叉的和閉合的焊縫；施焊時保證被焊接金屬結構能自由伸縮。內孔焊接法比漲管法好，既減少縫隙，又減小應力腐蝕破裂。2/9/202362環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術⑦ 設備和構筑物的位置要合理 設備裝置的布置應盡量避免相互之間可能產生的不利或有害影響，如貯液設備、液體輸送設備或排泄設備應與電控設備留有一定的安全距離。電氣控制等設備應盡可能避開具有腐蝕性的環(huán)境，如在含有或可能泄漏 Cl HCl、 H2S等腐蝕性和有毒性氣體的局部環(huán)境中，要盡量避免布置電氣設備或未做防腐處理的其他設備。2/9/202363環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術（ 2）防蝕強度設計 主要考慮材料的 腐蝕裕量 、 局部腐蝕強度 和 材料腐蝕強度變化 。① 腐蝕裕量的選擇： 根據材料腐蝕速度取恰當裕量。② 局部腐蝕的強度設計： 對于晶間腐蝕、孔蝕、縫隙腐蝕等，正確選材或控制環(huán)境介質，注意結構設計等。對于應力腐蝕斷裂、腐蝕疲勞，有可能做出合適可靠的設計。2/9/202364環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術③ 材料耐蝕強度特性的變化 在加工及施工處理時，可能會引起材料耐蝕強度特性的變化，應加以注意。如某些不銹鋼在焊接時，由于敏化溫度影響而造成晶間腐蝕，使材料強度下降，可能會在使用中造成斷裂事故。（ 3）其它防蝕設計 使用防蝕涂料、電化學保護、緩蝕劑或電鍍、化學鍍、化學轉化膜 等其它工藝性防腐蝕措施等。2/9/202365環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術二、設備的電化學保護根據金屬 電化學腐蝕原理 對金屬設備進行保護的一種有效方法。按照作用原理不同，分為 陰極保護 和 陽極保護 。（ 1）陰極保護使被保護的金屬設備發(fā)生 陰極極化 以減小或防止陽極的溶解速度。陰極保護通常有兩種： 外加電流的陰極保護 和 犧牲陽極的陰極保護 。2/9/202366環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術陰極保護的原理 就是向被保護的金屬通入陰極電流，消除金屬因成分不同造成的電位差，使腐蝕電流降為零，從而保護金屬免遭電化學腐蝕 。2/9/202367環(huán)境與市政工程學 水工藝設備基礎 設備腐蝕防護技術① 外加電流的陰極保護優(yōu)點： 可用在要求大保護電流的條件下，當使用不溶性陽極時，其裝置耐用。缺點： 經常維護、檢修，要配備直流電源設備；附近有其它金屬設備時可能產生干擾腐蝕，需要經常的操作費用 。輔助陽極被保護設備直流電源腐蝕性介質圖 外加電流陰極保護示意圖（箭頭表示電流