【正文】 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 61 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù) ⑥ 避免應(yīng)力過(guò)分集中 尖角以圓角過(guò)渡；施焊時(shí)把焊口加工成相同的厚度。 管線(xiàn)的彎曲半徑應(yīng)盡可能大，避免直角彎曲。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 60 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù) ⑤ 防止液體的湍流腐蝕 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意避免過(guò)度的湍流、渦流。 避免加料時(shí)溶液飛濺到器壁，引起沉積物下的縫隙腐蝕。不要直接與多孔基礎(chǔ)（如土壤）接觸，要用支座等與之隔離開(kāi)。在鉚縫中可填入一層不吸潮的墊片。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 59 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù) 為了防止縫隙腐蝕，可采用如下措施： 以焊接代替鉚接。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 57 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù) ③ 防止電偶腐蝕 材料相同；電偶序相近；大陽(yáng)極小陰極的有利結(jié)合，避免大陰極小陽(yáng)極的危險(xiǎn)連接。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 52 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(zhì)：多相形、多孔性、不均勻性、相對(duì)固定性）、氧去極化，防止措施：覆蓋層保護(hù)、改變土壤環(huán)境、陰極保護(hù) ?淡水腐蝕：氧去極化過(guò)程 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 53 腐蝕與防護(hù)基本原理 二、非金屬材料的腐蝕 非金屬無(wú)機(jī)材料的腐蝕 有機(jī)非金屬材料（高分子材料）的腐蝕 物理腐蝕 化學(xué)腐蝕 微生物腐蝕 應(yīng)力腐蝕 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 54 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù) 一、腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì) 腐蝕防護(hù)設(shè)計(jì) 正確選材 防蝕方法的選擇（材料選擇、電化學(xué)保護(hù)、涂層保護(hù)、改變環(huán)境） 防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 防蝕強(qiáng)度設(shè)計(jì) 滿(mǎn)足防蝕要求的加工方法 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 55 設(shè)備腐蝕防護(hù)技術(shù) （ 1）防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 原則： ① 構(gòu)件形狀盡量簡(jiǎn)單、合理 簡(jiǎn)單的 結(jié)構(gòu)件易于采取防腐措施、排除故障，便于維修、保養(yǎng) 和檢查。 覆蓋防護(hù)層：采用涂覆非金屬覆蓋層或金屬鍍層使構(gòu)件表面光滑、在有機(jī)涂層中加入適量殺菌劑等方法。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 51 腐蝕與防護(hù)基本原理 ③ 細(xì)菌腐蝕的控制： 使用殺菌劑或抑菌劑：根據(jù)細(xì)菌種類(lèi)及介質(zhì)選擇高效、低毒和無(wú)腐蝕性的藥劑。 厭氧與好氧聯(lián)合作用下的腐蝕：兩類(lèi)細(xì)菌的腐蝕與繁衍相輔相成，更加速了金屬的腐蝕。 好氧性細(xì)菌的腐蝕：如硫氧化菌、鐵細(xì)菌、硫代硫酸鹽氧化菌等。 破壞非金屬保護(hù)覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。如： pH值、溶解氧等。如硫酸、有機(jī)酸和硫化物。并非微生物本身對(duì)金屬的腐蝕，而是它們生命活動(dòng)的結(jié)果直接或間接地對(duì)金屬腐蝕過(guò)程產(chǎn)生影響。 磨蝕又可分為湍流腐蝕、空泡腐蝕和摩振腐蝕。 防止： 正確選材；合理設(shè)計(jì)、改進(jìn)制造工藝 和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)避免應(yīng)力集中；改善介質(zhì)條件；電化學(xué)保護(hù) 。 電化學(xué)保護(hù)：外加電流極化，使金屬的電位遠(yuǎn)離應(yīng)力腐蝕敏感區(qū) 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 47 腐蝕與防護(hù)基本原理 ② 腐蝕疲勞 腐蝕疲勞：腐蝕介質(zhì)和交變應(yīng)力協(xié)同作用所引起的材料破壞的現(xiàn)象。 合理設(shè)計(jì)、改進(jìn)制造工藝 ：盡量減小應(yīng)力集中效應(yīng)。 氫脆機(jī)理：陰極析氫反應(yīng)在金屬表面形成的吸附氫原子滲入內(nèi)部引起氫脆，是導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕的主要原因。 發(fā)生應(yīng)力腐蝕的三個(gè)必要條件：敏感的合金、特定的介質(zhì)和一定的靜應(yīng)力。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 44 腐蝕與防護(hù)基本原理 （ 3）應(yīng)力作用下的腐蝕 ① 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 : 腐蝕和拉應(yīng)力同時(shí)作用下使金屬產(chǎn)生破裂，稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕。 晶間腐蝕 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 43 腐蝕與防護(hù)基本原理 ⑤ 選擇性腐蝕 選擇性腐蝕：多元合金在電解質(zhì)溶液中由于組元之間化學(xué)性質(zhì)的不均勻，構(gòu)成腐蝕電池。 晶間腐蝕的控制：材料本身的成分和組織。腐蝕從表面沿著晶界深入內(nèi)部，外表看不出腐蝕跡象，可用金相顯微鏡看出呈網(wǎng)狀腐蝕，失去強(qiáng)度。 盡量控制介質(zhì)中溶解氧的濃度，使溶氧濃度低于5 10－ 6mol/L，這樣在縫隙處就很難 形成氧濃差電池。 盡可能避免形成縫隙和積液的死角。 發(fā)生和發(fā)展機(jī)理與孔蝕很相似，存在縫隙是表面缺陷，縫隙內(nèi)是缺氧區(qū)，成為陽(yáng)極而迅速被腐蝕。 陰極保護(hù) ：金屬電極電位控制在孔蝕保護(hù)電位以下。 介質(zhì)的組成和狀況：盡量降低介質(zhì)中鹵素。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 39 腐蝕與防護(hù)基本原理 ② 小孔腐蝕 小孔腐蝕：金屬表面局部出現(xiàn)向深處發(fā)展的腐蝕小孔，其余地區(qū)不被腐蝕或者只有輕微腐蝕，也稱(chēng)孔蝕或點(diǎn)蝕。亦稱(chēng)接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 36 腐蝕與防護(hù)基本原理 （ 2）局部腐蝕 腐蝕集中在金屬表面局部地區(qū)，而其它大部分表面幾乎不腐蝕，稱(chēng)為局部腐蝕。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 34 腐蝕與防護(hù)基本原理 金屬腐蝕破壞的形態(tài) ????????????????????選擇腐蝕晶間腐蝕縫隙腐蝕小孔腐蝕電偶腐蝕局部腐蝕全面腐蝕按形態(tài)分類(lèi)環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 35 腐蝕與防護(hù)基本原理 （ 1）全面腐蝕 特征：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面，結(jié)果使金屬構(gòu)件截面尺寸減小，直至完全破壞。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 33 析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較 ?去極化劑性質(zhì)： 電氫離子、遷移速度和擴(kuò)散能力大； 中性氧分子，靠擴(kuò)散和對(duì)流傳輸 ?去極化劑濃度 ： 濃度大，酸性溶液中氫離子放電，中性或堿性溶液中水分子釋放氫離子； 濃度不大，在一定條件下，溶解度受到限制。 ? 鹽濃度：增大，溶液的電導(dǎo)率增大，腐蝕速度將有所提高。 ? 溶解氧濃度：增大，氧去極化腐蝕速度隨之增大。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 31 腐蝕與防護(hù)基本原理 氧去極化過(guò)程有以下幾個(gè)步驟組成： ? 氧通過(guò)氣 /液界面?zhèn)髻|(zhì)，由空氣進(jìn)入溶液； ? 溶解氧通過(guò)對(duì)流擴(kuò)散均布在溶液中； ? 氧以擴(kuò)散方式通過(guò)電極表面的擴(kuò)散層，到達(dá)金屬的表面； ? 氧在金屬表面進(jìn)行還原反應(yīng)。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 30 腐蝕與防護(hù)基本原理 ② 氧去極化腐蝕 吸氧腐蝕：在中性和堿性溶液中，由于氫離子的濃度較低，析氫反應(yīng)的電位較負(fù)，一般金屬腐蝕過(guò)程的陰極反應(yīng)往往不是析氫反應(yīng)，而是溶液中的氧的還原反應(yīng)，此時(shí)腐蝕去極化劑是氧分子。 pH值： 減小，氫離子濃度增大，氫電極電位變得更正，加速金屬的腐蝕 陰極區(qū)的面積： 增加，氫過(guò)電位減小，陰極極化率降低，析氫反應(yīng)加快，從而導(dǎo)致腐蝕速度增大。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 29 腐蝕與防護(hù)基本原理 影響氫去極化腐蝕的主要因素： 金屬材料的性狀： 金屬材料的性質(zhì)、表面狀態(tài)及金屬陰極相雜質(zhì)。 氫去極化過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟： 水化氫離子脫水 H＋ 就是金屬與介質(zhì)作用后，失去其化學(xué)活性，變得更為穩(wěn)定的現(xiàn)象。 環(huán)境工程教研室 環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì) 與維護(hù) 2022/6/2 27 腐蝕與防護(hù)基本原理 陽(yáng)極鈍化或電化學(xué)鈍化 金屬除依靠與鈍化劑相互作用鈍化外，還可通過(guò)陽(yáng)極極化發(fā)生鈍化。 吸附理論：引起金屬鈍化并不一定要形成固相膜，而只要在金屬表面或部分表面上形成氧或含氧粒子的吸附層。 使金屬發(fā)生鈍化的物質(zhì)稱(chēng)為鈍化劑。 活化極化：電化學(xué)反應(yīng)遲緩造成； 濃差極化：電極反應(yīng)物（或反應(yīng)生成物）輸運(yùn)遲緩造成； 電阻