埋地鋼質(zhì)管道腐蝕與防護.ppt

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1、埋地鋼質(zhì)管道腐蝕與防護1.金屬材料的腐蝕與防護1、腐蝕概念腐蝕是材料與它所處環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生作用而引起材料的變質(zhì)和破壞。材料環(huán)境介質(zhì)發(fā)生作用所以說：腐蝕問題無處不在。1.1概述材料腐蝕分類金屬材料腐蝕非金屬材料腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕高溫腐蝕常溫腐蝕材料類型腐蝕機理腐蝕環(huán)境分類依據(jù)大氣腐蝕土壤腐蝕自然環(huán)境依據(jù)腐蝕的環(huán)境狀態(tài)（自然環(huán)境和工業(yè)環(huán)境）淡水腐蝕海水腐蝕微生物腐蝕酸性溶液堿性溶液工業(yè)環(huán)境鹽類溶液工業(yè)水中液態(tài)金屬材料腐蝕分類電偶腐蝕點蝕局部腐蝕依據(jù)腐蝕形態(tài)縫隙腐蝕晶間腐蝕選擇性腐蝕氫致開裂應(yīng)力腐蝕共同作用腐蝕疲勞腐蝕磨損均勻腐蝕不均勻腐蝕全面腐蝕材料腐蝕分

2、類管道（設(shè)備）材料腐蝕圖片管道（設(shè)備）材料腐蝕圖片金屬的電化學(xué)腐蝕（一）金屬腐蝕1.概念：金屬或合金與周圍接觸到的氣體或液體進行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程。2.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變成陽離子而損耗3.金屬腐蝕的分類：化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕絕大多數(shù)金屬的腐蝕屬于電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕通常有析氫腐蝕和吸氧腐蝕一、原電池構(gòu)成原電池的基本條件是什么？（1）必須自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)（3）兩個電極必須插入電解質(zhì)溶液中或熔融的電解質(zhì)中；（4）兩個電極必須相連并形成閉合回路。（2）必須有兩種活潑性不同的導(dǎo)電材料作電極；把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。原電池正負極的比較比較項目正

3、極負極電子流動方向電子流入電子流出金屬活潑性相對不活潑相對活潑電極反應(yīng)Nm++me-=N(還原反應(yīng))M-ne-=Mn+(氧化反應(yīng))電極質(zhì)量變化增大或不變減小或不變離子移動方向陽離子移向該極陰離子移向該極比較項目化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕發(fā)生條件共同點是否構(gòu)成原電池有無電流實　質(zhì)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多金屬跟接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不純金屬跟接觸的電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)無電流無原電池構(gòu)成無數(shù)微小原電池有弱電流金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕金屬原子失去電子變成陽離子而損耗鋼鐵的電化學(xué)腐蝕比較項目析氫腐蝕吸氧腐蝕發(fā)生條件電極反應(yīng)負極正極總反應(yīng)

4、鋼鐵表面吸附的水膜酸性較強時Fe-2e-=Fe2+2H++2e-=H2↑Fe+2H+=Fe2++H2↑鋼鐵表面吸附的水膜酸性較弱或呈中性時Fe-2e-=Fe2+O2＋2H2O＋4e-=4OH-Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3＝Fe2O3·xH2O(鐵銹)+(3-x)H2O吸氧腐蝕比析氫腐蝕普遍得多鋼鐵表面形成的微小原電池示意圖鋼鐵的析氫腐蝕示意圖鋼鐵的吸氧腐蝕示意圖知識總結(jié)1、2、金屬陽離子失e-氧化反應(yīng)金屬腐蝕的類型化學(xué)腐蝕電化腐蝕析氫腐蝕吸氧腐蝕（常見普遍）㈠.金屬腐蝕金屬原子金屬腐蝕的本

5、質(zhì)：3、金屬腐蝕：是指金屬或合金跟接觸的氣體或液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（氧化—還原）而腐蝕損耗的過程。4.鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕比較Fe2O3·nH2O（鐵銹）通常兩種腐蝕同時存在，但以后者更普遍。析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜呈酸性。水膜呈中性或酸性很弱。CO2+H2OH2CO3H++HCO3-電極反應(yīng)負極Fe(-)Fe-2e=Fe2+2Fe-4e=2Fe2+正極C(+)2H++2e=H2↑O2+2H2O+4e=4OH-總反應(yīng):Fe+2H+=Fe2+↑2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3聯(lián)系㈡鋼鐵腐蝕的防護：例6

6、：改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)：如將Cr、Ni等金屬加進鋼里制成合金鋼。⒈A.C.銅的金屬活動性比氫小，因此不宜被氧化；B.D.它們的表面都電鍍上了一層耐腐蝕的黃金；2000年5月，保利集團在香港拍賣會上花費3000多萬港幣購回在火燒圓明園時流失的國寶：銅鑄的牛首、猴首和虎首，普通銅器時間稍久容易出現(xiàn)銅綠，其主要成分是[Cu2(OH)2CO3]這三件1760年銅鑄的國寶在240年后看上去仍然熠熠生輝不生銹，下列對起原因的分析，最可能的是環(huán)境污染日趨嚴重，它們表面的銅綠被酸雨溶解洗去；（D）它們是含一定比例金、銀、錫、鋅的合金；2.金屬表面覆蓋保護層3.電化學(xué)保護法原

7、理：原理：如油漆、油脂等，電鍍（Zn,Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜）作保護層。隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸?！獱奚枠O的陰極保護法形成原電池反應(yīng)時，讓被保護金屬做正極，不反應(yīng)，起到保護作用；而活潑金屬反應(yīng)受到腐蝕。犧牲陽極的陰極保護法示意圖牢記形成原電池的四個條件：①必須自發(fā)進行氧化還原反應(yīng)②兩個活動性不同的金屬或金屬和非金屬（如石墨）做電極。③電解質(zhì)溶液。④形成閉合回路金屬的防護方法：1.改變金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)（如制不銹鋼）2.在金屬表面覆蓋保護層：（1）在表面刷一層油漆；（2）在表面涂上機油；（3）在表面鍍一層其他耐腐蝕金屬；（4）在表面燒制

8、搪瓷；（5）使金屬表面形成致密的氧化膜