压力容器的腐蚀课件

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1、学习重点腐蚀的基本概念典型腐蚀现象的发生条件承压设备常见腐蚀失效形式各种腐蚀损伤的有效检测手段压力容器腐蚀的主要危害性（1）均匀腐蚀或局部腐蚀会使导致压力容器整体或局部壁厚减薄，承载能力下降、造成破裂；（2）应力腐蚀或腐蚀疲劳会造成压力容器上出现危害性极大的裂纹，造成容器开裂泄漏、严重时会造成突然脆性破裂并引起爆炸；（3）腐蚀有时会导致材料性能发生退化，使其不能满足设计要求。导致压力容器发生腐蚀主要介质类型酸(无机酸、有机酸)、碱、无机盐、氨、O、S、H、N、Cl及其他化合物(H2O、H2S、CO2、

2、SO2、CS、RSH)等。导致压力容器腐蚀减薄主要介质类型(全面或局部)酸(无机酸、有机酸)、碱、盐、氨、O、S、N、Cl化合物(H2S、CO2、SO2、CS、RSH)等。导致压力容器应力腐蚀主要介质类型酸(连多硫酸)、碱(NaOH)、盐(碳酸盐、硝酸盐)、氨、O、Cl、H2S等。石化装置中常见的介质腐蚀环境（1）HCl＋H2S＋H2O环境腐蚀；（2）HCN＋H2S＋H2O环境腐蚀；（3）RNH2（乙醇胺）＋CO2＋H2S＋H2O环境腐蚀；（4）H2S＋H2O（湿硫化氢）环境腐蚀；（5）高温硫腐蚀；（

3、6）S＋H2S＋RSH（硫醇）＋RCOOH（环烷酸）环境腐蚀；（7）H2＋H2S型腐蚀环境；（8）高温烟气硫酸露点腐蚀。5.1金属材料腐蚀知识概述5.1.1腐蚀分类a、按腐蚀机理分类：电化学腐蚀、化学腐蚀b、按腐蚀破坏形式分类：均匀腐蚀、局部腐蚀局部腐蚀：点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、氢致开裂、氢腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、成分选择性腐蚀等c、按腐蚀环境分类：高温腐蚀、湿腐蚀、土壤腐蚀、沉淀腐蚀、碱腐蚀、酸腐蚀、钒腐蚀、氧腐蚀、盐腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、硫化氢腐蚀、连多硫酸腐蚀、海水腐

4、蚀、硫化氢-氯化氢-水型腐蚀、硫化氢-氢型腐蚀、硫化氢-氧化物-水型腐蚀等5.1.2金属电化学腐蚀原理与阴阳极反应放入水或其他电解质中有电极电位差存在按伽凡尼电位序钾(K)、钠(Na)、镁(Mg)、铝(A1)、锌(Zn)、镉(Cd)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钖(Sn)、铝(Pb)、铜(Cu)、银(Ag)、铂(Pt)、金(Au)可能导致电位差的因素不同材料、同一材料内的化学或物理性质不均匀（成分偏析、金相组织差异、残余应力（焊接、冷变形））典型的阴极反应在酸性水溶液中2H++2e-H2在酸性

5、水溶液中有溶解氧存在时2H++1/2O2+2e-H2O在脱气的碱性溶液中H2O+e-1/2H2+OH-溶液中存在高价金属离子CuCu2++2e-Cu在含氧的碱性溶液中H2O+1/2O2+2e-2OH-有机化合物的还原RO+4e-+4H+RH2+H2OR+2e-+2H+RH2溶液中的氧化性酸或负离子还原NO3+2H-+e-NO2+H2O腐蚀电池腐蚀电池的工作过程什么是腐蚀电池Zn+H2SO4=ZnSO4+H2腐蚀电池的定义：只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池。腐蚀电池的特点：腐蚀电池的阳极

6、反应是金属的氧化反应，结果造成金属材料的破坏。腐蚀电池的阴、阳极短路（即短路的原电池），电池产生的电流全部消耗在内部，转变为热，不对外做功。腐蚀电池中的反应是以最大限度的不可逆方式进行。HCl溶液ZnCuAKZnCuHCl溶液CuCuCuZn(a)Zn块和Cu块通（b)Zn块和Cu块直（c)Cu作为杂质分过导线联接接接触（短路）布在Zn表面阳极Zn:Zn→Zn2++2e（氧化反应）阴极Cu:2H++2e→H2↑（还原反应）腐蚀电池的构成形成腐蚀电池的原因金属方面环境方面成分不均匀金属离子浓度差异组织结

7、构不均匀氧含量的差异表面状态不均匀温度差异应力和形变不均匀热处理差异腐蚀电池的种类大电池（宏观腐蚀电池）：指阳极区和阳极区的尺寸较大，区分明显，肉眼可辩。微电池（微观腐蚀电池）：指阳极区和阴极区尺寸小，肉眼不可分辨。*大电池的腐蚀形态是局部腐蚀，腐蚀破坏主要集中在阳极区。**如果微电池的阴、阳极位置不断变化，腐蚀形态是全面腐蚀；如果阴、阳极位置固定不变，腐蚀形态是局部腐蚀。腐蚀过程的产物初生产物：阳极反应和阴极反应的生成物。次生产物：初生产物继续反应的产物。初生产物和次生产物都有可溶和不可溶性产物。*

8、只有不溶性产物才能产生保护金属的作用。金属的钝化现象铁在浓硝酸中具有极低溶解速度的性质称为“钝性”，相应地铁在稀硝酸中强烈溶解的性质叫做“活性”，从活态向钝态的转变叫做钝化。*金属的钝化现象具有极大的重要性。提高金属材料的钝化性能，促使金属材料在使用环境中钝化，是腐蚀控制的最有效途径之一。0102030405060HNO3，%工业纯铁（Armco）的腐蚀速度与硝酸浓度的关系，温度25度100005000activepassivepassivation钝态