管道系统的腐蚀与防腐1

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1、管道系统的腐蚀与防腐第一部分金属腐蚀与防腐理论第二部分输油干线的腐蚀与防腐第三部分输油站场的腐蚀与防腐第四部分阴极保护的运行管理第五部分埋地管道腐蚀修复及检测方法提纲1、腐蚀的分类方法由于腐蚀的多样性，涉及的领域非常之广，因此有不同的分类方法。最常见的是从下列不同角度进行分类：（1)按腐蚀机理分类①化学腐蚀化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。②电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质（电解质）发生电化学反应而引起的破坏。③物理腐蚀物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏。

2、(2)按腐蚀形态分类①全面腐蚀：均匀腐蚀、不均匀腐蚀②局部腐蚀a、点蚀b、缝隙腐蚀c、电偶腐蚀d、晶间腐蚀③应力作用下的腐蚀a、应力腐蚀断裂（SCC)b、氢脆和氢致开裂(HE、HIC)c、腐蚀疲劳d、磨损腐蚀腐蚀的分类方法(1)腐蚀原电池的形成的条件①电解质溶液与金属的接触；②金属的不同部位或两种金属间存在电极电位差；③两极之间互相连通。2、腐蚀原电池的形成条件和作用过程(2)腐蚀原电池的作用过程的三个环节①阳极过程：金属溶解，以离子形式转入溶液，并把当量电子留在金属上。②电子转移：在电路中电子由阳极流至阴极。③阴

3、极过程：由阳极流过来的电子被溶液中能吸收电子的氧化剂所接受，其本身被还原。（1）失重法和增重法失重法就是根据腐蚀后试样质量的减小，用下式计算腐蚀速度：（1）式中：—腐蚀速度，g/m2•h；—腐蚀前试样的质量，g；—清除腐蚀产物后试样的质量，g；S—试样表面积，m2；t—腐蚀时间，h。3金属腐蚀速度的表示法增重法的计算公式（2）式中：—腐蚀速度，g/m2•h；m2—带有腐蚀产物的试样的质量，g。（2）深度法将金属失重腐蚀速度换算为腐蚀深度的公式为：（3）式中：—腐蚀深度表示的腐蚀速度，mm/a；—失重腐蚀速度，g/m

4、2•h；—金属的密度，g/cm3。根据金属年腐蚀深度的不同，可将其耐蚀性按三级标准（表1）和十级标准（表2）分类。表1金属耐蚀性三级标准耐蚀性分类耐蚀性等级腐蚀速度（mm/a）耐蚀1<0.1可用20.1～1.0不可用3>1.0耐蚀性分类耐蚀性等级腐蚀速度mm/aⅠ完全耐蚀1<0.001Ⅱ很耐蚀20.001~0.00530.005~0.01Ⅲ耐蚀40.01~0.0550.05~0.1Ⅳ尚耐蚀60.1~0.570.5~1.0Ⅴ欠耐蚀81.0~5.095.0~10.0Ⅵ不耐蚀10>10.0表2金属腐蚀性十级标准（3）电流

5、密度法电化学腐蚀中，腐蚀的标志是阳极金属的溶解。根据法拉第定律，每通过的电量为1法拉第，即96500C的电量，阳极溶解的金属的量为1/nmol。若电流强度为I，通电时间为t，则通过的电量为It。阳极所溶解的金属为：（4）式中：A—金属的原子量；n—金属的价数，即金属阳极反应方程式中的电子数；F—法拉第常数，F=96500C/mol。控制金属材料腐蚀的方法有以下四种：①正确选材，合理设计；②覆盖层保护；缓蚀剂保护；④电化学保护。二、金属腐蚀的控制技术及发展趋势（一）合理设计与正确选材选材要遵循的三条原则（1）材料的耐

6、蚀性能要满足生产要求（2）材料的机械性能、加工性能要满足设备设计与加工要求（3）节约投资选材应优先考虑那些耐蚀性能满足使用介质的要求，材料的综合性能好，价格又较便宜的金属和合金。二金属腐蚀的控制技术及发展趋势（二）覆盖层保护防腐涂层必须满足以下几点要求：a与金属有良好的粘结性；b电绝缘性能好；c防水，化学稳定性高；d耐热，有较高的机械强度和韧性，可避免在施工过程中碰撞而损坏；e结构紧密，完整无孔。二金属腐蚀的控制技术及发展趋势1、涂层防腐技术①沥青涂层石油沥青的优点：吸水率很小，对酸、碱、盐都有一定的抗蚀能力；涂膜

7、致密，稳定性、屏蔽性好；抗阴极剥离。石油沥青防腐层的主要缺点是涂层机械强度低，不耐植物根刺，热稳定性差。沥青涂层的发展趋势：聚氨酯沥青在美国、加拿大和中东等地区在很多工程中都采用。该涂料的优点是既可在正常情况下施工，也可在环境温度为0℃左右顺利施工。它不含溶剂，有利于环保，一次成膜厚，施工效率高，涂层坚韧，表面光洁，附着力优良，耐磨性强，在耐微生物腐蚀和抗植物根茎方面效果也较好，不过这种外防腐工艺需要有较高的施工技巧和专用设备。二金属腐蚀的控制技术及发展趋势②煤焦油瓷漆(CTE)煤焦油瓷漆的特点：粘结性好、吸水率低

8、、抗微生物侵蚀、抗植物根茎穿透、抗烃类侵蚀、溶解。它的缺点是抗土壤应力与热稳定性较差，毒性较大。发展趋势：多层结构。Reilly公司利用环氧树脂的粘接性能和CTE的防水性能开发了一套环氧树脂／CTE涂层系统。该系统底漆采用高浓度、低粘度、快速弥合的双组分环氧树脂，表层采用玻纤增强的CTE。这些改进使得CTE涂层系统具有更大的适应性，更好的操作特性以及更大的适