地下金属管道腐蚀与防护ch3s

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1、第三章金属防腐蚀技术地下金属管道的腐蚀与防护1研究金属腐蚀的主要目的在于弄清金属腐蚀的原因、机理和影响因素，以便控制和防止金属腐蚀。为了控制或防止金属腐蚀而采取的各种方法，称为防腐蚀技术。2§3.1从微观腐蚀体系有分析防腐蚀的四种基本方法3.1.1耐蚀材料33.1.2防蚀涂层（表面保护技术）43.1.3缓蚀剂（环境介质处理）5§3.2耐腐蚀材料3.2.1金属材料（指合金材料）←利用耐腐蚀合金是提高设备寿命的最可靠方法1、提高热力学稳定性←抑制阳极过程和抑制阳极过程（提高合金耐腐蚀性的发展方向）金属的热力学都是不稳定性（它们的标准电极电位为反应）62、抑制阴极过程基本原理：

2、当腐蚀为阴极控制，抑制阴极过程决定于阴极去极化剂还原过程的动力学。可能方法：减少合金阴极区面积合金中提高阴极过程过电位3、抑制阳极过程（提高合金的钝性）实现方法：合金时加入可提高阳极钝化度的元素。73.2.2耐腐蚀非金属材料其腐蚀与金属腐蚀的本质区别8§3.3金属表面覆盖层基本原理：金属表面采用覆盖屋，尽量避免金属和腐蚀介质直接接触是金属材料的主要防护技术保护性覆盖层的基本要求是：结构致密，完整无孔，不透过介质；与基本金属有良好的结合力，不易脱落；具有高的硬度和耐磨性；在整个被保护表面上均匀分布。保护性覆盖层分为金属覆盖层和非金属覆盖层两大类。它们可用化学法、电化学法或物

3、理方法实现。93.3.1覆盖层的分类103.3.2金属表面预处理1、必要性表面处理的好坏直接关系到防腐层与钢管或钢质储罐的粘结性。防腐层在施工中引起的起泡、翘起、返锈等现象，主要原因是表面处理未达标准。表面处理要达到规定的除锈标准，同时金属表面要求有一定的粗糙度（亦称锚纹深度），这是两个关键因素。钢材表面处理后应立即采取保护措施，其效果如何与施工环境温度和相对湿度有着直接关系。2、常用方法金属表面处理常用于手工或动力工具除锈、喷射或抛射除锈、火焰除锈及化学除锈等。111213§3.4电化学保护基本方法阴极保护：在金属表面上通入足够的阴极电流，使阳极溶解速度减小，从而防止腐

4、蚀，该法又称为牺牲阳极保护和外加电流阴极保护（具本应用设计过程放在管线腐蚀中）。阳极保护：在金属表面上能入足够的阳极电流，使金属电位达到并保持在钝化区内从而防止腐蚀。143.4.1阳极保护原理原理：使金属的电位处于稳定的钝化区的防腐蚀方法方法：用外电源进行阳极极化在溶液中加入氧化剂，使金属钝化；合金的阴极改性处理，使合金电位正移到钝化区。3.4.2电解保护原理原理：变离导电为电子导电起到防腐作用方法：增加回路电阻、增大距离以减小电流响和把电流引走。15§3.5缓蚀剂3.5.1概述—是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。缓蚀剂是一些少量加入腐蚀介质中就能显著减缓或阻止金

5、属腐蚀的物质，也叫腐蚀抑制剂（CorrosionInhibitor）。缓蚀剂防护金属的优点在于用量少、见效注、成本较低、使用方便。目前已广泛应用于机械、化工、电子、能源等许多部门。例如酸洗过程中．硫酸和盐酸除去钢铁表面氧化皮的同时，也会使金属本身溶解；若加入适当的缓蚀剂，则可抑制金属本身过分的腐蚀。16缓蚀剂保护的缺点是：它只适用于腐蚀介质的体积量有限的情况下，例如电镀和喷漆前金属的酸洗除锈、锅炉内壁的化学清洗、油气井的酸化、内燃机及工业冷却水的防腐蚀处理和金属产品的工序间防锈和产品包装等；但对于钻井平台、码头、桥梁等敞开体系，则不适用。17原理：缓蚀物质在金属与溶液介面

6、上产生了某种作用，阻滞了腐蚀过程，而并非使腐蚀体系的本质发生改变。加入量：0.1%～1%。缓蚀剂保护有强烈地选择性。183.5.2缓蚀剂的分类1920213.5.3缓蚀效率计算介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度加缓蚀剂时金属腐蚀速度介质中未加缓蚀剂时金属腐蚀电流缓蚀效率能达到90％以上的为良好的缓蚀剂；若达到100％，则意味着达到了完全保护。223.5.4缓蚀剂选用原则及评价方法1、选用原则应根据所要防护的金属及其所处的腐蚀性介质性质来选取不同的缓蚀剂。该缓蚀剂应与腐蚀介质具有较好的相溶性，且在介质中具有一定的分散能力，才能有效到达金属表面，发挥缓蚀功能。为做到这点，常在缓蚀剂中

7、添加少量表面活性剂，或在缓蚀剂分子上联接亲水性的极性基团。23缓蚀剂的用量要少，缓蚀效果要好，才能使缓蚀防蚀具有经济性。为提高缓蚀效果，往往采取多种缓蚀剂复配，这就是协同效应。缓蚀剂除缓蚀功能外，还应考虑到工业体系的总体效果，例如环保、阻垢、灭菌等。242、评价方法缓蚀剂的缓蚀效果的评价、缓蚀剂的筛选和复配等均可采用经典的失重法、电化学方法及其他更先进的光谱法、表面谱法来评估。（1）失重法失重法是最常用的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。它可通过试验室模拟缓蚀介质环境和现场试验来进行。分别测取金属在空白条件下（未加缓蚀剂）和