延迟焦化腐蚀与防护1.ppt

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1、延迟焦化装置腐蚀与防护一、腐蚀基础知识1腐蚀的定义腐蚀：材料与周围的环境发生作用产生的破坏或变质。材料—金属材料与非金属材料环境—液体环境、气体环境、固体环境、混合环境破坏—减薄、开裂、穿孔、变形等变质—变色、变脆、强度下降、性能改变等2金属腐蚀的根源(1)腐蚀产生的原因从热力学的观点看，绝大多数金属都具有与周围介质发生作用而转入氧化状态（离子状态）的倾向，这一过程就是腐蚀。腐蚀过程是金属由热力学不稳定的单质状态转变为热力学稳定的化合物状态的过程，是一种自发的过程。因此，金属的热力学不稳定性是其腐蚀的根源。金属是否发生腐蚀的判据：金属→氧化物ΔG=G产-G反ΔG

2、＞0过程不能自发进行，不腐蚀ΔG＜0过程能自发进行，腐蚀(2)腐蚀的类型按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀①化学腐蚀：金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。特点：非电解质中的氧化剂直接与金属表面的原子相互作用，形成腐蚀产物。②电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。特点：至少包含一个阳极反应和一个阴极反应，阳极反应和阴极反应分别在不同的区域独立进行，并以流过金属内部的电流和介质中的离子流联系在一起。③物理腐蚀：金属由于物理溶解作用而引起的破坏。三种类型的腐蚀中，电化学腐蚀最常见。按照腐蚀环境分类：腐蚀可分为介质腐蚀

3、、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等；按照引起腐蚀的介质分类：腐蚀可分为硫腐蚀、氯腐蚀、环烷酸腐蚀、氢腐蚀、氧腐蚀等。按照腐蚀破坏的特征分类：腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀。全面腐蚀：腐蚀分布在整个金属表面上，均匀腐蚀或不均匀；局部腐蚀：腐蚀主要集中于金属表面某一区域，而其它区域则几乎不腐蚀。应力腐蚀破裂：在拉应力和某种特定腐蚀介质的共同作用下引起的材料破裂。小孔腐蚀：在金属表面上产生小孔的一种局部腐蚀，腐蚀主要集中在某些活性点上，并向金属内部深处发展。晶间腐蚀：由于晶界的杂质或由于晶界区某一合金元素的增加或减少，导致腐蚀发生在晶粒边界上，并沿着晶界向纵深处发展。电偶

4、腐蚀：当两种相互接触的不同金属浸在电解质溶液中时，由于电极电位不同而引起电位较负的金属腐蚀加剧的现象。选择性腐蚀：合金中的某一组分由于腐蚀优先溶解到电解质溶液中去，从而造成另一组分富集于金属表面的腐蚀现象。氢损伤：在某些介质中，因腐蚀或其它原因产生的氢原子渗入金属内部对金属造成破坏。通常为氢鼓泡、氢脆、氢致开裂、表面脱碳氢腐蚀。缝隙腐蚀：由于微小缝隙的存在所造成的缝隙部位的金属遭受腐蚀的现象。磨损腐蚀：由于腐蚀和磨损的联合作用，造成金属腐蚀加快的现象。气蚀：液流在低压区中析出的气体在高压区重新消失并产生空位，空位围的液体以极高的速度填补空位，由此造成对金属表面产

5、生冲蚀的现象。垢下腐蚀：由于金属表面局部区域的垢物附着，造成垢物下面金属腐蚀的现象。又称沉积腐蚀。(3)腐蚀类型的几点说明腐蚀电池的形成是金属产生电化学腐蚀的根本原因。氢损伤：腐蚀反应或临氢介质分解产生的氢进入金属后，会对金属材料产生一系列的破坏（损伤），常见的形式有：氢鼓泡：进入金属内部的初生态氢结合成氢分子，产生巨大的内压，造成金属局部分层并产生鼓起的现象。氢脆金属内部由于氢的进入而使得金属材料变脆、韧性和抗拉强度下降的现象。表面脱碳：渗入金属表面的氢与金属表面的渗碳体发生反应生成甲烷，使得钢表面渗碳体减少，导致金属表面硬度和疲劳极限降低的现象。氢腐蚀：渗入

6、金属内部的氢与渗碳体反应生成甲烷，由于甲烷的低扩散能力，随反应的进行不断积聚，形成局部高压，导致材料发生开裂破坏的现象。氢致开裂：金属内部不同层面上沿扎制方向产生的裂纹相互连接，形成阶梯状的裂纹。又称诱发阶梯裂纹。湿H2O环境中，钢材还可能发生硫化物应力腐蚀开裂和应力导向氢致开裂。硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)：湿H2O环境中，腐蚀产生的原子态氢渗入钢的内部，固溶于金属的晶格中，使钢的脆性增加，在拉应力（外部或残余）的作用下形成的开裂。应力导向氢致开裂(SOHIC)：在应力的引导下，夹杂物或缺陷处因氢的聚集产生的裂纹沿着垂直于应力的方向（钢板的厚度方向）发展导致

7、的开裂。全面腐蚀全面腐蚀+局部减薄爆破应力腐蚀破裂（碳钢蒸汽线碱脆）应力腐蚀破裂（3RE60双相不锈钢的氯脆）点、孔蚀晶间腐蚀电偶腐蚀冲刷腐蚀穿孔气蚀全面腐蚀+冲蚀烟气露点腐蚀晶间型应力腐蚀裂纹宏观照片（左）微观照片(右）氢鼓泡（HB）氢致开裂也称氢诱发阶梯裂纹（HIC）硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）应力导向氢致开裂（SOHIC）(4)金属腐蚀速度的表示方法（均匀腐蚀）质量表示法：单位时间单位金属表面积上金属质量的变化。有减重表示法和增重表示法,常用的单位有g/m2•h,mg/dm2•h等。深度表示法：单位时间内金属厚度的减少。常用单位：mm/a(每年毫米)、i

8、py(每年英寸)等。电流