1.金属腐蚀与控制-新疆

新疆油田防腐保温培训班资料（一）

金 属

腐 蚀 与

2009年2月

护

防

前 言 ........................................................................................................................ 2 第一章 金属腐蚀概论 ...................................................................................................... 4

第一节 腐蚀的基本概念 ............................................................................................ 4

第二节 腐蚀的环境 ................................................................................................... 4 第三节 腐蚀的基本动力 ............................................................................................ 4 第四节 腐蚀的基本分类 ............................................................................................ 5 第二章 腐蚀原理 ............................................................................................................. 6

第一节 电化学概念 ................................................................................................... 6 第二节 腐蚀的几种形态 ............................................................................................ 9 第三章 防止腐蚀的途径 ................................................................................................. 21

第一节 选材 ........................................................................................................... 21 第二节：改变环境................................................................................................... 22 第三节 设计与防腐蚀 ............................................................................................. 23 第四节 阴极保护和阳极保护 ................................................................................... 24 第五节 涂层.......................................................................................................... 26 第四章 设计与腐蚀控制的关系 ...................................................................................... 28

第一节 材料的相容性 ............................................................................................. 28

第二节 几何因素的影响 .......................................................................................... 28 第三节 结构的影响 ................................................................................................. 29 第五章 站内设备的腐蚀 ................................................................................................. 30

第一节 原油罐的腐蚀............................................................................................ 30 第二节 污水罐及污水处理设备的腐蚀 ..................................................................... 30 第六章 储罐、容器的防腐蚀 .......................................................................................... 32

第一节 设计： ........................................................................................................ 32 第三节 选择防腐涂料： .......................................................................................... 32 第四节 涂装过程： ................................................................................................. 33 第七章 常见涂层缺陷 .................................................................................................... 39

第一节 包装桶阶段 ................................................................................................. 39

第二节 施工产生的缺陷 .......................................................................................... 40 第三节 固化过程出现的问题 ................................................................................... 41 第四节 使用过程中出现的问题 ............................................................................... 41

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前 言

腐蚀带来的是什么？是灾难，是环境灾难，是经济损失，是人身伤亡。 假如没有腐蚀，我们就不用给大罐、管道内外涂敷很厚的涂料，就不用消耗大量的电能和阳极材料，汽车、轮船简单做个装饰就够了，不锈钢工业就没有存在的必要了，铜、铝这些金属的价格就会变得很便宜。然而，这只是我们的一厢情愿，腐蚀无处不在，地上地下，水上水下，家庭内外，凡是人类所涉及到的区域、场所、空间腐蚀都在发生，而且没有任何地方开始有腐蚀，后来自己就不腐蚀了。 腐蚀不可避免（除非局部付出巨大的经济代价），且损失巨大，但腐蚀可控，损失可以降低，这就需要采取措施，需要投入资金，当然措施要得当，资金也必须是有限的。

平时说到腐蚀这个领域，应该包括两个大内容：一个是腐蚀，一个是防腐蚀，两个内容有相交叉的地方，但有很大的区别。他们的共同目标——就是控制腐蚀。

腐蚀研究的是为什么会发生腐蚀，而防腐蚀研究的则是怎样减小腐蚀。腐蚀研究是基础，是科学，防腐蚀研究是目的，是技术，二者相互联系，相辅相成，缺一不可。研究腐蚀就要研究腐蚀的动力哪里来？原因何在？为何同样的条件有的材料就腐蚀，有的材料就不腐蚀？研究腐蚀研究的是发生腐蚀的内因和外因。研究防腐蚀就简单了，研究腐蚀的人告诉我们是什么引起了腐蚀，我就告诉你怎么样就可以不腐蚀，很简单。但是，有一个很重要的工作要由防腐蚀的人来做，那就是搞清楚采取的措施效果如何，投入多少？

到底是研究腐蚀重要呢，还是研究防腐蚀重要？同样重要，研究的重点不同。在国外，统称为腐蚀工程师。冶金工程、材料工程、材料科学、化学工程、机械工程的学生要了解腐蚀的基本原理或基本知识，反过来，腐蚀专业的学生或专业腐蚀工程师也要了解冶金、材料、化学、机械、电甚至机械设计这些方面的知识。因为腐蚀和防腐蚀涉及到了很多学科。

腐蚀在国外有时会叫做腐蚀工程。腐蚀工程就是通过运用科学和技术，经济而又安全地防止或控制腐蚀。

腐蚀工程师要想出色地完成任务，就必须熟悉腐蚀的理论和实践，熟悉材料

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的化学、物理和机械性能，熟悉腐蚀试验，熟悉腐蚀环境的性质以及相关的设计知识。腐蚀工程师在解决腐蚀问题时，必须在有效的前提下选择最经济的方法。

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第一章 金属腐蚀概论

第一节 腐蚀的基本概念

腐蚀的定义：

1）由于材料与环境反应而引起的材料的破坏或变质。 2）除了单纯机械破坏以外材料的一切破坏。 3）冶金的逆过程。

定义3）可以做个解释，冶金过程是从矿石中提取金属以及将金属精炼或合金化以供使用。多数铁矿石含有铁的氧化物，钢被水和氧腐蚀就生成水和氧化铁，即铁矿石的主要成分。

冶炼（还原过程） 轧制

铁矿石（氧化铁）——————→铁——→钢管（板材）

介质作用（氧化过程）

钢管（板材）——————→氧化铁（铁矿石主要成分）

过去说生锈是指钢铁，说腐蚀是指金属的腐蚀，现在这两个概念都有所扩展。

第二节 腐蚀的环境

所有环境都有一定的腐蚀性。例如：空气和潮气，淡水、海水、蒸馏水和矿坑水，农村、城市和工业大气，水蒸汽和其他气体如氯、氨、硫化氢、二氧化硫和燃料气体，各种酸如盐酸、硫酸、硝酸、环烷酸、醋酸，碱，土壤，以及食品。一般来说，无机物的腐蚀比有机物要强。石油工业的腐蚀更多的是来自于氯化钠、硫、盐酸、硫酸和水，而不是来自于油本身。高温、高压通常会造成更加苛刻的腐蚀条件。人体也有腐蚀性，腐蚀对于医用金属也很重要，如关节、螺丝、骨板和心脏瓣膜。

如果不是采用了耐蚀材料，今天的很多生产工艺就不能进行。 第三节 腐蚀的基本动力

腐蚀的基本动力来自于金属本身，介质只是条件。冶金过程消耗了能量，也可以说金属本身储存了能量，释放和降低能量是金属的客观要求，只要外界条件

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