船用钢的腐蚀与防护

船用钢的腐蚀与防护

摘要：详细阐述了海洋环境腐蚀及其影响因素，对船体材料在海洋环境中受到的主要腐蚀类型及其腐蚀机理进行了综述，重点包括化学腐蚀、电化学腐蚀、空泡腐蚀及海洋生物腐蚀等方面。然后，通过对船用钢在海水中腐蚀机理及耐蚀环境的分析，分别从耐蚀材料的选择、表面改性技术的应用、涂层保护材料的发展、阴极保护及防污涂料的应用等影响方面，最后总结了主要的防护措施。

关键词：船用钢海洋环境腐蚀腐蚀防护防腐材料综述

一、船用钢的用处和常用材料

船用钢是指用于制造海船和内河船舶船体结构用的钢，也是对结构强度要求最高的钢板，通常为优质碳素钢和优质低合金钢。船用钢要求有一定的强度、韧性和一定的耐低温及耐腐蚀性能，并要求有较好的焊接性能。常用的船体结构钢有GB712 规定的一般强度钢（A、B、D、E 级）钢板，高强度钢（AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36级）钢板；GB5312 规定的船舶用优质碳素钢（C1O、C20）钢管；GB9945 规定的造船用A、B 级钢球扁钢等。造船用宽厚钢板钢种包括一般强度船板（A—E）、高强度船板（AH32—EH40）、超高强度船板钢（AH42—FH69）、船用锅炉板、造船及海洋平台用Z 向钢板等。船板钢

生产主要技术由高碳单元素、低碳多元素、向微合金化和复合微合金化方向发展；由低强度级别向高强度级别、超高强度级别发展。目前，船板钢的强度一般可达450~980MPa。船用刚材是船用主要材料之一，在船舶建造中钢材的实际费用约占船舶造价的20%左右。因此，降低船用钢材的耗用量，无疑对提高造船经济效益有着举足轻重的影响。

海水含盐量一般在３％左右，是天然的强电解质，金属材料受到腐蚀后会影响海上装备和工作设施的整体性能。美国第１艘核潜艇鹦鹉螺号，其非再生热交换器所使用的０Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管就曾于１９６０年出现应力腐蚀破裂事故。由于金属材料的腐蚀行为随其暴露条件的不同而不同，所以，一般根据海拔高度和海水深度将海洋环境腐蚀分为若干个腐蚀区，即海洋大气区、海洋飞溅区、海水潮差区、海水全浸区（包括海水表层浸泡区及海水深海区）和海底泥土区。海洋大气区位于海平面平均高潮线以上，常年不接触海水。因为金属表面沉降存有含盐粒子，其中氯化物吸湿性强，易在表面形成湿膜，成为影响腐蚀的主要因素。除此之外，距离海面的高度、风速、风向、降露周期、雨量、温度、太阳照射、尘埃、季节和污染等也影响着该区的腐蚀行为。海洋飞溅区位于海平面平均高潮线附近，海水飞溅可以喷到金属表面，且涨潮时又不会被浸没。该区含盐粒子量大，浪花飞溅形成干湿交替，在海水气泡冲击破坏材料表面时，使腐蚀大大加快。该区的主要特点是处于干湿交替中，腐蚀反应的阴极电流比在海水中还要大，其腐蚀速率也是各区中最快的。海水潮差区位于海水平均高潮线与低潮线之间，特点是涨潮时被淹没，退潮时则暴露在空气中，干湿交替变化明显，使得腐蚀加剧。该区也存在海洋生物的附着，对于不锈钢等易钝化金属来说，易形成闭塞电池型的局部腐蚀。海水全浸区是常年被海水浸泡的区域，表层区和深海区的海水溶氧量不一。表层区（水深＜２０ｍ）的溶氧量趋近于饱和，生物活性高，水温高，是该区中腐蚀最严重的地方。随着海水深度的增加，溶氧量逐渐减少，腐蚀程度也逐渐减弱。

海底泥土区位于海底，由海水和海底沉积物组成。该区情况复杂，海水浸渍了海泥，金属表面同时接触海水和海泥；同时，该区还含有丰富的微生物，其活动产生较多腐蚀性气体，如氨气和硫化氢气体，使腐蚀行为复杂化。

海洋环境是一个复杂的环境，除了上述提到的几种影响海洋环境腐蚀的主要因素外，光照、海风、尘埃和污染等因素也会对金属材料在海洋环境下的腐蚀行为产生影响。要研究金属材料的海洋环境腐蚀，必须对不同腐蚀区影响腐蚀的各个因素进行分析研究，并结合不同

的金属材料与具体的环境特点，进行综合分析，得出腐蚀机理。

二、船用钢发生的常见腐蚀类型和原因

海洋是极为苛刻的腐蚀环境，海水中的氯离子可穿透金属的氧化膜保护层，形成点蚀或坑蚀，使金属出现晶间腐蚀。军舰、海洋石油平台、远洋船舶、跨海大桥等金属结构物如不采取有效的防护措施，在短短几年内就会因腐蚀而造成破坏。金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀只集中在金属表面的局部位置，腐蚀破坏事故常在没有征兆的情况下突然发生，对海洋工程结构的破坏常常比全面腐蚀严重得多。局部腐蚀可以分为应力腐蚀破裂、小孔腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、氢脆、细菌腐蚀等。

1、电偶腐蚀

大型海洋工程结构普遍使用多种金属材料，如钢、铜、钛合金、不锈钢及铝等，当两种不同电化学性质的金属与周围海水构成回路时，即造成负电位的金属快速腐蚀溶解，这就是电偶腐蚀。它能诱导甚至加速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等的发生。由于海水是一种极好的电解质，一些在大气中腐蚀不明显的设备在海水中很容易构成电回路而产生电偶腐蚀。

异种材料在海水中的电位差是构成电偶腐蚀的必要条件和推动力。两偶对电位差越大，说明电偶腐蚀的推动力越大。而在实际的腐蚀体系中，金属电极的表面状态、氧含量、含盐量、温度等不是稳定不变的，故利用电偶序，即实际工况下测得的稳定电位的相对大小，来判断电偶腐蚀电池的阴、阳极极性和金属腐蚀的倾向性大小更有实际意义。电偶腐蚀速度大小由电偶电流来衡量。电流密度与电位差ΔεＲ成正比，与（ＲＡ）ａ、（ＲＣ）ｃ、１σ之和成反比，由于海水电导率σ小故海洋环境下电偶腐蚀严重。此外，电偶腐蚀作为钢铁在海洋腐蚀中的一个重要腐蚀行为，从纵向上看，海－气交换与海－泥交换界面区等不同环境中存在电偶腐蚀；从横向上看，海底铺设的长距离管线通过不同水质的海水、沉积层及陆海交界处等不同环境中存在电偶腐蚀；焊接试样母材、焊缝、热影响区间由于自腐蚀电位的不同也会产生电偶腐蚀行为。

2、点腐蚀

所谓点蚀，就是由于钢表面的腐蚀速率不均匀，腐蚀后的表面出现浅斑、船用钢海水腐蚀与检测研究点状坑或是溃疡状腐蚀坑，习惯上就把这种腐蚀或形貌称为钢的点蚀，又称孔蚀。点蚀的一般特征表现在，如果与海水接触的碳钢、低合金表面上，阳极、阴极的面积非常小，而这些微阳极和微阴极在表面上变幻不定地分布着，在这种情况下，钢遭受的是均匀全面腐蚀。然而，钢表面的组织结构或状态、海生物的污损等不同，都能使腐蚀的表面出现宏观的阳极区和阴极区，从而引起钢的腐蚀不均匀，即发生点蚀。例如，钢中的硫化物夹杂的电位比钢基体正，因此，钢的坑蚀首先发生在硫化物周围。而大型海生物（如牡蛎、藤壶等）的污损，会引起钢表面的氢浓度差异，从而产生氧浓差电池腐蚀。对碳钢、低合金钢在海水中的点蚀发展机制，只有初步的研究，认为它与易钝化金属的孔蚀相类似，形成一种闭塞电池，具有自催化效应。这一机制符合腐蚀受氧扩散控制的情况。钢在海水中长期浸泡，由于生物和锈层的作用，点蚀发展的控制因素比较复杂。

3、缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是两个连接物之间的缝隙处发生的腐蚀，金属和金属间的连接（如铆接、螺栓连接）缝隙、金属和非金属间的连接缝隙，以及金属表面上的沉积物和金属表面之间构成的缝隙，都会出现这种局部腐蚀。缝隙腐蚀是由缝隙内外介质间物质移动困难所引起的。为此，缝隙的宽度应足够狭小。它的发展也是一个闭塞区内的自催化过程。例如处在海水等介质中的钢制零部件，在缝隙腐蚀的起始阶段，缝隙内外的金属表面都发生以氧还原作为阴极反应的腐蚀过程。由于缝隙内的溶氧很快被消耗掉，而靠扩散补充又十分困难，缝隙内氧还原的阴极反应逐渐停止，缝隙内外建立了氧浓差电池。缝隙外大面积上进行的氧还原阴极反应，则促进缝隙内金属阳极溶解。缝隙内金属溶解产生过剩的金属阳离子(Me+),又使缝隙外的氯

离子迁入缝隙内以保持电平衡。随之而发生的金属离子水解，使缝隙内酸度增高，又加速了金属的阳极溶解

4、化学腐蚀

化学腐蚀是指材料同周围的介质发生直接的化学反应，使参与反应的金属材料的状态改变，导致金属材料破坏。金属材料在海洋环境中，其化学腐蚀主要受紧密附着的钝化膜影响。对于非钝性金属来说，腐蚀在表面上进行，表面生成一层腐蚀产物( 锈层) ，腐蚀稳定态较快达到，环境因素变化对它的腐蚀性能影响较小。而钝化能力较强的金属，如不锈钢、铝合金等材料表面侵泡在大量卤族元素离子存在的海水环境中时，通常会形成一层氧化膜，这个膜层的结构特性由裸露合金的化学成分，材料内部及表面微观缺陷及海水中p H、含氧量等因素决定，环境条件对其腐蚀速率影响较大。

5、电化学腐蚀

电化学腐蚀是材料在潮湿气体以及导电的液体中，由于电子流动而引起的腐蚀，是船舶在海洋环境中最主要的腐蚀类型。海水电化学腐蚀的阴极过程是氧的去极化过程:

O2+2H2O + 4e→4O－，其平衡电位+ 0. 75 V 左右。溶解氧的还原反应在Cu、Ag、Ni 等金属上较易进行，其次是Fe、Cr，在Sn、Al、Zn 上过电位较大，反应进行困难。因此，Cu、Ag、Ni 只是在溶解氧量低的情况下才较稳定，而当海水流速大、供氧快时，腐蚀速度也相应提高。另外，在含有大量H2S 的缺氧海水中，也可能发生H2S 的阴极去极化作用，Cu、Ni 是易受H2S腐蚀的金属，Fe、Cu 等高价离子也可促进阴极反应。当铝等其它金属表面上，因发生反应Cu2 ++ 2e→Cu 而析出铜时，将成为有效的阴极，因此海水中如含有0. 1 × 10－6以上的Cu2 +，就不能使用铝合金。

6、空泡腐蚀

空泡腐蚀指流体高速流动，产生紊流，在流体内负压区产生的气泡受到压缩，并在高的内压下破裂，对周围金属产生连续激烈的锤击，并与其它腐蚀共同作用导致管路损坏，即以空泡的机械破坏为主，其它腐蚀为辅的综合腐蚀类型。目前大多数研究者认为，空泡腐蚀引起破坏的起因是经常存在的纯力学因素，力学因素引起的材料的破坏是由于液体中空泡溃灭时形成的冲击波和微射流的综合作用所产生的巨大的反复冲击压强对材料造成强度破坏而形成的。虽然在空泡腐蚀过程中力学作用必然存在，但在腐蚀介质中，电化学腐蚀可以对空泡腐蚀起重要作用，二者相互促进，比单独一种因素所起到的破坏作用大的多。

7、海洋生物腐蚀

海洋生物是生长在船体及海中一切设施表面的动物、植物和微生物的通称，这些生物一般是有害的，它们给船舶和其他海洋设施带来的危害是多方面的，其造成的损失也是难以计算的。按照海洋生物的种类，又可将海洋生物分为宏生物和微生物两大类。

7. 1宏生物腐蚀

海洋宏生物主要包括藤壶、贝类、小型海藻、巨型海藻、海葵等，这些海洋宏生物附着在船体材料表面，不仅增加了船舶的航行阻力，造成航速降低，燃料消耗率增加，机械的磨损加大。而且，由于这些生物的附着，使金属表面附近的p H值、氧浓度和代谢产物浓度等在空间上分布不均匀，从而造成氧差或浓度差异电池，改变和加快金属被腐蚀的过程和速度。

7. 2 微生物腐蚀

海洋微生物腐蚀是指由微生物附着在涉海材料表面所引起或加速的腐蚀( MIC)，其腐蚀过程大致分为以下几个步骤:微生物向材料表面运动，微生物采用某种机制附着于材料表面，微生物在材料表面进行新陈代谢及繁殖并释放胞外聚合物形成菌落，旧的材料表面及菌落脱离并露出新的材料表面。目前，微生物能加速材料的腐蚀与分解的主要机理包括(1) 在材料表面形成微氧原电池; (2) 分泌的多聚物与金属离子发生络合反应; (3) 促进厌氧环境生成，使厌氧菌繁殖，导致材料的腐蚀; (4) 在材料表面产生氢气加速材料的氢脆; (5) 产生微生物

酶，分解吸氧反应中的中间产物过氧化氢，使之在材料表面产生氧气和水，从而改变材料表面氧浓度，加速腐蚀

三、对船用钢腐蚀的影响因素

海洋腐蚀问题十分复杂，不同海区的环境差异很大，同一海区不同的海拔高度和深度环境也不同。金属材料的海洋环境腐蚀是海洋环境中诸多因素共同作用的结果。在海洋环境腐蚀的不同腐蚀区，影响金属材料海洋环境腐蚀的因素也不尽相同。

3．1 湿度

在海洋大气区、海洋飞溅区和海水潮差区，金属材料表面持续或间歇暴露在空气中，腐蚀会受到大气湿度的影响。海洋大气湿度大，海盐吸湿性强，金属材料表面覆盖着一层腐蚀性水膜，强化了对其的腐蚀。金属材料表面既可接触到水膜所提供的腐蚀盐溶液环境，又可直接与大气中的氧接触，符合电解质中电化学腐蚀的规律。一般来说，海洋环境湿度越大，腐蚀越严重。

3．2 温度

对于任何化学反应，温度是重要的影响因素，温度不仅直接影响海洋环境中金属材料腐蚀反应的进行，而且也通过其他因素间接影响腐蚀。一般的化学反应，温度每升高１０℃，反应速率会提高至２倍。不同海域和不同季节的温度不同，腐蚀速率也不同；不同腐蚀区的温度也随着海拔高度和海水深度的变化而变化，海水到了一定深度后，温度变化不明显，不再是影响腐蚀的主要因素。

3．3 盐度

海水的最大特点就是含有海盐，海洋大气也是富有含盐粒子的腐蚀性大气，影响海洋腐蚀的最主要因素就是盐度。在大气环境下，盐度用大气含盐量来衡量；在海水环境下，盐度用盐浓度来衡量。溶解于液态水的含盐粒子使得液态水变为有强腐蚀性的强电解质，影响腐蚀的核心成分是氯化钠等氯化盐中的氯离子。

3．4 冲击

工作中的装备和设施难免会受到各种各样的作用力，除正常工作带来的受力冲击外，海洋环境还带来了特有的环境冲击。在海洋飞溅区，浪花飞溅形成的水泡在金属材料表面破裂，水滴溅落在金属表面会产生冲击；在海水潮差区，海浪会对金属产生冲击。金属材料表面受到的冲击实质上是外加载荷，在载荷足够大的情况下，金属材料表面的保护膜受到破坏，材料内部的残余应力增大，符合应力腐蚀规律。

3.5干湿交替

在海洋大气区、海洋飞溅区和海水潮差区，金属材料表面经常处于干湿交替的变化过程，使得表面的盐浓度较高，进而影响腐蚀速率。干湿交替的产生有多种原因，金属材料被海水浸没或落上飞溅的海水液滴是使得表面湿润的主要途径，大气湿度较大，得金属材料表面形成覆盖水膜也是表面湿润的一个重要途径；同时，由于海水中含有的氯化盐吸湿性强，也使得金属材料表面很容易处于湿润状态。暴露在太阳照射和海风中，使得残留的水膜蒸发，是金属材料表面变干燥的主要途径。

3. 6 含氧量

海水中的含氧量对于直接接触海水环境的金属材料的腐蚀行为有着重要影响，海水中氧的溶解度受海水温度的影响，对一些钝化金属来说，含氧量越高，腐蚀速率越大。在近中性的海水中，通过含氧量在电化学腐蚀的主要阴极反应中氧的去极化作用来控制腐蚀速率。流动的海水可以将氧输送到阴极表面，持续的供氧可以保证为腐蚀反应所用。如果氧的含量分布不均匀，则缺氧区会形成阳极，充氧区会形成阴极，从而形成氧浓度差电池，使阳极出现严重腐蚀；但是，对于不锈钢和铝合金等易钝化的金属材料，含氧量高会有助于形成表面钝化膜，有助于减缓腐蚀。

3.7 生物因素

生物因素主要包括微生物因素和海生附着生物因素。天然海水富含细菌等各类微生物，如硫酸盐还原菌、产酸菌和产氨菌等，其新陈代谢使得ｐＨ值、含氧量、有机物和无机物种类发生变化，影响电化学反应，从而影响腐蚀。不同微生物可能会相互作用，对腐蚀产生促进、减缓或者中性的影响。藤壶、牡蛎等软体动物和海藻、苔藓等植物有可能会附着在金属材料表面。石灰质的藤壶和牡蛎等海生附着生物可以阻隔金属表面与环境接触，从而起到一定的保护作用；但阻隔不完全也会引起表面局部区域含氧量的变化，形成氧浓度差电池促进局部腐蚀。生物死亡后的有机体被细菌分解后也会造成局部腐蚀。

海洋环境是一个复杂的环境，除了上述提到的几种影响海洋环境腐蚀的主要因素外，光照、海风、尘埃和污染等因素也会对金属材料在海洋环境下的腐蚀行为产生影响。

四、对船用钢腐蚀的防护措施

现代船舶工业中，船体材料的防腐蚀措施是一项综合的系统工程，主要包括耐蚀材料选择，表面改性处理、涂( 镀) 层保护、阴极保护等方面。

4.1 耐蚀材料

目前，制造船体常用的耐蚀材料主要有船体结构钢、钛合金及铝合金等。

船体结构钢是现代船舶建造中最主要、最重要、最关键的结构材料，其性能优劣直接影响到船舶的使用性能。近年来，美国、日本、法国等国家开发了一系列高强度船体结构钢，如美国研发的HY80、HY100、HY130、HSLA80、HSLA100、ULCB，日本的NS80、NS100，法国的HLES100，英国的ＲQT701 等等。我国从20 世纪60 年代开始，研究制备出了如921、922、923 钢等一系列船体结构钢; 从60 年代至70 年代，自行研制锰系无镍铬901、902、903 低合金船体结构钢钢和低镍铬903 等船体结构钢; 进入20 世纪80 年代后，又研发出390MPa 级907A 系列钢、785 MPa级980 系列钢等的耐蚀船体结构钢; 目前，921、922、923 系列及其配套材料是我国最主要的船体结构钢，其基本性能类同于世界同强度级别船体结构钢水平。

钛及钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性强、耐高低温、透声性好无磁性、可冷热成形、焊接性能好等优异性能，特别是在海水和酸性烃类化合物中具有优异的耐蚀性，是海洋技术特别是含盐环境优选的材料。因此，被誉为“海洋金属”，是海洋工程最有前途的金属材料。目前应用较多的有，俄罗斯研制的490、585、686、785 MPa等强度级别的船用钛合金，美国的Ti －0. 3Mo －0. 8Ni、Ti －3Al －2. 5V 和Ti －3Al －8V －6Cr－

4Mo －4Zr 等

耐蚀铝合金是铝合金中的一种，用在船舶上代替钢材可降低构件重量50% 以上，而且可以避免钢板在使用期间的因锈损引起的船舶过早报废，因此它是十分理想的船体材料。其在船舶材料领域的发展历史也是较为悠久的早在1891 年瑞士人就用铝材制造了第一艘小船; 20 世纪40 年代美国开发出可焊、耐蚀的Al －Mg 系合金; 60 年代研发出屈服强度高、耐蚀性能良好的Al －Mg －Si 系合金; 80 年代初，我国洛阳725研究所研制出

ZL115 型Al －Si －Mg －Zn 系铝合金，并于1983年通过中船总公司鉴定，列入船标CB884 －83 和国标GB1173－86; 90 年代后，我国西南铝业集团公司、中南大学等单位的一些学者，对低镁低硅的Al －Mg2 －Si3 合金进行了研究，结果表明此类合金具有很好的耐蚀性和综合性能; 近年来，钪成为备受关注的一种新型铝合金添加元素，据报道，钪可以抑制再结晶和细化晶粒，从而提高铝合金的耐蚀性能及抗疲劳性; 目前耐蚀铝合金的发展主要是通过添加诸如钪、锰、铬、锆、钛等微量元素，控制加工及热处理工艺，提高铝合金的使用性能并简化生产工艺。

4.2 表面改性

单纯的耐蚀材料已经不能满足现如今的需要，为了进一步提高船体材料的耐蚀性及使用

性，往往通过表面技术对其进行表面形成陶瓷层、镍基合金、钛合金等耐蚀性良好的保护层，或者是向内部渗入或扩散碳、氮、硼、钽等元素形成耐蚀层，提高材料的耐蚀性能。常见的表面改性技术有电镀、化学镀、热扩散、物理气相沉积、化学气相沉积、离子注入、微弧氧化技术等等。其中，微弧氧化是一种在有色金属( Al、Mg、Ti 等) 及其合金表面原位生成氧化物陶瓷层的新技术，该技术制备的膜层不仅结合力高、耐蚀性好，而且具有较高的硬度及耐磨性等优点，在船体材料表面改性中具有广泛的应用前景。除此之外，离子注入、气相沉积，也是目前研究的热点。

4.3 涂层保护

涂层保护是目前船体材料保护中最主要的措施之一，是在船体材料表面，喷、衬或涂上一层耐蚀性、阻隔性较好的物质，使船体材料表面与腐蚀介质隔离，从而达到防腐蚀的目的。

4.4 阴极保护

阴极保护是公认的防治船体材料腐蚀的较为经济有效的方法，通常将其与表面改性及涂层保护技术联合使用。按其方式，可分为牺牲阳极保护法和外加电流阴极保护法两种。

4. 4.1牺牲阳极

牺牲阳极保护法是利用电化学原理，由活泼金属( 锌、铝等) 在海水介质中与被保护材料构成电性连接，自身作为阳极被加速腐蚀，使被保护材料成为阴极而得到保护。常用的牺牲阳极材料主要有锌基、铝基和镁基三种，其中铝基由于电流容量大，价格便宜，故发展快，并已取代了锌基阳极全面用于舰船的保护中。镁基材料由于在使用中会产生大量的氢导致氢脆，近年来已逐渐被淘汰。

4. 4. 2 外加电流阴极保护

外加电流阴极保护法是通过外部直流电源来提供保护所需的电流，与牺牲阳极保护法相比，它的安装较为复杂、初期投入成本较高，但阳极排流量大，可自动调节保护电流输出，使船体电位恒定且使用寿命较长。值得注意的是，对于阴极保护系统，阴阳极的电化学行为受海水的深度、含氧量、p H、温度、盐度等多种因素的影响，最佳的阴极保护系统设计应综合考虑阳极电流容量、平均电流密度、极化性能等因素的影响。

4.5 防污涂料

防海生物的腐蚀通常被称为防海生物污损，长期以来人们曾利用化学、物理( 磁场、电子) 、生物、机械等方法进行防污，最常见的是涂覆防污涂料。早期人们使用的是有机锡防污涂料，但由于其具有危害海洋生物的副作用，国际海事组织会议通过决议于2003 年1 月1 日起在全世界禁止使用有机锡涂料; 随后释放少量氧化亚铜的低毒无锡自抛光防污涂料成为主要的防污涂料; 但随着人们对环保的要求越来越高，今年来低表面能防护涂料、仿生生物涂料、导电防污涂料等新型无毒防污涂料成为研究的重点。其中，导电涂膜电解海水防污技术是在船体涂布绝缘层后，以导电涂层为阳极、船体材料为阴极，通以微小电流时，会使海水电解，产生次氯酸钠，以达到船体表面防止海洋生物附着的目的。该方法可与阴极保护法联合起来使用，具有良好的经济效益，是目前最为看好的防污方法。

综上所述，船体材料在海洋环境中主要会受到化学腐蚀、电化学腐蚀、空泡腐蚀及海生物腐蚀，严重影响船舶的寿命及使用性能。目前制造船体的耐蚀材料主要有船体结构钢、钛合金及耐蚀铝合金，除采用表面改性技术增强其耐蚀性外，通常会在其表面喷涂保护层，并结合阴极保护方法对其进行防腐蚀保护护。另外，对于防海生物污损的方法，已经从原来的有机锡等有毒涂料，转变为现在的低表面能、导电防污涂料等无毒涂料。

五、参考文献

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金属腐蚀与防护

第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

海洋平台腐蚀与防护1

第一章前言 1.1 国内外海洋平台事故 近30年来，海洋腐蚀向人类敲响的警钟。1980年3月，在北海艾克菲斯油田上作业的“亚历山大·基定德”号钻井平台，在8级大风掀起的高6∽8m的海浪的反复冲击下，5根巨大的桩腿中的D号桩腿因6根主撑管先后断裂而发生剪切断裂，万余吨重的平台在25min 内倾倒，使123人遇难，造成近海石油钻探史上罕见的灾难。挪威事故调查委员会检查报告表明，D号桩腿上的D-6主撑管首先断裂。该主撑管曾经开过一个直径325mm的孔，并焊上一个法兰，准备安装平台定位声纳装置，实际上后来并未安装，开裂就是从这个法兰角的6mm焊缝处开始的，裂纹在海浪与荷载的反复作用下不断扩展，最后导致平台沉没。 2010年9月7日23时，山东东营胜利油田位于渤海的作业3号修井作业平台受玛瑙台风影响(风力最大时阵风9级，浪高近4米)平台发生倾斜发生倾斜45度事故。平台上4人落水，32人被困平台。目前已有34人获救。平台设计通常都考虑台风的影响，况且又是在中国的内海-渤海，我觉得平台倒塌与海洋腐蚀应有一定的关联。 1.2 腐蚀工程 腐蚀工程包括腐蚀原理和防护技术两部分。 腐蚀原理是从热力学和动力学方面解释和论述腐蚀的原因、过程和控制。 防护技术泛指防止或延缓腐蚀损害所采用的有效措施。大体上有以下几种： ①选择材料，根据使用环境合理选用各类金属材料或非金属材料； ②电化学保护技术，主要是阴极保护技术、阳极保护技术与排流技术；③表面处理技术，如磷化、氧化、钝化及表面转化膜； ④涂层、镀层技术，主要有涂料、油脂、镀层、衬里与包覆层等； ⑤调节环境，即改善环境介质条件，如封闭式循环体系中使用缓蚀剂、调节pH值，以及脱气、除氧和脱盐等； ⑥正确设计与施工，从工程与产品设计时就应考虑腐蚀问题，如正确选材与配合，合理设计表面与几何形状，严格施工工艺，采取保护措施，特别是防止接触腐蚀、应力腐蚀、缝隙腐蚀及焊接腐蚀等。 由此可见，腐蚀工程涉及的专业知识领域很广，主要有冶金、材料、机械、表面处理、化学、

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有： 3 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。

十大海洋腐蚀防护技术

盘点十大海洋腐蚀防护技术 前言 海洋工程构筑物大致分为：海岸工程(钢结构、钢筋混凝土)、近海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、深海工程(海洋平台、钻井、采油、储运)、海水淡化、舰船(船体、压载舱、水线以上)，简称为船舶与海洋工程结构。船舶与海洋工程结构的主要失效形式包括：均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀/磨损、海生物(宏生物)污损、微生物腐蚀、H2S与CO2腐蚀等等。控制船舶和海洋工程结构失效的主要措施包括：涂料(涂层)、耐腐蚀材料、表面处理与改性、电化学保护(牺牲阳极、外加电流阴极保护)、缓蚀剂、结构健康监测与检测、安全评价与可靠性分析及寿命评估。 从腐蚀控制的主要类型看(表1)，涂料(涂层)是最主要的控制方法、耐腐蚀材料次之，表面处理与改性是常用的腐蚀控制方法，电化学保护(牺牲阳极与外加电流)是海洋结构腐蚀控制的常用手段，缓蚀剂在介质相对固定的内部结构上经常使用，结构健康监测与检测技术是判定腐蚀防护效果、掌握腐蚀动态以及提供进一步腐蚀控制措施决策和安全评价的重要依据，腐蚀安全评价与寿命评估是保障海洋工程结构安全可靠和最初设计时的重要环节。建立全寿命周期防护理念，结合海洋工程设施的特点及预期耐用年数，在建设初期就重视防腐蚀方法，通过维修保养实现耐用期内整体成本最小化并保障安全性，是重大海洋工程结构值得重视的问题。 表1腐蚀防护方法及中国的防腐蚀费用比例 一、防腐涂料(涂层) 涂料是船舶和海洋结构腐蚀控制的首要手段。海洋涂料分为海洋防腐涂料和海洋防污涂料两大类。按防腐对象材质和腐蚀机理的不同，海洋防腐涂料又可分为

海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要包括船舶涂料、集装箱涂料、海上桥梁涂料和码头钢铁设施、输油管线、海上平台等大型设施的防腐涂料；非钢结构海洋防腐涂料则主要包括海洋混凝土构造物防腐涂料和其他防腐涂料。 海洋防腐蚀涂料包括车间底漆、防锈涂料、船底防污涂料、压载舱涂料、油舱涂料、海上采油平台涂料、滨海桥梁保护涂料以及相关工业设备保护涂料。海洋防腐涂料的用量大，每万吨船舶需要使用4～5万升涂料。涂料及其施工的成本在造船中占10%～15%，如果不能有效防护，整个船舶的寿命至少缩短一半，代价巨大。 海洋防腐领域应用的重防腐涂料主要有：环氧类防腐涂料、聚氨酯类防腐涂料、橡胶类防腐涂料、氟树脂防腐涂料、有机硅树脂涂料、聚脲弹性体防腐涂料以及富锌涂料等，其中环氧类防腐涂料所占的市场份额最大，具体见表2。实际上，从涂料使用的分类看，涂料可以分为：底漆、中间漆和面漆。其中，底漆主要包括富锌底漆(有机：环氧富锌；无机：硅酸乙酯)、热喷涂铝锌；中间漆主要有环氧云铁、环氧玻璃鳞片；面漆包括聚氨酯、丙烯酸树脂、乙烯树脂等。 表2我国重防腐涂料的种类与比例 我国重防腐涂料增长率较快，2012年我国涂料总产量1270万t，居世界第一位，但企业数量多，单产低。 我国涂料生产企业有上万家，但产量在5000t以上的涂料企业不足10%。美国涂料年生产总量约700万t，厂家只有400多个。日本是世界第3大涂料生产国，总产量200万t，生产企业只有167家。我国涂料公司的产值低：从企业销售额来看，我国最大的涂料公司的年销售额不足AkzoNobel(阿克苏诺贝尔)公司的1/50。此外，我国许多涂料公司的产品质量还有待进一步提高。我国虽有先进的纳米复

钢材的腐蚀与防腐

广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。 腐蚀的类型可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。湿腐蚀指金属在有水存在下的腐蚀，干腐蚀则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀。由于大气中普遍含有水，化工生产中也经常处理各种水溶液，因此湿腐蚀是最常见的，但高温操作时干腐蚀造成的危害也不容忽视。 湿腐蚀金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。与此同时在接触水溶液的金属表面，电子有大量机会被溶液中的某种物质中和，中和电子的过程是还原过程，即阴极过程。常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。 随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极过程会受到阻滞而变慢，这个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。 干腐蚀一般指在高温气体中发生的腐蚀，常见的是高温氧化。在高温气体中，金属表面产生一层氧化膜，膜的性质和生长规律决定金属的耐腐蚀性。膜的生长规律可分为直线规律、抛物线规律和对数规律。直线规律的氧化最危险，因为金属失重随时间以恒速上升。抛物线和对数的规律是氧化速度随膜厚增长而下降，较安全，如铝在常温氧化遵循对数规律，几天后膜的生长就停止，因此它有良好的耐大气氧化性。 腐蚀的形态可分为均匀腐蚀和局部腐蚀两种。在化工生产中，后者的危害更严重。 均匀腐蚀腐蚀发生在金属表面的全部或大部，也称全面腐蚀。多数情况下，金属表面会生成保护性的腐蚀产物膜，使腐蚀变慢。有些金属 , 如钢铁在盐酸中 , 不产生膜而迅速溶解。通常用平均腐蚀率（即材料厚度每年损失若干毫米）作为衡量均匀腐蚀的程度，也作为选材的原则 , 一般年腐蚀率小于 1 ～ 1.5mm, 可认为合用（有合理的使用寿命）。局部腐蚀腐蚀只发生在金属表面的局部。其危害性比均匀腐蚀严重得多，它约占化工机械腐蚀破坏总数的 70 ％ , 而且可能是突发性和灾难性的 , 会引起爆炸、火灾等事故。防腐蚀措施：金属腐蚀的防护主要方法有：①改变金属的内部结构。例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢 广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。 狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。 腐蚀的类型可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。湿腐蚀指金属在有水存在下的腐蚀，干腐蚀则指在无液态水存在下的干气体中 的腐蚀。由于大气中普遍含有水，化工生产中也经常处理各种水溶液，因此湿腐蚀是最常见的，但高温操作时干腐蚀造成的

(完整版)金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？ 答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示： 反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ） 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别 答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

论化工设备的腐蚀与防护示范文本

论化工设备的腐蚀与防护 示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

论化工设备的腐蚀与防护示范文本使用指引：此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 化工设备是人类生活当中必不可少的工业设备，其对 于人类生活水平的提高有着重要的推进作用。在日常使用 过程中，因为外部环境影响、内部化学药品侵蚀、使用方 法上选择以及使用年限过长等因素的促在，很容易造成化 工设备的腐蚀。这种化工设备腐蚀的情况出现，不仅会降 低化工设备的使用效果，还会带来极大的安全隐患，做好 对化工设备的防护工作，降低化工设备的腐蚀情况对于我 国化工事业的发展有着重要的作用。笔者结合实践工作经 验，在本文当中对化工设备的腐蚀因素进行分析，并探讨 了提高化工设备防护水平的策略。 在化工设备的实际工作当中，化工设备在工作时自身 所产生的化学腐蚀、外部环境的侵蚀、使用方法及维护方

法选择不当等因素都会为化工设备的腐蚀创造条件或实现对腐蚀的催化，一旦化工设备腐蚀到一定程度，那么化工设备的工作性能就必然会降低，腐蚀情况严重的还会导致化工设备的报废，想要保证化工设备的工作状态，实现化工产业的发展，做好化工设备的腐蚀防护工作势在必行。 1.化工设备腐蚀的因素分析 在化工产业当中，化工设备的腐蚀情况较为常见，其属于化工设备的合理损耗，根据对化工设备实际使用情况来看，导致化工设备腐蚀因素可以分为内部因素和外部因素两个层面。从内部原因来看，化工设备以金属材质为主，而金属自身的化学属性较为活跃，其在企业使用过程中，工作环境必须与化工生产介质发生接触，如酸、碱、高温、高压、不均匀应力等都极易发生金属腐蚀情况。从外部原因来看，化工设备的使用环境、使用方法及日常维护都会在不同程度上为化工设备的腐蚀创造条件。尽管化

钢铁腐蚀与防护

钢铁腐蚀与防护 1.有机涂层腐蚀防护 由有机高分子化合物为主体组成覆盖层统称为有机覆盖层。有机涂层还常常称作涂料,早期的涂料通常叫做油漆。其主要成膜物质和溶剂等,是以有机材料为主体的有机涂料。覆盖层是通过阻抗抑制、氧缺乏、阻止金属向环境放电和缓蚀技术来达到腐蚀防护的目的。 有机涂层种类繁多,应该依据钢结构的用途、环境、使用年限要求等进行选择。有机涂料的选择应考虑与腐蚀环境相适应的涂料品种、体系相匹配。更进一步了解成膜物质、溶剂等,其品种主要有过氯乙烯类、环氧树脂类、氯磺化聚乙烯类、聚氨酯类、氯化橡胶类、不饱和聚酯类、聚氟橡胶类、有机硅类,以及可用于地下的沥青焦油类等。有的还可交替搭配(如环氧煤焦油、含氟聚氯乙烯等) 。作为防腐涂料的特殊要求,须包含具有缓蚀作用的防锈颜料,一般有碱性颜料(红丹、铅酸钙等) 、可溶性颜料(锌黄、铬黄、磷锌黄等) 、阴极保护型颜料(锌、铝、镁粉等) 在室外使用的耐候性树脂覆盖层的耐久性按下面的顺序递增： 油脂≤酚醛≤醇酸树脂≤氯化橡胶系≤丙烯酸系≤聚氨酯系≤丙烯酸有机硅≤氟树脂类 目前国内外使用最多的钢铁结构件防腐方法是有机涂料涂装。涂装防腐主要基于隔离机理。显然只有当涂层将钢铁基体与腐蚀环境完全隔离时，涂层才能有效地保护钢铁材料免于腐蚀。但是事实上几乎所有的有机涂料橡层都存在一些微小的“针孔”．当外界的腐蚀介质通过这些通道到达钢铁基体时，就在涂层与基体的界面处发生腐蚀。钢铁腐蚀对产生的腐蚀产物体积将膨胀20倍，其结果是在涂层中出现蚀痕、鼓泡和剥脱．最终导致腐蚀防护体系的失效。为了维持涂层对钢铁基体的保护作用，通常每隔几年就要对钢铁构件重新涂装一遍，在腐蚀严重的环境下甚至每年都要涂装一遍．涂装方法的另一个缺点是污染环境。目前．许多国家对使用有机涂料的限制越来越严格 2.无机非金属涂层腐蚀防护

金属的腐蚀和防护教案

第二节金属腐蚀和防护 【教学目标】 1．能描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2．进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响； 3．参与试验探究观察铁生锈及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程，体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦，保持学习的兴趣； 【教学重点】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电化学原理 【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。 【教学过程】 【引入】【板书】第四节金属的腐蚀 【板书】一、金属腐蚀： 【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的，我们以前接触过金属腐蚀的，曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀，我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件，提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验，我这里提供的实验用品有：铁钉、煮沸过的水（除O2）、干燥剂（CaCl2）、植物油、试管、橡胶塞，还有食盐溶液和醋酸溶液。我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀，什么条件下锈蚀的速度会加快。 注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。 【实验设计】（学生自主设计）（由学生讲述设计的实验） 【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀，但是与水和空气同时接触的铁钉，出现明显的锈蚀。与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。 【板书】三、铁钉生锈的条件：潮湿的空气；加速锈蚀的原因，有电解质溶液。

【提问】铁作为我们常见的金属，我们看到的这个现象就是腐蚀现象，那么什么是金属腐蚀？它的定义，本质，分类分别是什么呢？ 【投影】金属腐蚀：指金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）发生化学反应而引起损耗的过程。 本质：金属原子失去电子被氧化。 【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境，也造成了不同程度的腐蚀，那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗？ 【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧，就是直接接触空气，例如有的地方的洒铁花，印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀，铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的，而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气，接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快，为什么呢？这就是第二类腐蚀，金属的电化学腐蚀。展示电化学腐蚀的定义。【投影】实验探究2，探究初中锌粒和稀硫酸反应，如果加入铜片会有什么现象。 【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡，因为接触了铜片，立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出，也相当于加快了锌粒的腐蚀。 【动画模拟】探讨回忆原电池的原理，指出铁钉其实是铁碳合金，含2~4%的碳，这样就组成了铁碳原电池，动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。 实验探究3：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 负极(Fe)：Fe - 2e- = Fe2+ 正极(C)：2H＋＋2e-＝H2↑（析氢腐蚀） 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-（吸氧腐蚀） 铁锈的生成：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3，失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。 【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀，我们来看这个试验装置：ｐ８５ 【试验现象和结论】水柱上升，说明发生了吸氧腐蚀。 【讲述】另外，我们还注意到，电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速

设备防腐蚀办法

设备防腐蚀办法引言 防腐蚀的方法总的来说可以分为两大类：一是正确地选择防腐蚀材料和其他防腐蚀措施；二是选择合理的工艺操作及设备结构。严格遵守化工生产的工艺规程，可以消除不应当发生的腐蚀现象，而即使采用良好的耐腐蚀材料，在操作工艺上不腐蚀规程，也会引起严重的腐蚀。目前，化工生产中常用的防腐蚀方法有以下几种。 1 正确选材和设计 了解不同材料的耐蚀性能，正确地、合理地选择防腐蚀材料是最行之有效的方法。众所周知，材料的品种很多，不同材料在不同环境中的腐蚀速度也不同，选材人员应当针对某一特定环境选择腐蚀率低、价格较便宜、物理力学性能等满足设计要求的材料，以便设备获得经济、合理的使用寿命。 2 调整环境 如果能消除环境中引起腐蚀的各种因素，腐蚀就会终止或减缓，但是多数环境是无法控制的，如大气和土壤中的水分，海水中的氧等都不可能除去，且化工生产流程也不可能随意更改。但是有些局部环境是可以被调整的，如锅炉进水先去除氧（加入脱氧剂亚硫酸钠和肼等），可保护锅炉免遭腐蚀；又如空气进入密闭的仓库前先出去水分，也可避免贮存的金属部件生锈；为了防止冷却水对换热器和其他设备造成结垢和穿孔，可在水中加入碱或酸以调节PH值至最佳范围（接近中性）；炼油工艺中常加碱或 氨使生产流体保持中性或碱性。温度过高时，可在器壁冷却降温，或在设备内壁砌衬耐火砖隔热，等。这些都是改变环境且不影响产品和工艺的前提下采用的方法，在允许的前提下，建议工艺中选用缓和的介质代替强腐蚀介质。 3

加入缓蚀剂 通常，在腐蚀环境中加入少量缓蚀剂就可以大大减缓金属的腐蚀，我们一般将它分为无机、有机和气相缓蚀剂三类，其缓蚀机理也各不相同。 1无机缓蚀剂 有些缓蚀剂会使阳极过程变慢，称之为阳极型缓蚀剂，它包括促进阳极钝化的氧化剂（铬酸盐、亚硝酸盐、铁离子等）或阳极成膜剂（碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐等），它们主要在阳极区域反应，促进阳极极化。一般阳极缓蚀剂会在阳极表面生成保护膜，这种情况下的缓蚀效果较好，但也存在一定风险，因为如果剂量不充足，会造成保护膜不完整，膜缺陷处暴露的裸金属面积小，阳极电流密度大，更容易发生穿孔。另一类缓蚀剂是在阴极反应，如钙离子、锌离子、镁离子、铜离子、锰离子等与阴极产生氢氧根离子，形成不溶性的氢氧化物，以厚膜形态覆盖在阴极表面，因而阻滞氧扩散到阴极，增大浓差极化。除此之外，也有同时阻滞阳极和阴极的混合型缓蚀剂，但加入量一般都需要先通过试验才可确定。 2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是吸附型的，吸附在金属表面，形成几个分子厚的不可视膜，可同时阻滞阳极和阴极反应，但对二者的影响力稍有不同。常用无机缓蚀剂有含氮、含硫、含氧及含磷的有机化合物，其吸附类型随有机物分子构型的不同可分为静电吸附、化学吸附及π键（不定位电子）吸附。有机缓蚀剂的发展很快，用途十分广泛，但是使用它同时也会产生一些缺点，如污染产品，特别是食品类，缓蚀剂可能对生产流程的这一部分有利，但进入另一部分则变为有害物质，也有可能会阻抑需要的反应，如酸洗时使去膜速度过缓，等。 3气相缓蚀剂 这类缓蚀剂是挥发性很高的物质，含有缓蚀基团，一般用来保护贮藏和运输中的金属零部件，以固体形态应用居多。它的蒸汽被大气中的水分解出有效的缓蚀基团，吸附在金属表面，达到减缓腐蚀的目的。另外，它也是一种吸附性缓蚀剂，被保护的金属表面不需要除锈处理。

金属材料的海洋腐蚀与防护习题(第一篇)

《金属材料的海洋腐蚀与防护》第一篇习题 一、填空题 1. 通常将海洋腐蚀环境分为5个区带，它们分别是：海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区以及海底泥土区。 2. 金属在海水中的腐蚀行为按其腐蚀速度受控制的情况分为： 控制和控制两大类。 3. 渤海的入海河流主要包括黄河、海河、辽河和滦河四条入海河流。 4. 南海北部海面12月份平均风速最大，台湾海峡及其南部海面以及巴士海峡海面由于狭管效应，是全年平均风速之冠。 5. 南海地形从周边向中央倾斜，依次分布着大陆架和岛架、大陆坡和岛坡及海盆等。 6. 在海洋环境中的金属结构件，腐蚀类型主要有均匀腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、冲击腐蚀、空泡腐蚀、电偶腐蚀、腐蚀疲劳等。 7. 金属结构腐蚀失效的主要原因可以归结为3个方面的原因：金属材料本身方面的原因、环境方面的原因、设计方面的原因。 8. 我国海水腐蚀试验确定的4个典型的试验点分别为黄海海域的青岛站、东海海域的舟山站和厦门站、南海海域的榆林站。 9. 在腐蚀学里，通常规定点位较低的电极为阳极，电位较高的电极为阴极。 10. 最重要最常见的两种阴极去极化反应是氢离子和氧分子阴极还原反应。 11. 多数情况下，发生氧去极化腐蚀主要由扩散过程控制。氧的扩散电流密度随溶解氧的浓度增加而增加，并与扩散层厚度成反比，流速越大，氧的扩散层厚度越小、氧的扩散电流密度越大，腐蚀增大。 12. 引起金属钝化的因素有化学及电化学两种。其中化学因素引起的钝化，一般都是有强氧化剂引起的。 13. 与腐蚀有关的微生物是细菌类，主要是硫酸盐还原菌。 14. 海水电导率以及氧在海水中的溶解度都主要取决于海水的盐度和温度两个 因素，其中任意一个因素的增加都会使海水电导率增加，氧的溶解度降低。15. 诸多海洋生物钟，与海水腐蚀关系较大的附着生物，最常见的附着生物主要有硬壳生物和无硬壳生物两种。 二、名词解释 1. 海洋飞溅区 答：在海洋环境中，海水的飞溅能够喷射洒到结构物表面，但在海水涨潮时又不能被海水所浸没的部位一般称为海洋飞溅区。 2. 海水潮差区 答：指海水平均高潮线与平均低潮线之间的区域。 3. 缝隙腐蚀 答：部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成特变小的缝隙，使缝隙内介质处于滞留状态引起缝内金属的加速腐蚀，这种局部腐蚀。

金属的腐蚀与防护 教学设计教案

第3节化学能转化为电能——电池 第3课时金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。 3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。 【预习】 三、金属的腐蚀与防护 1、金属电化学腐蚀的原理 （1）金属腐蚀。 金属腐蚀常见的类型：。 （2）电化学腐蚀 ①概念：当两种金属（或合金）且又同时暴露在里或与接触时，由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。 电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同，又可分为和两种。 ②吸氧腐蚀 见课本27页图1-3-13：表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况，其中为负极，为正极，铜板表面凝结有一层水膜，空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液，从而构成原电池。 电极反应为：负极：正极： 然后OH－与Fe2+结合为Fe(OH)2，故该原电池的总反应为： Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3：方程式为： 生成的Fe(OH)3分解，从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O)，该过程主要消耗O2，称为吸氧腐蚀。③析氢腐蚀 同样是上述腐蚀，若空气中SO2含量较高，处于酸雨的环境下，使水膜酸度较高，即电解质溶液为酸性溶液，正极反应就变为： 总反应为：。该过程为析氢腐蚀。 无论是析氢腐蚀，还是吸氧腐蚀，都使金属成为原电池的负极，金属电子变为金属阳离子而被腐蚀，且金属越越易发生电化学腐蚀。 【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是（） A、避免长期接触潮湿空气 B、避免与酸性物质接触 C、不能接触干燥的空气 D、不能盛放硫酸铜溶液 【例2】下列现象中，不是由于原电池反应造成的是( ) A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。 B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。 C、纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率。 D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。 2、金属的防护 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生，常见有以下几种金属防护方法： (1)让金属制品处于的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在，金属不易被腐蚀。 (2)在金属表面加一层。常见的方法是刷一层、、、 、等保护层，效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。

金属材料在海洋中的腐蚀与防护

金属材料在海洋中的腐蚀与防护 摘要：沿海工业发展，海洋资源的开发和利用，离不开海上基础设施的建设。由于海洋苛刻的腐蚀环境，金属材料结构及构造物的腐蚀不可避免。为了减少腐蚀，我们必须采取相应防护，目前阴极防护技术及海洋防蚀材料的发展，已经让金属的腐蚀得到一定的控制，并且随着技术的不断深化，海洋金属的腐蚀一定会得到更好的控制。 关键词：金属材料；海洋腐蚀环境；海洋腐蚀类型；阴极保护技术；海洋防蚀材料腐蚀是金属与其所处的环境之间的化学或电化学相互作用，受材料特性和环境特性所支配，其结果，改变了金属的性质。一般设施的建设都要经过设计阶段，其中防腐蚀设计是保证工程设施使用寿命的重要步骤。沿海工业建设，海洋资源开发和海洋经济的发展离不开海洋腐蚀研究。下面介绍一下各种不同的还有腐蚀环境和影响腐蚀的因素以及腐蚀类型。 海洋腐蚀环境——海水含盐量一般在3%左右，是天然的强电解质。大多数常用的金属结构材料受海水或海洋大气的腐蚀并且材料的耐腐蚀性能随暴露条件的不同而发生很大的变化。为方便起见，通常将海洋腐蚀环境分为5个区带：海洋大气区，海洋飞溅区，海水潮差区，海水全浸区以及海底泥土区。各区环境条件及腐蚀行为见下表： 图1-1——环境的分类 图1-2反映了海洋环境条件及腐蚀行为的情况 海洋大气区----海洋大气环境的腐蚀性，随温度的升高而加强。温度越搞腐蚀性越强。 海洋大气的腐蚀往往受多种因素的影响，是各种不同因素相互作用引起的，包括水分的影响，尘埃的影响，二氧化硫的影响及盐粒的影响等。

1．水分的影响---对大气腐蚀产生重要影响的是表面水分的含量，它直接影响到金属的腐蚀速度和腐蚀机理。根据实验结果，钢、铜、锌等金属在相对湿度50%~70%以下的空气中腐蚀轻微。金属表面所覆盖水膜的厚度和腐蚀度之间的关系如下图示。在Ⅰ区域中，水分子层或不完整的单分子层，腐蚀反应基本是氧化反应，常温下腐蚀速度很低；在Ⅱ区的水分子尽管用肉眼看不见，但其厚度有数10个水分子层甚至100个水分子层，次部分发生金属在水溶液中的电化学腐蚀，一般大气中的腐蚀是在该状态中发生的，随着水膜层厚度的增加腐蚀速度变大；在Ⅲ区水分子的存在可以用肉眼看见，水分子层厚度1微米以上存在的金属表面腐蚀，由于通过水层氧的扩散量所控制，所以腐蚀速度变低，在Ⅳ区域内与浸渍在水溶液中金属的腐蚀相类似。 图1-2为金属表面上水层厚度和腐蚀速度之间的关系 2．尘埃的影响---从大气中，尘埃并附着在金属表面的尘埃与腐蚀性有着密切的关系。附着的尘埃在金属表面上持续一段时间，就会引起腐蚀，尤其易引起点蚀。3．二氧化硫的影响--- S02 的平均浓度在严重污染的地带可达（0.01~0.1）*10^(-4)%，但是S02一般是溶解在金属表面的水分中，在锈层中一般含有FeSO4 的浓度及季节变化而变动。下图表示铁和铝的5个月的晶体，其数量随着S0 2 浓度的关系。其腐蚀原理可用电化学反应解释 的腐蚀量和S0 2 阳极反应：Fe→Fe2+ + 2e- 阴极反应：H O + O2 + 2e- →2OH- 2 Fe2+和OH-相结合生成Fe（OH）2沉淀物，这是大气腐蚀的第一阶段；随着Fe（OH）2的氧化而生成各种氧化物，这是大气腐蚀的第二阶段。

2019年金属的腐蚀与防护

2019年金属的腐蚀与防护 篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点 【知识梳理归纳】 一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)概念 金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象．(2)实质 金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应．(3)类型 根据与金属不同，可分为腐蚀和腐蚀． 2．化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀． 3．电化学腐蚀(1)概念 不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化．（2）分类

以钢铁的腐蚀为例 【问题探究】将纯铁放入稀H2SO4中，发生的是析氢腐蚀吗？ 提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀H2SO4发生的是化学腐蚀． 二、金属的防护 1．改变金属内部组织结构如制成等． 2．金属表面加保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法．3．电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法——原理 被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极．(2)外加电流的阴极保护法——原理

被保护的金属与电源的极相连，作电解池的极． 【自我诊断训练】 1．(20XX·福建高三质检)打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象是() A．烧杯中有气泡产生B．试管内有黄绿色气体产生C．铁丝网的表面产生锈迹D．烧杯内溶液变红色 2．下列关于金属腐蚀的叙述中，正确的是() A．金属被腐蚀的本质是M＋nH2O===M(OH)n＋n/2H2↑B．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化C．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀 3．如图所示，在水槽中装入蒸馏水后，铁块腐蚀速率的大小顺序正确的是() A．Ⅰ＞Ⅱ＞ⅢB．Ⅰ＞Ⅲ＞ⅡC．Ⅱ＞Ⅰ＞ⅢD．Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ

初中化学第3节 钢铁的锈蚀与防护.doc

初中化学第3节钢铁的锈蚀与防护 姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________ 题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分 得分 一、选择题（共16题） 1.图中A、B、C、D是立在水田中的电线杆的铁丝拉线的四个部位，其中最容易生 锈的是() A.A处 B.B处 C.C处 D.D处 【答案】选C。C处与水、空气接触，生锈条件最充分，所以生锈速度最快，故选C。 难度：容易知识点：金属资源的利用和保护 2.下列有关金属的说法错误的是() A.常温下金属均为固态 B.合金的很多性能与组成它们的纯金属不同 C.铁在潮湿的空气中比在干燥的空气中更易生锈 D.铝在空气中表面会生成致密的氧化铝薄膜，使铝具有很好的抗腐蚀性能 【答案】选A。本题考查金属的性质与防护。解答本题需要明确三点：(1)并不是所有的金属在常温下都是固体，如金属汞就呈液态；(2)合金与各成分金属相比，具有优良的性能；(3)铁生锈是与空气中的氧气和水发生缓慢氧化的过程。 难度：基础知识点：金属资源的利用和保护 3.铁钉在钉入木制品时，有经验的木匠习惯用口水将铁钉润湿，你认为这样做的主要目的是() A.使铁钉更容易钉入木制品 B.这是为了使铁钉更易生锈，防止脱落 C.这是为了防止铁钉生锈而腐蚀 D.增大钉入时的摩擦力 【答案】选B。铁钉与水和氧气接触后更容易生锈，生锈后的铁钉不易从木制品中脱落。 难度：容易知识点：金属资源的利用和保护 4.铁在潮湿的空气里会发生锈蚀，证明氧气一定参加了反应必须要做的实验是() 评卷人得分

A.①② B.①③ C.②③ D.①②③ 【答案】选A。本题是关于铁生锈条件的探究，解题关键是明确铁生锈的两个条件，即与氧气和水同时接触。①中铁钉与水和氧气同时接触，铁钉生锈， ②中铁钉未与氧气接触不生锈，从而说明铁生锈必须有氧气参加。 难度：基础知识点：金属资源的利用和保护 5.关于金属材料的锈蚀说法不一，下列说法中，没有科学道理的是() A.金属经常接触水和空气锈蚀加快 B.改变金属的内部结构能抵御金属锈蚀 C.金属表面刷油漆可以抵御金属锈蚀 D.不断擦去铝表面的锈能抵御铝的继续锈蚀 【答案】选D。不断擦去铝表面的锈，会使内部的金属暴露出来，加快了铝的腐蚀，不能起到保护铝的作用。 难度：容易知识点：金属资源的利用和保护 6.下列认识不正确的是() A．钢是很纯的铁 B．铁锈的主要成分是Fe2O3·xH2O C．隔绝空气和水可以防止铁生锈 D．被腐蚀的铁制品应该加以回收 【答案】选A。钢是铁的合金，是混合物，A不正确；铁生锈是与空气中的氧气及水反应，B、C是正确的；被腐蚀的铁制品回收利用，可以节约金属资源，D说法正确。 难度：容易知识点：金属资源的利用和保护 7.埋在地底下的铸铁管道在下列哪种情况下腐蚀最慢() A.在干燥、致密的土壤里 B.在呈酸性、潮湿的土壤里 C.在呈碱性、潮湿的土壤里 D.在潮湿、含砂砾多的土壤里 【答案】选A。铁生锈的主要条件是：铁与空气中的氧气、水蒸气接触。根据铁生锈的条件可以分析出铁在干燥、致密的土壤里腐蚀最慢。 难度：容易知识点：金属资源的利用和保护 8.下列措施有利于防止铁制品锈蚀的是() A.农具上的铁锈没有及时除去 B.切过酸菜的菜刀不及时清洗 C.工地上的钢管堆放在潮湿的地方

热力设备腐蚀与防护习题

热力设备腐蚀与防护习 题 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

热力设备腐蚀与防护习题 二、电力设备的材料及腐蚀特点 1、试述热力设备水器系统的介质特点及其对腐蚀的影响 答：（1）热力设备水器系统的介质是水和蒸汽。（2）热力设备的结垢（它可使金属壁温过高，金属强度下降，致使锅炉的管道发生局部变形、鼓包、甚至爆管，还会降低锅炉传热效率）；热力设备腐蚀（缩短设备服役期，形成新腐蚀源使水中杂质增多，促进结构过程，加剧炉管腐蚀，形成恶性循环）；过热器和汽轮机内积盐（过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高，以致爆管；汽轮机内积盐会大大降低出力和效率） 2、简述热力腐蚀的类型和特点 答：（1）氧腐蚀：运行氧腐蚀在水温较高条件下发生，停用氧腐蚀在低温下发生。 （2）酸腐蚀：热力设备和管道可能与酸接触，产生析氢腐蚀。 （3）应力腐蚀：包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳，锅炉和汽轮机都会产生应力腐蚀。 （4）酸性磷酸盐腐蚀：由于锅炉内部添加较多酸式磷酸盐而引起的腐蚀。 （5）锅炉的介质浓缩腐蚀：腐蚀主要发生在水冷壁管。 （6）亚硝酸盐腐蚀：在水冷壁管发生腐蚀。 （7）汽水腐蚀：当过热蒸汽温度超过450摄氏度时，蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物，使管壁变薄。

（8）核电站蒸汽发生器凹陷：是对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。 （9）电偶腐蚀：锅炉化学清洗时，可能在炉管表面产生铜的沉积，即“镀铜”。由于镀铜部分电位正，其余部位电位负，形成腐蚀电池，产生电偶腐蚀。 （10）铜管选择性腐蚀：发生在水侧，可使机械性能下降，会引起穿孔甚至破裂。 （11）晶间腐蚀：在表面还看不出破坏时，晶粒之间已丧失了结合力，失去金属声音，严重时轻敲可碎，甚至形成粉末。 （12）磨损腐蚀：高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击，对金属材料表面施加切应力，使表面膜破坏。 （13）空泡腐蚀：使表面膜局部毁坏，裸露金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面再钝化，气泡破灭再使表面膜破坏。 （14）锅炉烟侧高温腐蚀：发生在锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面。 （15）锅炉尾部的低温腐蚀：低温腐蚀是由于烟气中三氧化硫和烟气中的水分发生反应生成硫酸造成的。 四、氧腐蚀 1、停炉腐蚀的危害有哪些 答：（1）在短期内使停用设备金属表面遭到大面积破坏（2）加剧热力设备运行时的腐蚀。 2、论述火力发电厂停炉保护方法有哪些