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1、電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)防腐蝕技術(shù)防腐蝕技術(shù)u正確選用金屬材料和合理設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu)正確選用金屬材料和合理設(shè)計(jì)金屬結(jié)構(gòu) 前面已經(jīng)介紹前面已經(jīng)介紹u電化學(xué)保護(hù)電化學(xué)保護(hù)u工藝防腐工藝防腐u添加緩蝕劑添加緩蝕劑u采用有效的表面覆蓋層等采用有效的表面覆蓋層等 為了達(dá)到金屬防護(hù)目的而采為了達(dá)到金屬防護(hù)目的而采取綜合的方法手段。取綜合的方法手段。1電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電電化化學(xué)學(xué)保保護(hù)護(hù)陰極保護(hù)陰極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù) 對(duì)被保護(hù)金屬通以對(duì)被保護(hù)金屬通以陰極陰極電流，電位電流，電位負(fù)移至負(fù)移至或接近免蝕區(qū)或接近免蝕區(qū)而防止或而防止或減小腐蝕。減小腐蝕。對(duì)被保護(hù)金屬通以對(duì)被保護(hù)金屬通以陽(yáng)極陽(yáng)極電流，

2、電位電流，電位正移至正移至鈍化區(qū)鈍化區(qū)而減小腐蝕。而減小腐蝕。2電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)陰極保護(hù)陰極保護(hù)陽(yáng)極反應(yīng)停止，陽(yáng)極反應(yīng)停止，金屬腐蝕停止。金屬腐蝕停止。3n對(duì)金屬表面通往足夠的陰極電流，使金屬電對(duì)金屬表面通往足夠的陰極電流，使金屬電位變負(fù)，并使陽(yáng)極溶解速度減小。位變負(fù)，并使陽(yáng)極溶解速度減小。n腐蝕金屬在外部陰極電流作用下受到陰極極腐蝕金屬在外部陰極電流作用下受到陰極極化而使電位負(fù)移，局部陽(yáng)極電流減小，即腐化而使電位負(fù)移，局部陽(yáng)極電流減小，即腐蝕速度減小。當(dāng)電極電位負(fù)移至該金屬的平蝕速度減小。當(dāng)電極電位負(fù)移至該金屬的平衡電位時(shí)，腐蝕速度減小到零，腐蝕被完全衡電位時(shí)，腐蝕速度減小到零，

3、腐蝕被完全抑制。抑制。電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)陰極保護(hù)原理陰極保護(hù)原理4電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)陰極保護(hù)分類陰極保護(hù)分類利用外部直流電源，通利用外部直流電源，通過(guò)輔助陽(yáng)極對(duì)金屬施加過(guò)輔助陽(yáng)極對(duì)金屬施加陰極電流的保護(hù)方法。陰極電流的保護(hù)方法。在被保護(hù)的金屬上接一種電在被保護(hù)的金屬上接一種電位更負(fù)的活潑金屬或合金，位更負(fù)的活潑金屬或合金，活潑金屬不斷溶解而犧牲掉，活潑金屬不斷溶解而犧牲掉，被保護(hù)金屬受到陰極極化而被保護(hù)金屬受到陰極極化而得到保護(hù)。得到保護(hù)。5 設(shè)計(jì)時(shí)可考慮設(shè)計(jì)時(shí)可考慮在兩段管之間加入一段可在兩段管之間加入一段可更換的管更換的管,此管由較活潑的金屬制造。備件此管由較活潑的金屬

4、制造。備件儲(chǔ)備儲(chǔ)備考慮設(shè)置易損件考慮設(shè)置易損件,以便及時(shí)更換。以便及時(shí)更換。6電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)6電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)外加電流陰極保護(hù)外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)組成：直流電源、輔助陽(yáng)系統(tǒng)組成：直流電源、輔助陽(yáng)極、被保護(hù)管道、極、被保護(hù)管道、附屬設(shè)施附屬設(shè)施將被保護(hù)金屬與外加電源負(fù)極將被保護(hù)金屬與外加電源負(fù)極相連，輔助陽(yáng)極接到電源正極，相連，輔助陽(yáng)極接到電源正極，由外部電源提供保護(hù)電流。由外部電源提供保護(hù)電流。外部電源通過(guò)輔助陽(yáng)極將保護(hù)電外部電源通過(guò)輔助陽(yáng)極將保護(hù)電流引入地下，通過(guò)土壤提供給被流引入地下，通過(guò)土壤提供給被保護(hù)金屬，被保護(hù)金屬在大地中保護(hù)金屬，被保護(hù)金屬在大地中仍為陰極

5、，其表面只發(fā)生還原反仍為陰極，其表面只發(fā)生還原反應(yīng)，使腐蝕受到抑制。而輔助陽(yáng)應(yīng)，使腐蝕受到抑制。而輔助陽(yáng)極表面則發(fā)生了丟電子氧化反應(yīng)。極表面則發(fā)生了丟電子氧化反應(yīng)。7電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)不需要犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)不需要外部電源，維護(hù)管理經(jīng)濟(jì)、外部電源，維護(hù)管理經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，對(duì)鄰近地下金屬構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)鄰近地下金屬構(gòu)筑物干擾影響小。筑物干擾影響小。適用于短距離、小口徑、適用于短距離、小口徑、分散的管道。分散的管道。8電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)1.1.犧牲陽(yáng)極材料犧牲陽(yáng)極材料O鎂及鎂合金鎂及鎂合金鎂的化學(xué)活潑性很強(qiáng)，其

6、標(biāo)準(zhǔn)電極電位為鎂的化學(xué)活潑性很強(qiáng)，其標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.37V。鎂中的雜質(zhì)易加速其自溶解，降低其電流效率鎂中的雜質(zhì)易加速其自溶解，降低其電流效率(按按50考慮考慮)和壽命，因此通常采用的是鎂合金，如和壽命，因此通常采用的是鎂合金，如Mg-Mn合金、合金、Mg-Mn-Zn合金和合金和Mg-Mn-Zn-Al合金等。合金等。Mg合金與鋼鐵撞擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，因此在油輪內(nèi)部合金與鋼鐵撞擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生火花，因此在油輪內(nèi)部和其他含有爆炸性氣體的場(chǎng)合嚴(yán)禁使用鎂合金陽(yáng)極。和其他含有爆炸性氣體的場(chǎng)合嚴(yán)禁使用鎂合金陽(yáng)極。適合用于電阻率高的電解質(zhì)，如純水和高阻的土壤。適合用于電阻率高的電解質(zhì)，如純水和高阻的土壤。9電化學(xué)

7、保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)1.1.犧牲陽(yáng)極材料犧牲陽(yáng)極材料O鋅及鋅合金鋅及鋅合金鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為鋅的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-0.76V。純鋅陽(yáng)極對(duì)雜質(zhì)含量很敏感，純度大于純鋅陽(yáng)極對(duì)雜質(zhì)含量很敏感，純度大于99.995%的鋅的鋅才可以直接作犧牲陽(yáng)極用。才可以直接作犧牲陽(yáng)極用。應(yīng)用最廣的還是鋅合金陽(yáng)極。如應(yīng)用最廣的還是鋅合金陽(yáng)極。如Zn-Mg、Zn-Ti、Zn-Al-Mg、Zn-Al-Si等。等。10電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)1.1.犧牲陽(yáng)極材料犧牲陽(yáng)極材料O鋅及鋅合金鋅及鋅合金鋅合金陽(yáng)極多用于土壤電阻率鋅合金陽(yáng)極多用于土壤電阻率Fe 2+2

8、eu處于活性溶解狀態(tài)，電位越正，處于活性溶解狀態(tài)，電位越正，電流密度越大，電流密度的大電流密度越大，電流密度的大小反應(yīng)出腐蝕的快慢。小反應(yīng)出腐蝕的快慢。u當(dāng)電流密度超過(guò)峰值點(diǎn)后，電當(dāng)電流密度超過(guò)峰值點(diǎn)后，電流急劇下降，這個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)流急劇下降，這個(gè)峰值點(diǎn)對(duì)應(yīng)稱為稱為致鈍電流密度致鈍電流密度Ic，對(duì)應(yīng)的電位稱為對(duì)應(yīng)的電位稱為致鈍電位致鈍電位。IcEc34電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)1.1.陽(yáng)極保護(hù)的原理陽(yáng)極保護(hù)的原理典型的陽(yáng)極極化曲線典型的陽(yáng)極極化曲線曲線的四個(gè)特性：曲線的四個(gè)特性：b.鈍化過(guò)渡區(qū)（活化鈍化過(guò)渡區(qū)（活化鈍化區(qū)）鈍化區(qū)）u金屬處于由活化狀態(tài)向鈍化金屬處于由活化狀態(tài)向鈍化狀態(tài)的突變過(guò)

9、程中，金屬開(kāi)狀態(tài)的突變過(guò)程中，金屬開(kāi)始鈍化，電流急劇下降，在始鈍化，電流急劇下降，在金屬表面可能生成二價(jià)到三金屬表面可能生成二價(jià)到三價(jià)的不穩(wěn)定氧化物。價(jià)的不穩(wěn)定氧化物。35電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)1.1.陽(yáng)極保護(hù)的原理陽(yáng)極保護(hù)的原理典型的陽(yáng)極極化曲線典型的陽(yáng)極極化曲線曲線的四個(gè)特性：曲線的四個(gè)特性：c.鈍化區(qū)鈍化區(qū)u不銹鋼中金屬元素發(fā)生氧化反不銹鋼中金屬元素發(fā)生氧化反應(yīng)，生成高價(jià)氧化物（膜）。應(yīng)，生成高價(jià)氧化物（膜）。u氧化物溶解量很小，即腐蝕速氧化物溶解量很小，即腐蝕速率很低率很低u正是陽(yáng)極保護(hù)所需要的電位控正是陽(yáng)極保護(hù)所需要的電位控制區(qū)。制區(qū)。u對(duì)應(yīng)的電流密度稱為對(duì)應(yīng)的電流密度稱為維鈍

10、電流維鈍電流密度密度Ip。Ip36電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)1.1.陽(yáng)極保護(hù)的原理陽(yáng)極保護(hù)的原理典型的陽(yáng)極極化曲線典型的陽(yáng)極極化曲線曲線的四個(gè)特性：曲線的四個(gè)特性：d.過(guò)鈍化區(qū)過(guò)鈍化區(qū)u當(dāng)電位高于當(dāng)電位高于穩(wěn)定鈍化區(qū)穩(wěn)定鈍化區(qū)，電，電流又出現(xiàn)增大現(xiàn)象，鈍化膜流又出現(xiàn)增大現(xiàn)象，鈍化膜轉(zhuǎn)化成可溶性的氧化物而遭轉(zhuǎn)化成可溶性的氧化物而遭受破壞，金屬腐蝕重新加劇。受破壞，金屬腐蝕重新加劇。37電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)2.2.陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)1.維鈍電流密度維鈍電流密度Ipu金屬在給定環(huán)境下維持金屬在給定環(huán)境下維持鈍鈍態(tài)態(tài)所需的電流密度。所需的電流密度。uIp代表金屬的溶解速度，

11、所代表金屬的溶解速度，所以以Ip愈小愈好愈小愈好。2.致鈍電流密度致鈍電流密度Icu使金屬在給定環(huán)境下發(fā)生使金屬在給定環(huán)境下發(fā)生鈍化所需的鈍化所需的最小電流密度最小電流密度。u愈小愈好愈小愈好。Ic愈小，則需要愈小，則需要的直流電源的輸出額定電的直流電源的輸出額定電流就小，設(shè)備費(fèi)用也就小。流就小，設(shè)備費(fèi)用也就小。IpIc38電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)2.2.陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)3.鈍化區(qū)寬度鈍化區(qū)寬度u鈍化區(qū)鈍化區(qū)寬度寬度(即即EcD區(qū)電位寬度區(qū)電位寬度)愈寬愈好愈寬愈好。u愈寬則對(duì)愈寬則對(duì)恒電位儀的控制精度恒電位儀的控制精度要求就愈低。要求就愈低。39電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保

12、護(hù)技術(shù)3.3.不同腐蝕體系和陽(yáng)極保護(hù)的關(guān)系不同腐蝕體系和陽(yáng)極保護(hù)的關(guān)系u不同不同金屬材料和金屬材料和不同不同介質(zhì)所形成的腐蝕體系具介質(zhì)所形成的腐蝕體系具有有不同不同的極化曲線式。的極化曲線式。u碳鋼碳鋼在熱濃酸中，致鈍操作比較困難，而且鈍在熱濃酸中，致鈍操作比較困難，而且鈍化后的腐蝕率也比較大，化后的腐蝕率也比較大，鈍化膜穩(wěn)定性比較差。鈍化膜穩(wěn)定性比較差。因此，陽(yáng)極保護(hù)冷卻器幾乎全部用因此，陽(yáng)極保護(hù)冷卻器幾乎全部用不銹鋼不銹鋼制造。制造。40電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)4.4.陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)參比電極參比電極u陽(yáng)極保護(hù)所適用的介質(zhì)大多為陽(yáng)極保護(hù)所適用的介質(zhì)大多為強(qiáng)腐蝕性和強(qiáng)氧化強(qiáng)腐蝕性

13、和強(qiáng)氧化性性溶液，為化工設(shè)備高溫高壓系統(tǒng)。溶液，為化工設(shè)備高溫高壓系統(tǒng)。u與陰極保護(hù)相比，陽(yáng)極保護(hù)更需要采用與陰極保護(hù)相比，陽(yáng)極保護(hù)更需要采用堅(jiān)固耐用堅(jiān)固耐用的固體參比電極。的固體參比電極。輔助陰極輔助陰極u對(duì)材料的要求：在陰極電流作用下對(duì)材料的要求：在陰極電流作用下耐腐蝕耐腐蝕和具有和具有較高的強(qiáng)度較高的強(qiáng)度。41電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)4.4.陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)直流電源的注意事項(xiàng)直流電源的注意事項(xiàng)：u不要采用簡(jiǎn)單的跳閘式繼電保護(hù)：某種原因出不要采用簡(jiǎn)單的跳閘式繼電保護(hù)：某種原因出現(xiàn)電流增大時(shí)，以避免重新建立鈍化。現(xiàn)電流增大時(shí)，以避免重新建立鈍化。u在原因未查明之前，不允許連續(xù)通大

14、電流，以在原因未查明之前，不允許連續(xù)通大電流，以免造成嚴(yán)重的活性溶解腐蝕或過(guò)鈍化腐蝕。免造成嚴(yán)重的活性溶解腐蝕或過(guò)鈍化腐蝕。u用于陽(yáng)極保護(hù)的恒電位儀一般都設(shè)計(jì)一個(gè)限流用于陽(yáng)極保護(hù)的恒電位儀一般都設(shè)計(jì)一個(gè)限流裝置。裝置。直流電源直流電源u和陰極保護(hù)相比，陽(yáng)極保護(hù)更需要采用恒電位儀。和陰極保護(hù)相比，陽(yáng)極保護(hù)更需要采用恒電位儀。42電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)4.4.陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)陽(yáng)極保護(hù)系統(tǒng)恒槽壓陽(yáng)極保護(hù)：恒槽壓陽(yáng)極保護(hù)：u作用：與參比電極一樣，控制電位。作用：與參比電極一樣，控制電位。u前提：輔助陰極的電位隨電流變化而變化不大前提：輔助陰極的電位隨電流變化而變化不大 u與參比電極相比：與參比電極相

15、比：簡(jiǎn)化保護(hù)系統(tǒng)簡(jiǎn)化保護(hù)系統(tǒng)避免了因參比電極系統(tǒng)出現(xiàn)故障而使恒電位失靈避免了因參比電極系統(tǒng)出現(xiàn)故障而使恒電位失靈 43電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)5.5.陽(yáng)極保護(hù)的工業(yè)應(yīng)用陽(yáng)極保護(hù)的工業(yè)應(yīng)用適合陽(yáng)極保護(hù)的體系適合陽(yáng)極保護(hù)的體系u氧化性強(qiáng)的體系氧化性強(qiáng)的體系44電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)5.5.陽(yáng)極保護(hù)的工業(yè)應(yīng)用陽(yáng)極保護(hù)的工業(yè)應(yīng)用陽(yáng)極保護(hù)的應(yīng)用條件陽(yáng)極保護(hù)的應(yīng)用條件只適用于活化只適用于活化鈍化金屬。鈍化金屬。鈍化區(qū)電位范圍鈍化區(qū)電位范圍不小于不小于50mv，致鈍電流密致鈍電流密度、維鈍電流密度合適。度、維鈍電流密度合適。鹵素離子（主要指鹵素離子（主要指Cl-）濃度不能過(guò)高。濃度不能過(guò)高。工業(yè)上

16、陽(yáng)極保護(hù)應(yīng)用于：工業(yè)上陽(yáng)極保護(hù)應(yīng)用于：不銹鋼不銹鋼-濃硫酸系統(tǒng)濃硫酸系統(tǒng)碳鋼碳鋼-氨水儲(chǔ)罐氨水儲(chǔ)罐45電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)6.6.陽(yáng)極保護(hù)與陰極保護(hù)的比較陽(yáng)極保護(hù)與陰極保護(hù)的比較相同點(diǎn)相同點(diǎn)均屬于電化學(xué)保護(hù)。均屬于電化學(xué)保護(hù)。適用于電解質(zhì)溶液中的金屬保護(hù)，要求液適用于電解質(zhì)溶液中的金屬保護(hù)，要求液相連續(xù)；對(duì)氣相無(wú)效。相連續(xù)；對(duì)氣相無(wú)效。46電化學(xué)保護(hù)技術(shù)電化學(xué)保護(hù)技術(shù)6.6.陽(yáng)極保護(hù)與陰極保護(hù)的比較陽(yáng)極保護(hù)與陰極保護(hù)的比較不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：項(xiàng)目項(xiàng)目陰極保護(hù)陰極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)適用金屬適用金屬一切金屬一切金屬適用于活化適用于活化-鈍化金屬鈍化金屬腐蝕介質(zhì)腐蝕介質(zhì)堿液、鹽液、弱酸液堿液、

17、鹽液、弱酸液強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性強(qiáng)腐蝕性、強(qiáng)氧化性安裝費(fèi)安裝費(fèi)低低高高運(yùn)行費(fèi)運(yùn)行費(fèi)中到高中到高很低很低外加電流外加電流不代表腐蝕率不代表腐蝕率更需采用恒電位儀更需采用恒電位儀被保護(hù)金屬腐蝕率的直接尺被保護(hù)金屬腐蝕率的直接尺度度操作條件操作條件實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)確定由電化學(xué)測(cè)試精確確定由電化學(xué)測(cè)試精確確定47表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)1.1.涂層防腐涂層防腐T也叫涂裝防腐。也叫涂裝防腐。T定義：定義：把具有防腐功能的涂料涂在機(jī)械表面上，把具有防腐功能的涂料涂在機(jī)械表面上，經(jīng)干燥固化形成均勻的涂膜，達(dá)到防止外部介質(zhì)經(jīng)干燥固化形成均勻的涂膜，達(dá)到防止外部介質(zhì)腐蝕的目的。腐蝕的目的。T既可作為獨(dú)立的防腐

18、措施，也可與其他防腐措施既可作為獨(dú)立的防腐措施，也可與其他防腐措施聯(lián)合使用。聯(lián)合使用。48表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)1.1.涂層組成涂層組成成膜物質(zhì)成膜物質(zhì)顏料顏料溶劑溶劑助劑助劑涂涂料料由油脂、天然或合成樹(shù)脂制成 涂層顏色和遮蓋力、防腐和防污，增強(qiáng)涂層的機(jī)械性能 降低涂料黏度用量小，改善涂料的儲(chǔ)存性、施工性以及涂層的物理性質(zhì)49表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)1.1.涂層組成涂層組成涂層組分：涂層組分：涂料涂刷在物體表面干燥固涂料涂刷在物體表面干燥固化，發(fā)生某些物理和化學(xué)變化之后，除化，發(fā)生某些物理和化學(xué)變化之后，除去了去了揮發(fā)性的溶劑揮發(fā)性的溶劑等，留下的物質(zhì)。等，留下的物質(zhì)。涂層的

19、化學(xué)組成取決于所用涂層的化學(xué)組成取決于所用涂料的組成涂料的組成和性質(zhì)和性質(zhì)。50表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)2.2.性能測(cè)試性能測(cè)試z鹽霧試驗(yàn)：鹽霧試驗(yàn)：z濕熱試驗(yàn)：濕熱試驗(yàn)：將涂層樣板劃傷后斜置于鹽霧箱中，將涂層樣板劃傷后斜置于鹽霧箱中，觀察樣板銹蝕、銹蝕蔓延和起泡程度。觀察樣板銹蝕、銹蝕蔓延和起泡程度。將涂層樣板垂直懸掛在樣板架上，放將涂層樣板垂直懸掛在樣板架上，放人溫度為人溫度為(471)、相對(duì)濕度為、相對(duì)濕度為(962)%的調(diào)溫調(diào)濕箱中，觀察漆膜的調(diào)溫調(diào)濕箱中，觀察漆膜變色、起泡、脫落和基材生銹程度。變色、起泡、脫落和基材生銹程度。51表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)2.2.性能測(cè)

20、試性能測(cè)試z化學(xué)試劑浸漬試驗(yàn)：化學(xué)試劑浸漬試驗(yàn)：z耐候試驗(yàn)：耐候試驗(yàn)：z其他方法：其他方法：將涂層樣板部分浸入介質(zhì)，將涂層樣板部分浸入介質(zhì)，在液面下的涂層受介質(zhì)直接在液面下的涂層受介質(zhì)直接浸漬，液面上的涂層受介質(zhì)浸漬，液面上的涂層受介質(zhì)蒸氣侵蝕，觀察涂層有無(wú)失蒸氣侵蝕，觀察涂層有無(wú)失光、變色、起泡、起皺、生光、變色、起泡、起皺、生銹、剝落等現(xiàn)象。銹、剝落等現(xiàn)象。分室外天然曝曬和室內(nèi)加速曝曬。觀察分室外天然曝曬和室內(nèi)加速曝曬。觀察涂層失光、粉化、開(kāi)裂、剝落等現(xiàn)象。涂層失光、粉化、開(kāi)裂、剝落等現(xiàn)象。用于地下埋設(shè)管道涂層測(cè)試的陰極脫層用于地下埋設(shè)管道涂層測(cè)試的陰極脫層試驗(yàn)法，適用于實(shí)驗(yàn)室研究的電化學(xué)

21、法。試驗(yàn)法，適用于實(shí)驗(yàn)室研究的電化學(xué)法。52表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.防腐機(jī)理防腐機(jī)理減少腐蝕電流方法減少腐蝕電流方法增大陰極極化增大陰極極化增大陽(yáng)極極化增大陽(yáng)極極化增大陰陽(yáng)增大陰陽(yáng)極間電阻極間電阻減小驅(qū)動(dòng)力減小驅(qū)動(dòng)力涂層在金屬表面形成連續(xù)保護(hù)膜，隔開(kāi)金屬同腐蝕環(huán)境顏料的作用 涂層作用 減少陰極面積 53表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z基材處理基材處理目的：目的：去除金屬表面附著的或生成的去除金屬表面附著的或生成的異異物物，使金屬表面有一定的耐蝕性和粗糙，使金屬表面有一定的耐蝕性和粗糙度，提高金屬基體與涂層的度，提高金屬基體與涂層的附著力附著力。處處理理

22、方方法法機(jī)械法機(jī)械法化學(xué)法化學(xué)法54表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z涂料選擇涂料選擇1)根據(jù)腐蝕環(huán)境條件的選用根據(jù)腐蝕環(huán)境條件的選用 酸性介質(zhì)酸性介質(zhì)：用酚醛漆：用酚醛漆 堿性介質(zhì)堿性介質(zhì)：用環(huán)氧樹(shù)脂漆：用環(huán)氧樹(shù)脂漆 地下土壤地下土壤：用瀝青漆：用瀝青漆注意：注意：設(shè)備儲(chǔ)存介質(zhì)變化，涂層也應(yīng)重新設(shè)備儲(chǔ)存介質(zhì)變化，涂層也應(yīng)重新 評(píng)估與選擇。評(píng)估與選擇。55表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z涂料選擇涂料選擇2)根據(jù)被涂金屬材料性質(zhì)選用根據(jù)被涂金屬材料性質(zhì)選用材料性質(zhì)不同，涂料對(duì)其保護(hù)機(jī)理有差別。如材料性質(zhì)不同，涂料對(duì)其保護(hù)機(jī)理有差別。如有的是通過(guò)有

23、的是通過(guò)促進(jìn)鈍化促進(jìn)鈍化來(lái)保護(hù)，而有的是通過(guò)來(lái)保護(hù)，而有的是通過(guò)陰陰極保護(hù)作用極保護(hù)作用來(lái)防腐。因此要將材料、涂料的性來(lái)防腐。因此要將材料、涂料的性質(zhì)結(jié)合起來(lái)分析、選用。質(zhì)結(jié)合起來(lái)分析、選用。舉例：鋼鐵的防銹舉例：鋼鐵的防銹 鋁材鋁材紅丹漆紅丹漆紅丹漆紅丹漆X富鋅涂料，富鋅涂料，如鉻酸鋅如鉻酸鋅56表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z涂料選擇涂料選擇3)根據(jù)施工條件選用根據(jù)施工條件選用揮發(fā)性漆適宜噴涂，若無(wú)噴涂設(shè)備最好揮發(fā)性漆適宜噴涂，若無(wú)噴涂設(shè)備最好不要用揮發(fā)性漆。不要用揮發(fā)性漆。不具備高溫烘烤設(shè)備，應(yīng)選用常溫固化不具備高溫烘烤設(shè)備，應(yīng)選用常溫固化型涂料。型涂料。4)根

24、據(jù)經(jīng)濟(jì)效果條件選用根據(jù)經(jīng)濟(jì)效果條件選用做好經(jīng)濟(jì)分析、對(duì)比。做好經(jīng)濟(jì)分析、對(duì)比。57表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z涂層施工的工序涂層施工的工序涂料與金屬的結(jié)合，大多是涂料與金屬的結(jié)合，大多是機(jī)械性的機(jī)械性的粘合和附著粘合和附著，而涂層的破壞絕大部分，而涂層的破壞絕大部分是是剝落和脫層。剝落和脫層。涂層與基體間的涂層與基體間的結(jié)合強(qiáng)度結(jié)合強(qiáng)度是決定涂層是決定涂層使用壽命的關(guān)鍵，需重視涂層施工。使用壽命的關(guān)鍵，需重視涂層施工。58表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z涂層施工的工序涂層施工的工序注意：涂漆需在上一道漆干燥固化后進(jìn)行。注意：涂漆需在上一道

25、漆干燥固化后進(jìn)行。59表面涂層防腐技術(shù)表面涂層防腐技術(shù)3.3.涂裝技術(shù)涂裝技術(shù)z常用管道絕緣層常用管道絕緣層瀝青防腐層瀝青防腐層環(huán)氧煤焦油瀝青防腐層環(huán)氧煤焦油瀝青防腐層聚乙烯、硬質(zhì)聚氨酯泡塑料防腐保溫層聚乙烯、硬質(zhì)聚氨酯泡塑料防腐保溫層環(huán)氧粉末涂層環(huán)氧粉末涂層混凝土覆蓋層混凝土覆蓋層塑料覆蓋層塑料覆蓋層搪瓷或玻璃覆蓋層搪瓷或玻璃覆蓋層石石油油天天燃燃?xì)鈿鈨?nèi)防腐內(nèi)防腐60添加緩蝕劑添加緩蝕劑定義和分類定義和分類緩蝕劑緩蝕劑是具有抑制金屬腐蝕功能的無(wú)機(jī)物是具有抑制金屬腐蝕功能的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物的總稱。和有機(jī)物的總稱。在腐蝕環(huán)境中投加在腐蝕環(huán)境中投加少量少量這種化學(xué)物質(zhì)就能這種化學(xué)物質(zhì)就能有效防止或減

26、緩金屬的腐蝕速度。有效防止或減緩金屬的腐蝕速度。緩蝕劑分類詳見(jiàn)緩蝕劑分類詳見(jiàn)P86。從腐蝕防護(hù)分類上講，緩蝕劑保護(hù)是屬于從腐蝕防護(hù)分類上講，緩蝕劑保護(hù)是屬于腐蝕介質(zhì)的處理。腐蝕介質(zhì)的處理。61添加緩蝕劑添加緩蝕劑緩蝕機(jī)理緩蝕機(jī)理吸附理論吸附理論成膜理論成膜理論物理吸附：物理吸附：緩蝕劑分子與金屬表面有靜電緩蝕劑分子與金屬表面有靜電引力和分子間作用力而使緩蝕引力和分子間作用力而使緩蝕劑分子被吸附在金屬表面。劑分子被吸附在金屬表面?；瘜W(xué)吸附：化學(xué)吸附：緩蝕劑分子與金屬表面形成緩蝕劑分子與金屬表面形成化學(xué)鍵而使緩蝕劑分子被吸化學(xué)鍵而使緩蝕劑分子被吸附在金屬表面。附在金屬表面。緩蝕劑與金屬或腐蝕緩蝕劑

27、與金屬或腐蝕介質(zhì)中的離子發(fā)生反介質(zhì)中的離子發(fā)生反應(yīng)，在金屬表應(yīng)，在金屬表 面形成面形成不溶或難溶的具有保不溶或難溶的具有保護(hù)性的化合物薄膜護(hù)性的化合物薄膜。鈍化膜：鈍化膜：緩蝕劑氧化金屬表面形成氧化物膜。緩蝕劑氧化金屬表面形成氧化物膜。沉淀膜：沉淀膜：緩蝕劑與金屬表面陽(yáng)極溶解出來(lái)緩蝕劑與金屬表面陽(yáng)極溶解出來(lái)的金屬離子生成難溶性產(chǎn)物沉積的金屬離子生成難溶性產(chǎn)物沉積于陽(yáng)極表面，形成保護(hù)膜。于陽(yáng)極表面，形成保護(hù)膜。62添加緩蝕劑添加緩蝕劑緩蝕機(jī)理緩蝕機(jī)理電化學(xué)理論：電化學(xué)理論：緩蝕劑加大對(duì)陰極過(guò)程或陽(yáng)緩蝕劑加大對(duì)陰極過(guò)程或陽(yáng)極過(guò)程的阻滯（極化），從而減緩金屬的極過(guò)程的阻滯（極化），從而減緩金屬的腐蝕

28、。腐蝕。氣相緩蝕劑的作用機(jī)理：氣相緩蝕劑的作用機(jī)理：緩蝕劑汽化到密緩蝕劑汽化到密封空間中和潮濕空氣中與濕氣一起凝附在封空間中和潮濕空氣中與濕氣一起凝附在金屬表面，然后水解成相應(yīng)的緩蝕性物質(zhì)金屬表面，然后水解成相應(yīng)的緩蝕性物質(zhì)起保護(hù)作用。起保護(hù)作用。63添加緩蝕劑添加緩蝕劑影響緩蝕劑作用的因素影響緩蝕劑作用的因素緩蝕劑濃度緩蝕劑濃度溫度溫度介質(zhì)流速介質(zhì)流速介質(zhì)介質(zhì)PH值值64添加緩蝕劑添加緩蝕劑影響緩蝕劑作用的因素影響緩蝕劑作用的因素緩蝕緩蝕效率用公式表示：效率用公式表示：KK不加不加緩蝕劑時(shí)緩蝕劑時(shí)腐腐蝕蝕速度速度KK加加緩蝕劑時(shí)緩蝕劑時(shí)腐腐蝕蝕速度速度65工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)概述概述解決

29、常減壓裝置解決常減壓裝置“三頂三頂”（初餾塔、常壓塔、（初餾塔、常壓塔、減壓塔頂）減壓塔頂）系統(tǒng)，以及催化裂化、焦化、重整、系統(tǒng)，以及催化裂化、焦化、重整、加氫精制、加氫裂化等裝置分餾系統(tǒng)加氫精制、加氫裂化等裝置分餾系統(tǒng)中低溫輕中低溫輕油部位油部位設(shè)備、管道腐蝕。設(shè)備、管道腐蝕。塔頂冷凝水中含有大量的塔頂冷凝水中含有大量的Cl-，易引進(jìn)易引進(jìn)奧氏體奧氏體不銹鋼的不銹鋼的應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，雙相不銹鋼和鈦是較應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，雙相不銹鋼和鈦是較為合適的材料，但價(jià)格較為昂貴，選材主要以為合適的材料，但價(jià)格較為昂貴，選材主要以碳鋼碳鋼為主，輔以為主，輔以工藝防腐工藝防腐。66工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)煉油廠工藝

30、防腐措施煉油廠工藝防腐措施原油電脫鹽原油電脫鹽注堿注堿注中和劑注中和劑注緩蝕劑注緩蝕劑注水注水一脫四一脫四注注一脫三一脫三注注67工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)電脫鹽電脫鹽石油加工的石油加工的第一道工序第一道工序，從原油中脫除鹽、，從原油中脫除鹽、水和其它雜質(zhì)。水和其它雜質(zhì)。是一種是一種防腐手段防腐手段，也是，也是脫除脫除石油中石油中堿金屬堿金屬和重金屬和重金屬的有效手段，保證后續(xù)加工所用的有效手段，保證后續(xù)加工所用的催化劑的性能。的催化劑的性能。深度脫鹽：深度脫鹽：原油脫后含鹽原油脫后含鹽3mg/L，或者含鈉量或者含鈉量1mg/L。68工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)電脫鹽電脫鹽過(guò)程過(guò)程原油預(yù)熱原油預(yù)熱注

31、洗滌水注洗滌水注入破乳劑注入破乳劑電脫鹽罐電脫鹽罐電力作用電力作用小水滴聚小水滴聚結(jié)大水滴結(jié)大水滴在油層在油層中沉降中沉降與原油中殘與原油中殘留鹽、水及留鹽、水及其它雜質(zhì)充其它雜質(zhì)充分混合分混合高高壓壓電電場(chǎng)場(chǎng)由液面計(jì)由液面計(jì)控制控制,連續(xù)連續(xù)自動(dòng)排出自動(dòng)排出破壞油水乳狀液，促進(jìn)油、水、雜質(zhì)分離破壞油水乳狀液，促進(jìn)油、水、雜質(zhì)分離69工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)電脫鹽電脫鹽本質(zhì)：本質(zhì)：注水洗鹽。主要包括三個(gè)工藝過(guò)程：注水洗鹽。主要包括三個(gè)工藝過(guò)程：油、水、破乳劑的混合油、水、破乳劑的混合電化學(xué)破乳電化學(xué)破乳大水滴的沉降大水滴的沉降70工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)注堿注堿知識(shí)回顧知識(shí)回顧 MgCl2、C

32、aCl2、NaCl的水解排序？的水解排序？71工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)注堿注堿目的：目的：使脫鹽后殘留在原油中的使脫鹽后殘留在原油中的MgCl2和和CaCl2變?yōu)椴凰獾淖優(yōu)椴凰獾腘aCl，減少減少HCl的生成的生成量，量，以便控制腐蝕。以便控制腐蝕。MgCl2+2NaOH 2NaCl+Mg(OH)2 CaCl2+2NaOH 2NaCl+Ca(OH)2或者或者 MgCl2+NaCO32NaCl+MgCO3 CaCl2+NaCO32NaCl+CaCO372工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)注堿注堿做為做為抑制環(huán)烷酸腐蝕抑制環(huán)烷酸腐蝕的重要手段曾在部分煉的重要手段曾在部分煉油廠應(yīng)用，防腐效果顯著，但考慮油

33、廠應(yīng)用，防腐效果顯著，但考慮Na對(duì)后續(xù)對(duì)后續(xù)裝置催化劑的影響，裝置催化劑的影響，中國(guó)石化下文停止注堿中國(guó)石化下文停止注堿。注堿作為重要的工藝防腐措施，國(guó)外仍采用。注堿作為重要的工藝防腐措施，國(guó)外仍采用。若渣油進(jìn)焦化，不進(jìn)催化若渣油進(jìn)焦化，不進(jìn)催化，沒(méi)有因，沒(méi)有因Na對(duì)催化對(duì)催化劑的影響，劑的影響，可考慮注堿可考慮注堿。73工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)注堿注堿 原油泵入口原油泵入口 原油泵出口原油泵出口 加熱爐入口加熱爐入口 轉(zhuǎn)油線轉(zhuǎn)油線 位置位置NaOH：2%5%Na2CO3：4%10%濃度濃度NaOH：730ppmNa2CO3：3050ppm注量注量74工藝防腐技術(shù)工藝防腐技術(shù)注中和劑注中和劑中和劑：有機(jī)胺和氨水中和劑：有機(jī)胺和氨水選選擇擇方方案案全有機(jī)胺中和劑：全有機(jī)胺中和劑：迅速進(jìn)入初凝區(qū)中和冷凝的迅速進(jìn)入初凝區(qū)中和冷凝的HCL，有效減緩初凝區(qū)的有效減緩初凝區(qū)的腐蝕，還可腐蝕，還可避免氨