金属管道的腐蚀与防护讲解课件.ppt

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1、金属管道的腐蚀与防护讲解金属的腐蚀与防护油气管道阴极保护技术培训1什么是腐蚀？为什么会发生腐蚀？腐蚀的发生过程？如何探测腐蚀？如何减缓腐蚀？腐蚀的类型？金属的腐蚀与防护什么是腐蚀？1.腐蚀原理、类型和防护方法管道外壁腐蚀腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。~~~~~~~~~~~~~~环境介质：材料-环境交互作用表面/界面现象自发现象材料损伤宏观上：材料质量流失、强度退化微观上：组织、结构或价态的改变什么是腐蚀？20世纪60年代前，材料腐蚀的定义只局限于金属生锈：铁及铁基合金生成以水合氧化铁为主的腐蚀腐蚀的概

2、念逐步涉及到整个材料领域包含所有的天然和人造材料，塑料、陶瓷和金属。塑料发胀或开裂木头干裂或腐烂花岗岩风蚀水泥剥离脱落材料+化学+力学腐蚀什么是腐蚀？腐蚀的危害之一腐蚀的危害之三巨大的经济损失每年仅腐蚀就造成经济损失：腐蚀的危害之二自然资源的巨大浪费每年大约10～20％的金属年产量被腐蚀掉危及人生安全腐蚀的危害之四引起安全、环境危害腐蚀的危害1980:英国北海平台由于腐蚀疲劳倾覆导致123人丧生、石油减产12％1998:我国渤海平台套管腐蚀破裂倒塌导致原油泄漏，污染250km2腐蚀的危害1989:前苏联输气管道爆裂:1024人伤亡2004：日本核电站管道腐蚀造成泄漏事故腐蚀的危害塔里木油

3、田某井油管腐蚀形貌图腐蚀的危害含硫输气管线沿着焊缝开裂失效城市天然气管道由于腐蚀造成的泄漏和爆炸腐蚀的危害美国和意大利的油气管道爆裂事故油气管道开裂和泄漏造成的环境污染严重什么是腐蚀？为什么会发生腐蚀？腐蚀的发生过程？如何探测腐蚀？如何减缓腐蚀？腐蚀的类型？金属的腐蚀与防护为什么会发生腐蚀？①氧化铁②高炉③酸性转炉④管子轧制⑤钢管⑥管线腐蚀⑦氧化铁提炼过程腐蚀过程热力学规律:材料总是趋向于最低能量状态存在赤铁矿Fe2O3什么是腐蚀？为什么会发生腐蚀？腐蚀的发生过程？如何探测腐蚀？如何减缓腐蚀？腐蚀的类型？金属的腐蚀与防护e-e-e-e-e-e-e-e-e-e-Fe++Fe++Fe++Fe

4、++Fe++OH-OH-OH-Fe(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)2H+H+H+H+H+H+H+HHH2阴极点阳极点e-Fe++显微视图腐蚀的发生过程？腐蚀是一个涉及电子和离子流动的电化学过程。腐蚀过程包括金属失去电子的氧化反应和消耗这些电子的还原反应。阳极反应：Fe→Fe2++2e-阴极反应：2H++2e-→H2O2+2H2O+4e-→4OH-腐蚀发生的必要条件阳极阴极电解质电子/金属通道腐蚀发生在腐蚀电池中⑤沥青封闭⑥空位间隙⑦碳和二氧化锰混合物⑧碳棒①防护外壳②电解质糊（氯化铵和氯化锌）③锌④隔板⑨负极阳极（锌）阴极（石墨）电解质（电解质糊、碳、氧化锰）电子通路（外部回路）石墨

5、-锌电池——腐蚀电池腐蚀发生的必要条件氧浓度不同温度不同管线表面性质不同金属类型不同土壤化学成分不同……差异腐蚀电池管线和其他地下结构的腐蚀来自于差异腐蚀电池。阳极阴极阳极阴极阴极腐蚀发生的必要条件氧浓度不同温度不同管线表面性质不同金属类型不同土壤化学成分不同……差异腐蚀电池管线和其他地下结构的腐蚀来自于差异腐蚀电池。阳极阴极阳极阴极阴极不同金属在海水中的实际电偶序金属Voltsvs.Cu-CuSO4Voltsvs.Ag-AgCl活性或阳极端活性或阳极端镁–1.60to–1.75–1.55to–1.70锌–1.10–1.05铝–1.05–1.00清洁碳钢–0.50to–0.80–0.45

6、to–0.75生锈碳钢–0.20to–0.50–0.25to–0.45铸/球墨铸铁–0.50–0.45铅–0.50–0.45混凝土中的钢–0.20–0.15铜–0.20–0.15高硅钢–0.20–0.15碳，石墨+0.30+0.35惰性或阴极端惰性或阴极端铁(Fe)铜(Cu)温度差异压缩站热天然气较冷的天然气阳极阴极电流流动温度不同导致的差异腐蚀电池阳极阳极阴极溶解盐浓度较高的土壤溶解盐浓度低的土壤离子浓度溶解盐浓度不同导致的差异腐蚀电池氧渗入氧渗入铺砌层缺氧或无氧阳极阴极阳极阴极氧浓度不同导致的差异腐蚀电池氧浓度低(阳极)氧浓度高(阴极)缝隙腐蚀实例氧浓度不同导致的差异腐蚀电池什么是腐

7、蚀？为什么会发生腐蚀？腐蚀的发生过程？如何探测腐蚀？如何减缓腐蚀？腐蚀的类型？金属的腐蚀与防护金属腐蚀的分类方法按腐蚀所在环境分类按腐蚀形态分类按腐蚀反应机理分类……工业环境中的腐蚀自然环境中的腐蚀生物环境中的腐蚀大气腐蚀土壤腐蚀淡水和海水腐蚀微生物腐蚀酸、碱、盐溶液中的腐蚀工业水中的腐蚀熔盐中的腐蚀石油天然气的腐蚀液态金属的腐蚀宇航环境核工业环境按材料所在环境金属腐蚀的分类方法大气腐蚀所造成的金属损失，约占金属总腐蚀量的50％以上