化工防腐与防护课件.ppt
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- 化工 防腐 防护 课件
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1、 第一章第一章 绪论绪论 第四章第四章 防腐蚀技术防腐蚀技术 第三章第三章 耐腐蚀材料耐腐蚀材料 第二章第二章 腐蚀原理腐蚀原理第一章第一章 绪论绪论 1.1什么是腐蚀?材料和周围环境发生相互作用而引起的破坏或变质。金属的腐蚀指金属和周围介质发生化学或电化学的作用所引起的破坏。非金属腐蚀指非金属材料由于直接的化学作用所引起的破坏。三个本要素三个本要素腐蚀的对象:金属、非金属材料腐蚀的对象:金属、非金属材料腐蚀的性质:电化学、化学腐蚀的性质:电化学、化学腐蚀的后果:破坏或变质腐蚀的后果:破坏或变质1.2.1 经济损失:直接损失和间接损失 1.2 腐蚀的危害性1.2.3 造成金属资源和能源的浪费1
2、.2.2 1.2.4 阻碍新技术的发展腐蚀的分类腐蚀的分类 按环境分类:按环境分类:大气腐蚀大气腐蚀 土壤腐蚀土壤腐蚀 海水腐蚀海水腐蚀 高温气体腐蚀高温气体腐蚀 化工介质腐蚀化工介质腐蚀 按形态分类:按形态分类:全面腐蚀全面腐蚀 局部腐蚀局部腐蚀 按腐蚀机理分类:按腐蚀机理分类:电化学腐蚀电化学腐蚀 化学腐蚀化学腐蚀 1.3 金属腐蚀的分类 化学腐蚀历程:化学腐蚀历程:氧化剂直接与金属表面的原子碰氧化剂直接与金属表面的原子碰撞、化合而形成腐蚀产物撞、化合而形成腐蚀产物。电化学腐蚀历程:电化学腐蚀历程:金属腐蚀的氧化还原反应有:金属腐蚀的氧化还原反应有着两个同时进行却又相对独立的过程着两个同时
3、进行却又相对独立的过程。212ZnOZnO第二章第二章 腐蚀机理腐蚀机理 2.1 2.1 金属腐蚀机理金属腐蚀机理2.1.1金属的电化学腐蚀历程金属的电化学腐蚀历程2221()2ZnOH OZn OH2.1.2 腐蚀过程的产物腐蚀过程的产物ZnCue NaCl溶液溶液Zn2+OH-Zn(OH)22.1.3 腐蚀电池腐蚀电池1.腐蚀电池的构成腐蚀电池的构成2.腐蚀电池的工作环节腐蚀电池的工作环节 阳极反应阳极反应 通式:通式:Me Men+ne 产物有二种:产物有二种:可溶性离子,如可溶性离子,如Fe-2eFe2+不溶性固体,如不溶性固体,如2Fe+3H2OFe2O3+6H+6e 阴极反应阴极反
4、应 通式:通式:D+n eD n e2.2.1 金属全面腐蚀的评定金属全面腐蚀的评定失重腐蚀速度V-单位:gm2.h V-与Vp之间的换算年腐蚀深度Vp 单位:mm/ytswV.thVpdVVp76.8 2.2 2.2 腐蚀的评定方法腐蚀的评定方法一级:一级:良好,有轻微腐蚀或基本无腐蚀。良好,有轻微腐蚀或基本无腐蚀。二级:二级:可用,有明显的腐蚀,如轻度变可用,有明显的腐蚀,如轻度变 形、变色、失强或增减重量等。形、变色、失强或增减重量等。三级:三级:不适用,有严重的变形破坏或失强不适用,有严重的变形破坏或失强2.2.2 非金属腐蚀的评定非金属腐蚀的评定 2.3 2.3 影响金属腐蚀的因素影
5、响金属腐蚀的因素2.3.1 内在因素内在因素2.3.2 外在因素外在因素 2.4 2.4 化工设备的防腐方法化工设备的防腐方法2.4.1 提高金属的耐腐蚀性能提高金属的耐腐蚀性能2.4.2 改善腐蚀环境改善腐蚀环境2.4.3 采用耐腐蚀覆盖层采用耐腐蚀覆盖层2.4.4 电化学保护电化学保护2.4.5 采用耐腐蚀非金属材料采用耐腐蚀非金属材料第三章第三章 耐腐蚀材料耐腐蚀材料 3.1 耐腐蚀金属材料1.碳钢和铸铁碳钢和铸铁 纯铁:碳含量纯铁:碳含量0.012%杂质含量杂质含量0.02%碳钢:碳钢:碳含量碳含量0.05%1.7%铸铁:铸铁:碳含量碳含量1.7%4%(1)在碱性溶液、有机溶剂和干燥气
6、体中,耐蚀性好)在碱性溶液、有机溶剂和干燥气体中,耐蚀性好(2)在中性溶液、水和潮湿大气中,有一定的腐蚀,可用)在中性溶液、水和潮湿大气中,有一定的腐蚀,可用(3)在常温下的浓硫酸和浓氢氟酸中,可用)在常温下的浓硫酸和浓氢氟酸中,可用(4)在稀硫酸、盐酸、硝酸和磷酸介质中,不可用)在稀硫酸、盐酸、硝酸和磷酸介质中,不可用2.高硅铸铁:高硅铸铁:含硅量在含硅量在14%18%(1)含硅量大于)含硅量大于14%,形成,形成SiO2保护膜;超过保护膜;超过18%,耐蚀性,耐蚀性不会提高,严重影响物理力学性能不会提高,严重影响物理力学性能 (2)普通高硅铸铁()普通高硅铸铁(STSi-15)耐酸性能优良
7、:热硫酸、室温)耐酸性能优良:热硫酸、室温盐盐 酸、磷酸、硝酸、有机酸等酸、磷酸、硝酸、有机酸等(3)用途:酸泵、塔节、管道、阀门等)用途:酸泵、塔节、管道、阀门等(4)不适用的介质:氢氟酸、热盐酸、氟化物、碱(溶解)不适用的介质:氢氟酸、热盐酸、氟化物、碱(溶解SiO2保护膜)保护膜)(5)缺点:硬度高、不能进行机械加工,脆性大、机械强度缺点:硬度高、不能进行机械加工,脆性大、机械强度较差,热导率小、膨胀系数大,容易碎裂;较差,热导率小、膨胀系数大,容易碎裂;(6)使用时注意:遵守正确的加工工艺,不能随意撞击,不)使用时注意:遵守正确的加工工艺,不能随意撞击,不能局部加热或骤冷骤热;能局部加
8、热或骤冷骤热;3.耐蚀低合金钢耐蚀低合金钢 合金元素不超过合金元素不超过3%的碳钢的碳钢 优点:强度高,综合性能好,优点:强度高,综合性能好,Mn、Cr、Mo、V、Si 4.不锈钢:不锈钢:Cr含量大于含量大于13%的钢的钢 按化学成分:铬钢、铬镍钢、铬锰钢、铬锰镍钢等按化学成分:铬钢、铬镍钢、铬锰钢、铬锰镍钢等 按显微组织:奥氏体、铁素体、马氏体等按显微组织:奥氏体、铁素体、马氏体等 按用途:耐海水、耐应力、耐浓硝酸、耐硫酸等按用途:耐海水、耐应力、耐浓硝酸、耐硫酸等 使用中出现的腐蚀:点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂使用中出现的腐蚀:点蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂5.钛及钛合金钛及钛合金 耐蚀性
9、好:各种氯化物、湿氯、硝酸、耐蚀性好:各种氯化物、湿氯、硝酸、5%的盐酸、的盐酸、10%的硫酸的硫酸 不耐蚀的介质:氢氟酸、不耐蚀的介质:氢氟酸、5%的盐酸、的盐酸、10%的硫酸的硫酸 35以上的磷酸以上的磷酸6.铜及铜合金铜及铜合金 耐腐蚀的介质:稀盐酸和中等浓度硫酸、醋酸、碱类耐腐蚀的介质:稀盐酸和中等浓度硫酸、醋酸、碱类 不耐蚀的介质:硝酸、不耐蚀的介质:硝酸、50%的硫酸、氨和铵盐溶液中的硫酸、氨和铵盐溶液中 特点:特点:(相对于金属材料而言)相对于金属材料而言)一般没有金属光泽、一般没有金属光泽、不导电或导电性很小(石墨除外)不导电或导电性很小(石墨除外)导热性差导热性差1.耐腐蚀高
10、分子材料耐腐蚀高分子材料 合成树脂、工程塑料、合成橡胶合成树脂、工程塑料、合成橡胶2.无机硅酸盐材料无机硅酸盐材料(1)天然:以石英和长石为主形成的岩石,如花岗石)天然:以石英和长石为主形成的岩石,如花岗石(2)人造:铸石、陶瓷、搪瓷等)人造:铸石、陶瓷、搪瓷等3.其它其它 石墨、硫磺黏结材料石墨、硫磺黏结材料 3.2 耐腐蚀非金属材料第四章第四章 防腐蚀技术防腐蚀技术 4.1防腐蚀施工的表面处理清除基体表面的锈层、油污、旧的防腐蚀层和其它污染杂物,清除基体表面的锈层、油污、旧的防腐蚀层和其它污染杂物,以获得干净、均一、并有一定粗糙度的表面,以获得干净、均一、并有一定粗糙度的表面,从而增强防腐
11、层从而增强防腐层与基体的结合力,保证防腐施工质量,延长防腐层的使用寿命。与基体的结合力,保证防腐施工质量,延长防腐层的使用寿命。4.1.1 表面处理的目的表面处理的目的4.1.2 对防腐设备的要求对防腐设备的要求1.对金属设备的要求对金属设备的要求(1)在满足工艺要求的基础上,结构尽量简单;)在满足工艺要求的基础上,结构尽量简单;(2)设备的形状与尺寸满足防腐施工要求,眼睛能检查到、)设备的形状与尺寸满足防腐施工要求,眼睛能检查到、手和工具能触及,不应有死角;手和工具能触及,不应有死角;(3)设备加工尽量采用焊接设备加工尽量采用焊接,避免产生缝隙腐蚀,避免产生缝隙腐蚀,最好是双面对接焊,避免搭
12、接焊最好是双面对接焊,避免搭接焊,焊缝连续、平整、无气孔,焊缝连续、平整、无气孔(4)容器的底部及出口管结构应便于物料排放和防腐施工,避免)容器的底部及出口管结构应便于物料排放和防腐施工,避免出现死角;出现死角;(5)设备表面应平整,凹凸不得超过)设备表面应平整,凹凸不得超过2mm,所有拐角部位都应,所有拐角部位都应加工成半径不小于加工成半径不小于3mm的圆弧,不允许有棱角和锐角存在;的圆弧,不允许有棱角和锐角存在;(6)设备接管处的焊缝应平整圆滑,管口不得伸进设备内表面;)设备接管处的焊缝应平整圆滑,管口不得伸进设备内表面;(7)设备本体需要焊接支承点、配件、配管时,不应将其直接焊)设备本体
13、需要焊接支承点、配件、配管时,不应将其直接焊接在罐体上,在罐体外侧焊接加强板,然后再连接配件,避免接在罐体上,在罐体外侧焊接加强板,然后再连接配件,避免局部受力变形;局部受力变形;(8)设备基础应平整、稳固,防止局部下部下沉,以免使设备变)设备基础应平整、稳固,防止局部下部下沉,以免使设备变形引起防腐层的损坏;形引起防腐层的损坏;(9)设计制造设备时,应避免将两种不同的金属或厚薄相差很大)设计制造设备时,应避免将两种不同的金属或厚薄相差很大的板材直接连在一起,防止由于电位不同引起电偶腐蚀或受热的板材直接连在一起,防止由于电位不同引起电偶腐蚀或受热变形不一样引起防腐层破坏;变形不一样引起防腐层破
14、坏;(10)对设备的试压、试漏等检测工作,均应在防腐施工前进行)对设备的试压、试漏等检测工作,均应在防腐施工前进行完毕,已经防腐施工完的设备,不应再进行动火、切割、焊接、完毕,已经防腐施工完的设备,不应再进行动火、切割、焊接、开孔等工作开孔等工作(11)对已投产的设备、管道需要进行防腐检修时,应使设备、)对已投产的设备、管道需要进行防腐检修时,应使设备、管道与生产系统隔离,并将其中的各种物料清理干净,置换合管道与生产系统隔离,并将其中的各种物料清理干净,置换合格后,方可进行防腐施工。若需对设备、管道进行补焊或其他格后,方可进行防腐施工。若需对设备、管道进行补焊或其他技术改造时,必须在防腐施工前
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