金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第1篇

【關(guān)鍵詞】油氣集輸 多相流 內(nèi)腐蝕 防腐技術(shù)

我國(guó)對(duì)油氣資源的消耗不斷飆升，因而所需運(yùn)輸管路也隨之猛增，然而金屬管路容易被侵蝕的問(wèn)題大大危害了油氣資源的運(yùn)輸，也給國(guó)家?guī)��?lái)了很大的物質(zhì)傷害。管路侵蝕帶來(lái)的主要影響有危害地面裝置及管路，生產(chǎn)中斷，冒油、跑油、滴油、漏油甚至發(fā)生燃燒、爆炸等嚴(yán)重危害，不利于環(huán)保，浪費(fèi)油氣資源；，危害員工生命安全等。所以，全面了解侵蝕發(fā)生原因及提出有效的防腐手段影響深遠(yuǎn)。習(xí)慣上將管路內(nèi)側(cè)發(fā)生的侵蝕與外側(cè)發(fā)生的侵蝕簡(jiǎn)單的記為內(nèi)侵蝕與外侵蝕。本文將重點(diǎn)闡述內(nèi)侵蝕與外侵蝕的侵蝕發(fā)生原因和有效的預(yù)防侵蝕的措施。

1 金屬管道的腐蝕機(jī)理1.1 外腐蝕

金屬管路其外侵蝕就是說(shuō)金屬管路在附近的物質(zhì)的長(zhǎng)期接觸下，被其侵蝕產(chǎn)生反應(yīng)、形成原電池侵蝕及單純?nèi)芙鈴亩鴵p害管路的外側(cè)面。這種腐蝕主要有兩種，對(duì)埋在地下的管道，其外腐蝕大多是土壤導(dǎo)致的，土壤是由液、固、氣三相構(gòu)成的復(fù)雜體系。其中富含空氣與水，而水將土壤變?yōu)閷?dǎo)體。氧的存在及擴(kuò)散造成了氧濃度不均，從而構(gòu)成氧濃度差原電池，此類(lèi)化學(xué)原電池使管路侵蝕更甚。土壤侵蝕管路的方式有形成微電池發(fā)生的侵蝕、形成宏觀電池發(fā)生的侵蝕，不同金屬形成的宏觀電池和微生物的侵害。

而海底管路的侵蝕大多是海水造成的的電化學(xué)侵蝕。海洋油田的運(yùn)輸管路在海中長(zhǎng)期浸泡。當(dāng)金屬管路接觸電解質(zhì)溶液（海水），金屬表面各區(qū)域的材質(zhì)差異性使得其表面不同區(qū)域有了不一樣的電位。而這些電極電位又依靠金屬自身的電量連接，在有導(dǎo)電能力的海水中形成了整個(gè)電路，我們叫它原電池腐蝕。它將使得金屬外側(cè)面出現(xiàn)大面積侵蝕或者小部分的侵蝕。

1.2 內(nèi)腐蝕

在油氣集輸過(guò)程中，同時(shí)存在H2S，SO2，CO2，O2等氣體及氣田鹵水等，而它們會(huì)和管路內(nèi)側(cè)面形成復(fù)雜的作用，導(dǎo)致管路內(nèi)側(cè)面被侵蝕。另外多相流對(duì)管路的沖擊也占了金屬管路內(nèi)侵蝕的一部分。

（1）硫化氫（H2S ）對(duì)金屬管路的侵蝕。硫化氫遇到水很容易分解從而形成電離反應(yīng)使金屬管路中的鐵發(fā)生離子化且產(chǎn)生氫氣進(jìn)而發(fā)生氫脆，當(dāng)有氧氣存在時(shí)，會(huì)產(chǎn)生金屬硫化物。

硫化氫不只是可以導(dǎo)致化學(xué)性的侵害，其侵蝕的產(chǎn)生物硫酸可以繼續(xù)反應(yīng)導(dǎo)致電化學(xué)的侵害。而且硫化氫也能造成氫脆。研究表明，若鋼材缺陷處存在一定量的氫元素，就能累積得到氫氣。有文獻(xiàn)計(jì)算了氫脆帶來(lái)的傷害，氫脆產(chǎn)生的氫氣其強(qiáng)度能高到300MPa，可以造成管路變脆，導(dǎo)致部分管路形成塑性形變，形成裂紋最后開(kāi)裂損壞。

（2）二氧化硫（SO2）腐蝕。二氧化硫和鐵、氧氣作用得到硫酸亞鐵（FeSO4），其發(fā)生水解反應(yīng)得到氧化產(chǎn)物與游離的酸，然而游離酸又會(huì)加劇了侵蝕的發(fā)生，得到新產(chǎn)生的硫酸亞鐵，新產(chǎn)生硫酸亞鐵又發(fā)生了水解，這樣的惡性循環(huán)，更加劇了管路的侵蝕作用。

（3）管內(nèi)多相流體沖擊作用。簡(jiǎn)單的沖擊磨擦損害是氣液里的固相含量對(duì)管路的磨損沖擊過(guò)程。而多相流中包括砂粒、氣體、流體及碎屑等，所以也有沖擊磨蝕作用，不過(guò)這類(lèi)沖擊磨蝕常常出現(xiàn)在侵蝕的條件中，所以就出現(xiàn)了侵蝕及沖擊的交互影響，稱(chēng)沖蝕蝕。此時(shí)，管路內(nèi)側(cè)面侵蝕并非沖擊與磨蝕的單純組合，而是極其錯(cuò)綜的，汽泡和固體顆粒均能對(duì)管路內(nèi)側(cè)面發(fā)生沖蝕作用，撞擊腐蝕物使之掉落，也能直接沖擊表面導(dǎo)致磨損。

2 金屬管道防腐技術(shù)

2.1 外防腐技術(shù)

2.1.1 金屬管路外側(cè)防腐蝕涂層

外側(cè)防腐蝕涂層技術(shù)是說(shuō)在金屬管路的外側(cè)面涂刷上防侵蝕的涂層，將其和腐蝕介質(zhì)分隔開(kāi)，起到防腐作用。目前我國(guó)防腐涂層業(yè)發(fā)展迅速，而環(huán)氧涂層（（FBE）是現(xiàn)今公認(rèn)的一種金屬管道高效防腐涂層，其物理化學(xué)性質(zhì)比瀝青涂層與煤焦油涂層優(yōu)越很多。該涂層由環(huán)氧樹(shù)脂材料及固化劑配合而成，它粘結(jié)性能強(qiáng)，涂層致密且表面粗糙度低，并能耐鹽堿腐蝕。2.1.2 陰極保護(hù)技術(shù)

陰極保護(hù)是預(yù)防金屬材料在電介質(zhì)中發(fā)生腐蝕的電化學(xué)保護(hù)手段，其基本原理是將易腐蝕的金屬變?yōu)榛瘜W(xué)電池的陰極，并施加直流電流，使其發(fā)生陰極化，若易腐蝕的金屬其電位值小于某特定電位值，則金屬表面

的電位不均就會(huì)消失，陰極被腐蝕的現(xiàn)象得

到有效控制，進(jìn)而保護(hù)了金屬材料。

2.2 內(nèi)防腐技術(shù)2.2.1 緩蝕劑技術(shù)

緩蝕劑可以緩解金屬及合金被腐蝕的現(xiàn)象，改變其物理機(jī)械性能。因而被普遍應(yīng)用在油田現(xiàn)場(chǎng)。但緩蝕劑作用機(jī)理目前還未形成一致的理論，主要有成膜理論、吸附理論和電化學(xué)理論等。緩蝕劑并不減少介質(zhì)中腐蝕組分的含量，而是改善易腐蝕金屬表面的狀態(tài)，或者是起一個(gè)催化作用，減小反應(yīng)速率常數(shù)，降低腐蝕反應(yīng)的速率以期達(dá)到緩蝕。其用量非常少但效率很高，能大量減少鋼材損耗，延長(zhǎng)其使用壽命。2.2.2 內(nèi)涂層及襯里防腐技術(shù)

內(nèi)側(cè)加涂層防侵蝕同樣是常用的一種內(nèi)側(cè)面防侵蝕技術(shù)，它的防腐機(jī)理是在侵蝕性物質(zhì)與金屬管路內(nèi)側(cè)面間制造一個(gè)隔離層面，預(yù)防侵蝕的發(fā)生。使用內(nèi)側(cè)面涂層防侵蝕可以顯著減少內(nèi)側(cè)面侵蝕，有效增加了油氣運(yùn)送效率。玻璃鋼復(fù)合材料也是一種高效襯里材料，擁有玻璃鋼的耐侵蝕性能及鋼管的高強(qiáng)度，特別適用于高溫高壓的運(yùn)輸管道。

3 結(jié)束語(yǔ)

油氣資源運(yùn)輸管路的防侵蝕工藝要依照輸運(yùn)的油氣產(chǎn)品其接觸的腐蝕物質(zhì)的種類(lèi)及運(yùn)輸管路客觀接觸的外部條件來(lái)確定。目前國(guó)內(nèi)的金屬管路防侵蝕技術(shù)大多是涂層防侵蝕技術(shù)，也有的采用陰極化保護(hù)，還有些并未使用陰極保護(hù)。因?yàn)殡娀瘜W(xué)腐蝕嚴(yán)重危害運(yùn)輸管道，我國(guó)必須加大陰極化保護(hù)的推廣力度。把涂層防侵蝕技術(shù)和陰極化保護(hù)奉為防侵蝕的主要手段，如此才可以有效的延長(zhǎng)管路的工作時(shí)間。未來(lái)，努力的重點(diǎn)要放在防侵蝕新技術(shù)及新材料的開(kāi)發(fā)上，爭(zhēng)取研制出防腐性能好、造價(jià)低廉、適合普及的金屬管道防腐技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第2篇

承德興華恒通實(shí)業(yè)有限公司 河北 承德 067000

摘 要：金屬材料是應(yīng)用較為廣泛的材料之一，在使用過(guò)程中，由于環(huán)境等因素的影響，金屬設(shè)備不可避免的會(huì)發(fā)生銹蝕，給生產(chǎn)和企業(yè)帶來(lái)巨大的損失。本文主要對(duì)金屬的腐蝕原因及保護(hù)原理做了簡(jiǎn)單分析，并對(duì)有機(jī)涂料的發(fā)展現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)單介紹。

關(guān)鍵詞 ：金屬材料；腐蝕；有機(jī)涂料

1 概述

金屬材料作為三大材料之一，無(wú)論是在建筑、機(jī)械制造還是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，與此同時(shí)，金屬材料在使用過(guò)程中，由于工作環(huán)境的影響，金屬腐蝕不可避免。金屬材質(zhì)的設(shè)備發(fā)生腐蝕后，不僅影響設(shè)備的正常使用，還造成了金屬資源的浪費(fèi)，因此研究金屬的防腐蝕方法，減少金屬材料由于腐蝕發(fā)生的損失，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義。

2 金屬的腐蝕與防護(hù)

金屬腐蝕是指金屬在自身性能及外界環(huán)境的作用下，其自身的組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變質(zhì)或者破壞，從而影響金屬使用性能的過(guò)程。根據(jù)金屬礦中主要成分可知，氧化態(tài)及其他的化合態(tài)是金屬的穩(wěn)定狀態(tài)，金屬冶煉是將金屬由氧化態(tài)或其他化合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賾B(tài)的過(guò)程，因此金屬態(tài)在適當(dāng)?shù)臈l件下，能夠自發(fā)轉(zhuǎn)化為氧化態(tài)，金屬的這一性質(zhì)決定了其發(fā)生腐蝕是自身性質(zhì)所決定的。金屬發(fā)生腐蝕不可避免，但金屬腐蝕的過(guò)程是可以控制的。一般來(lái)說(shuō)金屬腐蝕除與自身性質(zhì)有關(guān)外，還與介質(zhì)、溫度、流速、壓力等外界因素有關(guān)，對(duì)外界因素進(jìn)行可靠控制，就能延緩金屬腐蝕發(fā)生的時(shí)間及腐蝕速度。

金屬腐蝕的防護(hù)措施有多種，隔離法，具體包括鈍化發(fā)、涂層法和電鍍法；緩蝕劑法是通過(guò)添加少量的緩蝕劑，使金屬表面形成一層保護(hù)膜，延緩金屬材料腐蝕的一種保護(hù)方法；電學(xué)化保護(hù)法，通過(guò)電流作用，使金屬內(nèi)部電位發(fā)生改變，從而達(dá)到抑制或延緩金屬腐蝕的作用。在以上各種保護(hù)措施方法當(dāng)中，涂層法可起到隔絕氧氣及水分、降低腐蝕速度和電化學(xué)保護(hù)三重保護(hù)，且該法施工工藝簡(jiǎn)單操作，因此得到了廣泛應(yīng)用。

3 有機(jī)防腐涂料的研究進(jìn)展

3.1 有機(jī)涂料的特征 用于金屬防蝕的有機(jī)涂料應(yīng)具備以下幾項(xiàng)基本特征：①?gòu)?qiáng)耐腐蝕性。有機(jī)涂料不與所接觸的腐蝕介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不互相溶解，在腐蝕介質(zhì)存在的情況下，能保持較高的穩(wěn)定性。②較小的透氣性和滲水性。金屬發(fā)生腐蝕的根本原因是與空氣中的氧氣以及水分接觸所導(dǎo)致的，因此選擇對(duì)氣體和水分具有良好隔絕性的涂料，更有利于金屬防蝕。③附著力和機(jī)械性能佳。有機(jī)涂層保護(hù)功能的大小取決于材料的附著性和機(jī)械性能，有機(jī)涂層固化后能牢固的附著在金屬表面，才能充分發(fā)揮其保護(hù)作用；有機(jī)涂層具有良好的機(jī)械性能，才能承受金屬設(shè)備在工作狀態(tài)下的應(yīng)力作用。

3.2 有機(jī)涂料研究現(xiàn)狀�、傩滦头鷺�(shù)脂。氟樹(shù)脂是指分子結(jié)構(gòu)中含有C-F鍵的樹(shù)脂，該類(lèi)型涂料具有耐久性、耐候性、耐化學(xué)藥品性；非粘附性好、表面張力低、光滑性好；對(duì)油、水具有良好的防滲透性，此外還具有較好絕緣性能。利用氟樹(shù)脂為主要材料制成的防腐涂料能耐對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽等多數(shù)化學(xué)成分具有良好的惰性，在-40℃-200℃范圍內(nèi)能保持穩(wěn)定狀態(tài)。以聚四氟乙烯（PTFE）為例，除與熔融的堿金屬、強(qiáng)氧化劑、氟、氫氧化鈉（300℃下）反應(yīng)外，與其他常見(jiàn)化學(xué)試劑均不反應(yīng)，因此具有廣泛的應(yīng)用范圍。缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高，熔融后粘度大，在有機(jī)溶劑中溶解性較差，其加工性能較低，孔隙率高，不能單獨(dú)用作涂料層材料�？扇苄跃鬯姆�乙烯加工性能較好，高溫下機(jī)械性能較高，但高價(jià)格限制了材料的應(yīng)用；聚氟乙烯樹(shù)脂使用壽命較長(zhǎng)，在大氣中可使用25年以上，熔點(diǎn)較低，不能采用傳統(tǒng)的加工方法，應(yīng)加入一定量的潛溶劑，以提高涂料加工成膜的成功率。②聚苯硫醚。聚苯硫醚樹(shù)脂熱穩(wěn)定性較好，是熱塑性樹(shù)脂中耐熱性最好的一種材料；耐腐蝕性強(qiáng)，除與強(qiáng)氧化性酸反應(yīng)外，對(duì)常見(jiàn)的酸堿鹽等化學(xué)試劑的腐蝕具有良好的穩(wěn)定性；粘合性好，對(duì)玻璃、鋼材、銀、陶瓷等常見(jiàn)材料具有良好的粘結(jié)能力，尤其對(duì)玻璃的粘結(jié)，超過(guò)了玻璃的內(nèi)聚力；機(jī)械性能好，絕緣性、阻燃性、穩(wěn)定性和可加工性都較為理想，但在耐沖擊性和韌性方面需要進(jìn)一步改進(jìn)。實(shí)驗(yàn)表明，添加增韌樹(shù)脂后，可提高材料的抗拉伸性能和抗沖擊性能，獲得了良好的改進(jìn)效果。③氯化聚醚樹(shù)脂。氯化聚醚樹(shù)脂中含氯量可達(dá)到45.5%，該物質(zhì)主鏈為C-C和C-O-C，無(wú)活性官能團(tuán)，因此具有良好的耐熱性和耐腐蝕性，能抵抗大多數(shù)的酸堿鹽及溶劑的侵蝕，熔點(diǎn)和分解溫度差值較大，為粉末涂料的涂裝提供了方便，但缺點(diǎn)是使用溫度有限，在-40℃以下脆性較強(qiáng)。④聚苯胺樹(shù)脂。聚苯胺具有良好的電學(xué)特性，是導(dǎo)電聚合物的典型代表之一，除具有一般導(dǎo)電聚合物的性質(zhì)外，還具有獨(dú)特的摻雜現(xiàn)象、電化學(xué)活性、高導(dǎo)電率，另外與其他類(lèi)物質(zhì)一樣，化學(xué)和熱穩(wěn)定性較好，制作方法簡(jiǎn)單，因此具有廣泛的應(yīng)用。⑤聚氨酯。聚氨酯中含有氨基甲酸酯鍵、不飽和雙鍵、異氰酸酯鍵和脲鍵等，因此具有良好的耐腐蝕性和物理機(jī)械性能，如堅(jiān)硬、柔韌、耐磨、附著力強(qiáng)等。聚氨酯能與其他樹(shù)脂拼用，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，不僅可應(yīng)用在普通的防蝕領(lǐng)域，還可用在重防腐蝕領(lǐng)域。單組分聚氨酯具有低溫固化的優(yōu)點(diǎn)，可用于地下油槽內(nèi)壁防腐和油罐車(chē)防腐。⑥環(huán)氧樹(shù)脂。環(huán)氧涂料是目前應(yīng)用較為普遍的防腐涂料，其耐水性及耐化學(xué)腐蝕性較好，可穩(wěn)定存儲(chǔ)，附著力較好，因此可廣泛應(yīng)用于重腐蝕環(huán)境中的金屬保護(hù)涂料，如海上、工業(yè)區(qū)、海岸等地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)物，儲(chǔ)罐內(nèi)表面的應(yīng)用也較為廣泛。環(huán)氧樹(shù)脂可根據(jù)固化劑、改性樹(shù)脂基應(yīng)用狀態(tài)不同，分為不同種類(lèi)的涂料，如胺固化環(huán)氧樹(shù)脂、樹(shù)脂改性環(huán)氧樹(shù)脂以及新型環(huán)氧樹(shù)脂等。⑦橡膠涂料。橡膠涂料是以天然或合成橡膠為主要原料制成的一種防腐涂料，具有快速干化、耐化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)，并且物理機(jī)械性能良好，柔韌性好、耐摩性好、抗老化性強(qiáng)等，可用于船舶、水閘、化工設(shè)備的防腐蝕保護(hù)。

4 總結(jié)

金屬腐蝕不僅造成了金屬資源的浪費(fèi)，還影響了金屬設(shè)備的使用壽命，給企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。金屬銹蝕主要與氧氣和水分有關(guān)，因此隔絕氧氣和水分與金屬的接觸，能有效減少金屬腐蝕，保護(hù)金屬資源。有機(jī)涂料由于其自身具有的耐腐蝕性可廣泛應(yīng)用于金屬防蝕領(lǐng)域，但各類(lèi)有機(jī)涂料在一定階段內(nèi)仍存在一定的局限性，需要進(jìn)一步改進(jìn)，完善其性能，以確保金屬材料及金屬設(shè)備的使用性能。

參考文獻(xiàn)：

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金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第3篇

摘要：伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的是對(duì)能源需求的激增，長(zhǎng)輸管線是能源輸送的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。所以長(zhǎng)輸管道的防腐對(duì)于保障能源的運(yùn)輸，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展至關(guān)重要。本文論述各種管道防腐技術(shù)在長(zhǎng)輸管線上的應(yīng)用及其注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管線；管道；防腐技術(shù)

隨著能源市場(chǎng)需要的激增，油、氣長(zhǎng)輸管線發(fā)展迅猛。目前我國(guó)的石油、燃?xì)赓Y源的輸送主要依靠長(zhǎng)距離埋地管道來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于長(zhǎng)輸管道均采用埋地方式敷設(shè)，穿越地形、地段復(fù)雜，土壤性質(zhì)各異，對(duì)管道存在著不同程度的腐蝕，這些管道大部分埋設(shè)于地下，長(zhǎng)期受到外部土壤和內(nèi)部介質(zhì)的強(qiáng)烈腐蝕而經(jīng)常發(fā)生腐蝕泄漏事故，常常導(dǎo)致管道設(shè)備非計(jì)劃性檢修、更換和停產(chǎn)，造成了巨大的直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失。

1長(zhǎng)輸管道腐蝕的原因及常見(jiàn)類(lèi)型

1.1 長(zhǎng)輸管道腐蝕的原因

（1）化學(xué)腐蝕 指管道金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。即金屬管道直接和介質(zhì)接觸引起的金屬離子溶解的過(guò)程，在金屬表面均勻發(fā)生，腐蝕速度緩慢�；瘜W(xué)腐蝕是全面的腐蝕，在化學(xué)腐蝕的作用下，管壁的厚度均勻減少的。

（2）電化學(xué)腐蝕 管道金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)（電解質(zhì)溶液）發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生對(duì)管道的破壞。即金屬和電解質(zhì)組成原電池所發(fā)生的金屬電解過(guò)程。金屬與電解質(zhì)之間存在一個(gè)帶電的界面，與此界面有關(guān)的因素都會(huì)影響腐蝕的進(jìn)行。其實(shí)質(zhì)是浸在電解質(zhì)溶液中的金屬表面上形成了以金屬為陽(yáng)極的腐蝕電池。腐蝕電池包括異金屬接觸產(chǎn)生的腐蝕原電池、鋼管本身成分含量復(fù)雜產(chǎn)生的原電池、氧濃差產(chǎn)生腐蝕原電池、鹽濃差腐蝕原電池和直流雜散電流腐蝕、交流雜散電流腐蝕。

1.2 長(zhǎng)輸管道腐蝕的幾個(gè)常見(jiàn)類(lèi)型

（1）管道內(nèi)壁腐蝕 此類(lèi)腐蝕影響因素相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一，主要受所輸送介質(zhì)和其中雜質(zhì)的物理化學(xué)特性的影響，所發(fā)生的腐蝕也主要以電化學(xué)腐蝕為主。

（2）管道外腐蝕 目前國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)輸油氣管道腐蝕控制主要發(fā)展方向，管道檢測(cè)也重點(diǎn)針對(duì)因外腐蝕造成的涂層缺陷及管道缺陷。外防腐層的外力破損，外防腐層的質(zhì)量缺陷，鋼管的質(zhì)量缺陷，管道埋設(shè)的土壤環(huán)境腐蝕都會(huì)引起管道外腐蝕。

（3）管道的應(yīng)力腐蝕破裂 管道在拉應(yīng)力和特定的腐蝕環(huán)境下產(chǎn)生的低應(yīng)力脆性破裂現(xiàn)象稱(chēng)為應(yīng)力腐蝕破裂，它不僅能影響到管道內(nèi)腐蝕，也能影響到管道外腐蝕。

2. 應(yīng)用中的長(zhǎng)輸管道防腐技術(shù)

2.1 陰極保護(hù)防腐技術(shù)

埋在土壤中的金屬管道由于各種原因管道表面將出現(xiàn)陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)，并在陽(yáng)極區(qū)發(fā)生局部腐蝕。陰極保護(hù)是指將被保護(hù)金屬進(jìn)行陰極極化，使電位負(fù)移到金屬表面陽(yáng)極的平衡電位，消除其化學(xué)不均勻性所引起的腐蝕電池，使金屬免遭環(huán)境介質(zhì)如土壤的腐蝕，即用輔助陽(yáng)極或犧牲陽(yáng)極材料的腐蝕來(lái)代替被保護(hù)管道、設(shè)備的腐蝕，從而達(dá)到延長(zhǎng)被保護(hù)管道的使用壽命，提高其安全性和經(jīng)濟(jì)性的目的。使用陰極保護(hù)時(shí)，被保護(hù)的金屬管道應(yīng)有良好的防腐絕緣層，以降低陰極保護(hù)的費(fèi)用。陰極保護(hù)技術(shù)根據(jù)保護(hù)電流的供給方式，可分為犧牲陽(yáng)極法和強(qiáng)制電流法兩種保護(hù)方法。采用犧牲陽(yáng)極法的主要優(yōu)點(diǎn)有：無(wú)需外部電源、對(duì)外界干擾少、安裝維護(hù)費(fèi)用低、無(wú)需征地或占用其它建構(gòu)筑物、保護(hù)電流利用率高等，

2.2 涂料防腐技術(shù)

涂料使用的目的決定了防腐層對(duì)它的基本性能要求，如粘結(jié)力、耐土壤應(yīng)力、抗微生物侵蝕能力、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械性能、吸水性、電絕緣性、抗陰極剝離等。

實(shí)驗(yàn)室對(duì)各種防腐層附著力、陰極剝離、抗沖擊性能、吸水性、熱水浸泡、土壤應(yīng)力各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，得出如下評(píng)價(jià)結(jié)果：

（1）膠帶防腐層。膠帶防腐層呈現(xiàn)出較高的抗沖擊、低吸水率、中高陰極剝離和適中的附著力值。但在高溫（60℃）下陰極剝離超標(biāo)，不能使用。在現(xiàn)場(chǎng)的土壤應(yīng)力試驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)膠帶耐土壤應(yīng)力性能較低，對(duì)具有土壤應(yīng)力的環(huán)境中不應(yīng)使用，高溫沙漠地區(qū)不宜使用。

（2）FBE防腐層。FBE防腐層具有極好的附著力、低陰極剝離值，相對(duì)較低的抗沖擊性和適中的吸水性。對(duì)單層FBE，當(dāng)溫度升高時(shí)防腐層對(duì)附著力的損失和陰極剝離增加比較敏感。而雙層FBE防腐層在高溫條件下表現(xiàn)了較好的性能。正如所預(yù)料的那樣，吸水率隨著溫度的升高而增加，然而所得到的結(jié)果仍然在可以接受的范圍以?xún)?nèi)。由于防腐層的吸水率較高，對(duì)于陰極保護(hù)電流不會(huì)起到屏蔽作用。

（3）擠塑聚乙烯。擠塑聚乙烯防腐涂層具有較好的附著力、較好的抗沖擊性、較低的吸水率，熱水浸泡下的性能較差，可接受的陰極剝離值。

（4）多層結(jié)構(gòu)防腐層。多層結(jié)構(gòu)防腐層表現(xiàn)出良好的性能，具有較高附著力、較高抗沖擊性、熱水浸泡下有良好的性能、低陰極剝離值、低吸水率、在熱水浸泡后仍保持較好的附著力。

油氣管道內(nèi)壁腐蝕控制技術(shù)輸氣管道因天然氣中含有H2S、CO2和水等腐蝕性介質(zhì)，均存在腐蝕問(wèn)題。特別是在積水管路地段，管道開(kāi)裂事故時(shí)有發(fā)生。西南油氣田分公司開(kāi)發(fā)了新型的管道緩蝕劑，并開(kāi)展了檢測(cè)評(píng)價(jià)工作，在管網(wǎng)上建立了在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有效地抑制了天然氣管道內(nèi)壁的腐蝕[3]。生產(chǎn)的GP-1型緩蝕劑已在多處內(nèi)腐蝕較嚴(yán)重的地段使用，取得了良好的效果，目前該產(chǎn)品已進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，用于蘇丹的GNPOC油氣田。

3長(zhǎng)輸管線防腐技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

我國(guó)管道防腐技術(shù)發(fā)展很快，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，尚存在不少問(wèn)題，如:涂層質(zhì)量不穩(wěn)定、成本高，缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，跟蹤檢測(cè)技術(shù)落后，管道剩余壽命評(píng)估技術(shù)落后，補(bǔ)口技術(shù)落后等[4]。以后再發(fā)展長(zhǎng)輸管道防腐技術(shù)應(yīng)用工作方面應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

第一，加強(qiáng)質(zhì)量控制，嚴(yán)格進(jìn)行生產(chǎn);

第二，加強(qiáng)科研的投入，積極開(kāi)拓符合我國(guó)國(guó)情的新技術(shù);

第三，加強(qiáng)管道科學(xué)化管理，有計(jì)劃地實(shí)施管道的腐蝕檢測(cè)，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和檢修。

第四認(rèn)真做好管道剩余壽命評(píng)估工作，應(yīng)用管道修復(fù)技術(shù)，及時(shí)做好修復(fù)工作。選擇合理的修補(bǔ)技術(shù)和材料，加強(qiáng)科學(xué)研究，提高補(bǔ)口技術(shù)。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，油氣管道防腐技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，對(duì)技術(shù)水平要求越來(lái)越高。及時(shí)總結(jié)管道防腐技術(shù)的應(yīng)用狀況，對(duì)于與時(shí)俱進(jìn)地掌握國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，對(duì)于指導(dǎo)我們理論聯(lián)系實(shí)際有著重要的意義

參考文獻(xiàn)：

[1] 胡士信.管道陰極保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].腐蝕與防護(hù)，2004，25(3):93～101.

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第4篇

關(guān)鍵詞：腐蝕，材料腐蝕，腐蝕控制

一般而言，金屬、混凝土、木材等材料受周?chē)�環(huán)境介質(zhì)的影響而發(fā)生的化學(xué)、電化學(xué)和物理等反應(yīng)，而引起的變質(zhì)和破壞統(tǒng)稱(chēng)為腐蝕，其中也包括上述因素與機(jī)械因素、生物因素等的共同作用。金屬腐蝕的主要對(duì)象，其中尤以鋼鐵的腐蝕最為常見(jiàn)，危害、損害性極大。

一、腐蝕的概念及分類(lèi)

（一）腐蝕的概念

腐蝕是材料與其環(huán)境間的物理化學(xué)作用引起材料本身性質(zhì)的變化，如鐵的生銹是金屬腐蝕的普遍形式，又如氫氧化鈉破壞肌肉和植物纖維。材料的腐蝕是包括材料本身和環(huán)境介質(zhì)兩者在內(nèi)的一個(gè)具有反應(yīng)作用的體系，腐蝕反應(yīng)的場(chǎng)所，首先是材料和腐蝕性介質(zhì)之間相界面處。材料包括金屬和非金屬材料，如碳鋼及其合金、有色金屬、塑料、混凝土和木材等，在一個(gè)腐蝕系統(tǒng)中，對(duì)材料行為起決定性作用的是化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)。材料的周?chē)�環(huán)境介質(zhì)包括與其接觸的氣體、液體和固體以及周?chē)�環(huán)境條件，如溫度、壓力、速度、光照、輻射、生物條件等。這個(gè)作用包括化學(xué)的、電化學(xué)的、機(jī)械的、生物的以及物理的作用。

采用科學(xué)的方法防止或者控制腐蝕的危害作用的工程，稱(chēng)為腐蝕工程。

（二）材料腐蝕的分類(lèi)及特征

材料腐蝕的現(xiàn)象和機(jī)理比較復(fù)雜，材料腐蝕的分類(lèi)方法也有許多，根據(jù)不同的起因、機(jī)理和破壞形式而有各種方法。以下介紹幾種常用的分類(lèi)方法。

1．按腐蝕機(jī)理分類(lèi)

通常材料腐蝕按照腐蝕機(jī)理可以分為金屬化學(xué)腐蝕、金屬電化學(xué)腐蝕、結(jié)晶腐蝕、物理化學(xué)復(fù)合腐蝕。

（1）化學(xué)腐蝕：是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞、其特點(diǎn)是在反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有電流產(chǎn)生。如鋁在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蝕，鎂或鈦在甲醇中的腐蝕、物理化學(xué)復(fù)合腐蝕。

（2）電化學(xué)腐蝕：是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。在反應(yīng)過(guò)程中有電流產(chǎn)生，腐蝕金屬表面上存在著陰極和陽(yáng)極。陽(yáng)極的反應(yīng)是金屬原失去電子而成為離子狀態(tài)轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中，成為陽(yáng)極氧化反應(yīng)。陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的去極化劑吸收來(lái)自陽(yáng)極的電子，成為陰極還原過(guò)程。這兩個(gè)反應(yīng)是相互獨(dú)立而又同時(shí)進(jìn)行的，稱(chēng)之為一對(duì)共軛反應(yīng)。有陰陽(yáng)極組成了短路電流，腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生。如金屬在潮濕大氣、海水、土壤及酸、堿、鹽溶液中的腐蝕均屬這一類(lèi)。電化學(xué)腐蝕比較普遍，對(duì)金屬結(jié)構(gòu)的危害比較嚴(yán)重。

（3）結(jié)晶腐蝕：是指因酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)侵入到建筑物或材料內(nèi)部生成結(jié)晶鹽，由于結(jié)晶鹽的體積膨脹作用使建筑物或材料內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而引起的破壞現(xiàn)象。結(jié)晶腐蝕是工業(yè)廠房、非金屬設(shè)備常見(jiàn)的腐蝕類(lèi)型。

（4）物理化學(xué)復(fù)合腐蝕：是指因機(jī)械與化學(xué)復(fù)合作用而引起的破壞現(xiàn)象。如火炮發(fā)射引起炮身管的腐蝕等。

2．按腐蝕破壞形式分類(lèi)

按腐蝕破壞形式可分為全面腐蝕和局部腐蝕，局部腐蝕又可細(xì)化為小孔腐蝕（即點(diǎn)蝕）、應(yīng)力腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、選擇性腐蝕、晶間腐蝕等。

（1）全面腐蝕：又叫均勻腐蝕，指腐蝕遍布于材料結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面上，其特征表現(xiàn)為金屬質(zhì)量減少，壁厚減小，非金屬體積膨脹，韌或脆性能減退或失去。腐蝕雖然同樣發(fā)生在整個(gè)材料便面上，但各部分的微觀腐蝕速度實(shí)際上并不均等。

（2）小孔腐蝕：又稱(chēng)為點(diǎn)蝕，在金屬表面上腐蝕成一些小而深的孔，蝕孔的深度大于直徑，嚴(yán)重的可將設(shè)備腐蝕穿透，蝕孔上部往往被腐蝕產(chǎn)物覆蓋。不銹鋼和鋁合金在海水中受到的破壞就是小孔腐蝕的典型實(shí)例。

（3）應(yīng)力腐蝕：是指在機(jī)械應(yīng)力（外載荷或內(nèi)部殘余應(yīng)力）和腐蝕介質(zhì)的共同作用下，金屬材料發(fā)生的腐蝕破壞。如應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、腐蝕疲勞等。

（4）電偶腐蝕：電位不同的金屬或合金互相接觸，并在一定介質(zhì)中所發(fā)生的的電化學(xué)腐蝕稱(chēng)為電偶腐蝕。電偶腐蝕造成負(fù)電位的金屬或合金部件加速腐蝕破壞，破壞一般集中在連接部位附近。

（5）縫隙腐蝕：由于金屬表面的縫隙內(nèi)滯留介質(zhì)引起的電化學(xué)腐蝕破壞稱(chēng)為縫隙腐蝕。

（6）選擇性腐蝕：多元合金在腐蝕介質(zhì)中，較活潑的先溶解，因而造成材料強(qiáng)度而大大下降，這稱(chēng)之為選擇性腐蝕。如黃銅脫鋅等屬此類(lèi)腐蝕。

（7）晶間腐蝕：是指腐蝕破壞沿著晶粒邊界進(jìn)行，使晶粒之間失去合力，使材料喪失強(qiáng)度。

（8）磨損腐蝕：是由于機(jī)械因素（湍流、漩渦、流體沖擊、空化作用、微振摩檫等）和腐蝕介質(zhì)共同作用造成的腐蝕破壞，其特征是形成密集的凹坑或溝槽。免費(fèi)論文，腐蝕控制。。

（9）氫損傷：是指氫進(jìn)入金屬內(nèi)部造成的腐蝕破壞，它包括氫脆、氫鼓泡、氫破裂、氫腐蝕等。免費(fèi)論文，腐蝕控制。。

3．按環(huán)境狀態(tài)分類(lèi) 按產(chǎn)生腐蝕的環(huán)境狀態(tài)，可以將腐蝕分為自生環(huán)境中的腐蝕和工業(yè)環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕，其中自生環(huán)境中的腐蝕又可分為大氣腐蝕、土壤腐蝕、淡水腐蝕、海水腐蝕、微生物腐蝕；工業(yè)環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕分為酸性溶液腐蝕、堿性溶液腐蝕、熔鹽腐蝕、液態(tài)金屬腐蝕、特殊工業(yè)介質(zhì)腐蝕等。

事實(shí)上，在工業(yè)設(shè)備或建筑的實(shí)際腐蝕行為中，普遍存在的是兩種或多種腐蝕類(lèi)型共同作用，所采用的控制方法也往往不局限于單一方法措施，而是包括選材、選型、表面控制、環(huán)境介質(zhì)控制等綜合防腐蝕體系。

（三）腐蝕因素

材料的腐蝕是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過(guò)程，所涉及的影響因素也很多，總結(jié)起來(lái)，可以分為內(nèi)部因素、外部因素、內(nèi)外結(jié)合因素三大類(lèi)，內(nèi)部因素指涉及到材料自身的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、性能等因素；外部因素指環(huán)境因素，如溶液酸堿度、介質(zhì)溫度、壓力、速度、應(yīng)力、雜散電流、土壤含水量、溶液雜質(zhì)等；內(nèi)外結(jié)合因素指涉及到材料和環(huán)境相互作用影響的因素，如埋地管道的管地電位等。

二、金屬腐蝕控制方法

腐蝕控制技術(shù)涉及面廣，內(nèi)容也十分豐富。材料防腐蝕的基本原則是：針對(duì)腐蝕產(chǎn)生的原因和影響腐蝕的各種因素，從實(shí)際出發(fā)，以預(yù)防為主和進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)，防止或減少腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失。在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用最多的腐蝕控制技術(shù)可歸納為以下幾類(lèi)。

（1）合理選材。根據(jù)不同介質(zhì)、操作條件、材料的性質(zhì)等，選用合適的金屬或非金屬代用材料。

（2）表面覆蓋層。表面覆蓋層是在金屬表面采用涂刷、噴涂、貼襯、參透、施鍍等方法覆蓋上耐腐蝕性較好的金屬或非金屬層，將金屬表面與介質(zhì)隔離以減緩金屬的腐蝕。這是多數(shù)防腐蝕工程施工中使用的方法，因其簡(jiǎn)便實(shí)用，噴涂或刷涂防腐涂料是工業(yè)設(shè)備、設(shè)施在線不停產(chǎn)進(jìn)行防腐施工的主要措施。

（3）電化學(xué)保護(hù)。電化學(xué)保護(hù)是利用電化學(xué)原理來(lái)減緩金屬的腐蝕速度。電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。陰極保護(hù)就是將被保護(hù)金屬進(jìn)行外加陰極極化以減緩或防止金屬腐蝕，它分為犧牲陽(yáng)極法和外加電源法。陽(yáng)極保護(hù)是對(duì)被保護(hù)金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化以減緩或防止金屬腐蝕。

（4）添加緩蝕劑。添加緩蝕劑是向介質(zhì)中添加少量能夠阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)以保護(hù)金屬材料。緩蝕劑不改變介質(zhì)的性質(zhì)，往往用量很小，大多在1%左右，但效果顯著，緩蝕劑根據(jù)存在狀態(tài)可分為液態(tài)緩蝕劑、氣態(tài)緩蝕劑、固態(tài)緩蝕劑。免費(fèi)論文，腐蝕控制。。

（5）金屬表面轉(zhuǎn)化。金屬表面轉(zhuǎn)化是用化學(xué)和電化學(xué)的方法將金屬表面進(jìn)行氧化、磷化、鈍化轉(zhuǎn)化等，在金屬表面形成一層保護(hù)層，隔離金屬基體與腐蝕介質(zhì)，以減緩金屬的腐蝕。

參考文獻(xiàn)

1、張清學(xué)、呂今強(qiáng)主編，腐蝕施工管理及施工技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

2、吳濤主編，施工項(xiàng)目經(jīng)理工作手冊(cè).北京：地震出版社，1999

3、胡士信主編，陰極保護(hù)工程手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社

金屬腐蝕與防護(hù)論文范文第5篇

關(guān)鍵詞：金屬材料；腐蝕；海洋腐蝕；井下腐蝕；防護(hù)措施

中圖分類(lèi)號(hào)：C35文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、 金屬腐蝕的機(jī)理

按照金屬腐蝕的機(jī)理。可將金屬腐蝕大概分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種�；瘜W(xué)腐蝕就是金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)，而被氧化損耗的過(guò)程；電化學(xué)腐蝕就是鐵和氧形成兩個(gè)電極，組成腐蝕原電池，因?yàn)殍F的電極電位總比氧的電極電位低，所以鐵是陽(yáng)極。遭到的腐蝕不論是化學(xué)腐蝕，還是電化學(xué)腐蝕，金屬腐蝕實(shí)質(zhì)都是金屬原子已被氧化，從而轉(zhuǎn)化成金屬陽(yáng)離子的過(guò)程。

二、金屬腐蝕的發(fā)生

海洋腐蝕是金屬與周?chē)�海洋環(huán)境發(fā)生化學(xué)或者電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的一種破壞性腐蝕。很多金屬元素如銅、鐵、鎂等在自然界都是以化合物的形式存在，也就是它們的最穩(wěn)定態(tài)---氧化態(tài)存在。人們通過(guò)冶煉時(shí)使這些元素吸收并儲(chǔ)存一定能量后變?yōu)橹行越饘賾B(tài)，相對(duì)于氧化態(tài)而言，這是種能量較高的不穩(wěn)定態(tài)，在合適的條件下便自發(fā)的便會(huì)為穩(wěn)定的氧化態(tài)。中性金屬態(tài)到氧化態(tài)的轉(zhuǎn)變的吉布斯自由能小于零，可自發(fā)進(jìn)行；從熱力學(xué)上來(lái)講，海洋腐蝕上由于金屬與其周?chē)�介質(zhì)構(gòu)成一個(gè)熱力學(xué)不穩(wěn)定的體系，此體系具有自發(fā)的從這種不穩(wěn)定狀態(tài)趨向穩(wěn)定狀態(tài)的傾向。

三、金屬材料井下腐蝕的主要預(yù)防

在金屬表面覆蓋各種保護(hù)，把被保護(hù)金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開(kāi)，是防止金屬腐蝕的有效方法。

（一）預(yù)防涂料重防腐

涂料重防腐是底漆、中間漆和面漆組成的油漆涂層體系進(jìn)行防腐，其防腐原理主要是機(jī)械屏蔽，即油漆涂層將鋼鐵與腐蝕介質(zhì)相隔離，以阻止和減緩腐蝕介質(zhì)對(duì)鋼鐵的侵蝕，保護(hù)鋼鐵不受腐蝕。非

金屬油漆涂層隨時(shí)間的延長(zhǎng)，環(huán)境的變化，有機(jī)物終究要老化，影響防腐性能。一般情況復(fù)合涂層可以對(duì)鋼設(shè)備進(jìn)行中等年限的防護(hù)保護(hù)。涂料初次的涂裝之后，需要定期的刷面漆，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)。如進(jìn)行徹底維護(hù)時(shí)，需要對(duì)鋼鐵構(gòu)件重新進(jìn)行噴砂除銹，然后涂裝油漆。

（二） 預(yù)防熱浸鍍鋅防腐

熱浸鍍鋅防腐，是將經(jīng)過(guò)酸洗除銹的鋼構(gòu)件浸入480～520℃，高溫鋅熔池3～5min，使鋼鐵表面沾掛一層鋅液，經(jīng)冷卻后形成鍍層。熱浸鍍鋅鍍層可對(duì)鋼鐵提供機(jī)械屏蔽于電化學(xué)保護(hù)的作用，涂層和鋼鐵表面的結(jié)合力比較好，但是鍍鋅涂層的厚度比較薄。鋅涂層一旦腐蝕后，其局部會(huì)漏出鋼鐵的基本構(gòu)體。致使致涂層失效，所以，熱浸鍍鋅防腐耐腐蝕年限稍短，可提供鋼鐵中等年限的防腐保護(hù)。同時(shí)熱鍍鋅生產(chǎn)的工藝，其局限性比較大，對(duì)鋼井架和井筒裝備等一些大構(gòu)件的應(yīng)用比較困難，而對(duì)形狀復(fù)雜的鋼構(gòu)件，因?yàn)槠涫艿礁邷氐挠绊�，�?huì)致使鋼構(gòu)件變形，從而影響其最終的作用。

（三）預(yù)防電弧噴涂防腐

通過(guò)電弧噴涂的相關(guān)電源，兩根帶正和負(fù)電金屬絲材需要連續(xù)被送到電弧噴槍的端頭，在端部短路接觸時(shí)，所產(chǎn)生電弧熔化，熔融鋁高溫的液滴，會(huì)被壓縮空氣噴吹和霧化，以及噴涂至工件的表面，與基體所結(jié)合形成良好的電弧噴涂涂層。絲材被熔化的溫可達(dá)6000℃ 。因?yàn)殡娀�噴涂絲材熔化的溫度高，絲材熔化較均勻，無(wú)半熔化或者高塑性噴涂顆粒，噴涂粒子攜帶較大的熱能和動(dòng)能撞擊，涂層與基體以較強(qiáng)的機(jī)械結(jié)合和微冶金結(jié)合。所以電弧噴鋁涂層和金屬基體具有優(yōu)良的涂層結(jié)合力，在彎曲和沖擊或碰撞下，可保證保防腐涂層不脫落和不起皮，其結(jié)合牢固，防腐長(zhǎng)久有效，這一點(diǎn)是其他任何表面防腐涂層無(wú)法達(dá)到的。電弧噴涂層防腐原理，是陰極保護(hù)與機(jī)械屏蔽的相結(jié)合。在腐蝕環(huán)境下，即使防腐涂層局部破損，也具有犧牲自身保護(hù)鋼鐵基體的效果。涂層(陽(yáng)極)與鋼鐵基體(陰極)的面積比≥1。此外，電弧噴涂層的厚度可依照設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行施工，可達(dá)到較厚的厚度，使涂層的耐蝕壽命能夠延長(zhǎng)。電弧噴涂防腐涂層，是由電弧噴涂涂層與有機(jī)封閉涂層相結(jié)合，其耐腐蝕的壽命不是二者之和，而是二者之和的1.5～2.3倍。合理設(shè)計(jì)涂層的厚度，其耐腐蝕的壽命也可以達(dá)到30a以上，30a以后的維護(hù)只需在電弧噴涂層上刷封閉涂料，沒(méi)必要重新噴涂，實(shí)現(xiàn)一次防腐，長(zhǎng)久不腐。 但由于井下存在瓦斯的特殊性，電弧容易引起瓦斯爆炸，該技術(shù)難以在井下應(yīng)用。

四、 金屬材料海洋腐蝕的防護(hù)

整個(gè)腐蝕反應(yīng)過(guò)程, 包括四大步驟：一是去極化劑到達(dá)金屬表面的傳質(zhì)過(guò)程。二是陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程。三是與陽(yáng)極反應(yīng)過(guò)程同時(shí)進(jìn)行的去極化劑還原的陰極反應(yīng)過(guò)程。四是腐蝕產(chǎn)物離開(kāi)金屬表面或轉(zhuǎn)化為其他化合物的過(guò)程。

（一） 電化學(xué)保護(hù)

電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)。陰極保護(hù)的原理如下：利用電化學(xué)原理，將被保護(hù)的金屬設(shè)備進(jìn)行外加陰極極化降低或防止腐蝕；將被保護(hù)金屬進(jìn)行外加陰極極化以減少或防止金屬腐蝕的方法叫做陰極保護(hù)法。陰極保護(hù)有包括外加電流陰極保護(hù)和犧牲陽(yáng)極保護(hù)。外加電流法是將被保護(hù)的金屬與另一附加電極作為電解池的兩極，被保護(hù)金屬為陰極，這樣就使被保護(hù)金屬免受腐蝕。犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是將活潑金屬或其合金連在被保護(hù)的金屬上，形成一個(gè)原電池，這時(shí)活潑金屬作為電池的陽(yáng)極而被腐蝕，基體金屬作為電池的陰極而受到保護(hù)。外加電流陰極保護(hù)所需保護(hù)電流是由直流電源(如蓄電池、直流發(fā)電機(jī)、整流器等)提供的；而犧牲陽(yáng)極保護(hù)中所需保護(hù)電流是由犧牲陽(yáng)極的溶解所提供的。為了有效地發(fā)揮保護(hù)作用，犧牲陽(yáng)極的電位要足夠負(fù)，陽(yáng)極極化率要小，特別是表面不能生成保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物膜，陽(yáng)極溶解要均勻。

（二）金屬的磷化處理

鋼鐵制品去油、除銹后，放入特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡，即

可在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜，這種過(guò)程叫做磷化

處理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色，，在大氣中有較好的耐腐蝕性。膜是微孔結(jié)構(gòu)，對(duì)油漆等的吸附能力強(qiáng)蝕。

（三） 覆蓋層保護(hù)

基底材料和覆層材料組成復(fù)合材料，可以充分發(fā)揮基底材料和覆層材料的優(yōu)點(diǎn)，滿(mǎn)足耐蝕性，物理、機(jī)械和加工性能，以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)多方面的需要。覆蓋層的保護(hù)效果和使用壽命取決于三個(gè)方面的因素：覆層材料在使用環(huán)境中的耐蝕性、強(qiáng)度、塑性和耐磨性。覆層的均勻性、孔隙和缺陷。覆層與基體金屬的結(jié)合力。覆蓋層保護(hù)又分為金屬保護(hù)層、化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、非金屬保護(hù)層。金屬保護(hù)層包括金屬鍍層、金屬襯里、雙金屬?gòu)?fù)合板；化學(xué)轉(zhuǎn)化膜包括陽(yáng)極氧化、化學(xué)氧化、磷酸鹽處理、草酸鹽處理、鉻酸鹽處理 ；非金屬保護(hù)層包括油漆涂料、塑料涂覆、搪瓷、鋼襯玻璃、非金屬材料襯里、暫時(shí)性防銹層。聚氨脂涂料、乙烯基涂料等。防護(hù)涂層應(yīng)有盡可能低的透水性、透氧性、透離子性,以及良好的工藝性如附著力、固化收縮率等。

五、金屬腐蝕防護(hù)的發(fā)展方向

腐蝕破壞遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)部門(mén)。隨著工業(yè)的發(fā)展,廣泛地采用在高參數(shù)條件下的強(qiáng)化生產(chǎn)工藝。在這些生產(chǎn)工藝中,普遍涉及高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、高負(fù)荷應(yīng)力或高熱流、高質(zhì)流等高參數(shù)條件下的強(qiáng)化操作,從而對(duì)材料保護(hù)提出愈來(lái)愈高的要求。如果不能切實(shí)可靠地解決腐蝕問(wèn)題,它往往會(huì)引起突發(fā)的惡性事故,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失,嚴(yán)重的社會(huì)后果和影響戰(zhàn)備。因此,腐蝕科學(xué)與保護(hù)技術(shù)的研究與發(fā)展,將直接影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)與國(guó)防建設(shè)所有部門(mén)的安全保障、經(jīng)濟(jì)效益和發(fā)展水平。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，金屬腐蝕可造成設(shè)備的全面損壞而報(bào)廢，也可使零件強(qiáng)度下降，還會(huì)產(chǎn)生腐蝕脆性等不良后果，是機(jī)械零件失效的重要形式之一。所以，對(duì)金屬腐蝕機(jī)理的研究，同時(shí)采取有效的防腐措施，確保其設(shè)備的使用年限，降低由于金屬材料腐蝕所造成的損失。

參考文獻(xiàn)：

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[2]黃S. 保溫層下金屬材料的腐蝕與防護(hù)[J]. 石油化工腐蝕與防護(hù),2023,03:15-17.