金屬腐蝕與防護基礎(chǔ)知識第2節(jié)金屬腐蝕的概念及分類.pptx

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系列課程,,油氣開采職業(yè)技能培訓(xùn),油氣管道，特別是長輸管道所選用的管材常為碳鋼或合金鋼，金屬腐蝕是管道保護過程中要解決的主要問題，本節(jié)主要講述金屬管道的腐蝕。,第二章金屬腐蝕與防護基礎(chǔ)知識,第二節(jié) 金屬腐蝕的概念及分類,金屬腐蝕是指金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。 可以用下式來表示金屬腐蝕： 金屬材料+腐蝕介質(zhì)—一腐蝕產(chǎn)物,一、金屬腐蝕的概念,,金屬腐蝕是包括金屬材料和環(huán)境介質(zhì)在內(nèi)的一個具有反應(yīng)作用的體系。它不包括金屬由于機械作用而發(fā)生的破壞，例如軸承的磨損。腐蝕和磨損引起的破壞性質(zhì)不同，前者是化學(xué)變化，金唇被破壞后成為化合物；后者是物理變化，金屬被破壞后物質(zhì)組成不變。在有些情況下，金屬腐蝕和機械磨損可能同時發(fā)生，例如輸送腐蝕性介質(zhì)的管道其異型處(彎頭、支管等)管道內(nèi)部的破壞，就可能是腐蝕和磨損共同作用的結(jié)果。,據(jù)不同的分類方法可以將金屬管道的腐蝕分為不同的類型，按照作用原理的不同可以分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕，按照破壞形態(tài)的不同可以分為全面腐蝕和局部腐蝕。,二、金屬腐蝕的分類,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)作用而引起的破壞。它又可分為兩種： (1)氣體腐蝕。一般是指金屬在干燥氣體中發(fā)生的腐蝕。例如，用氧氣切割和焊接管道時在金屬表面上產(chǎn)生氧化皮，是金屬同氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致。,(一)按照作用原理分類,1．化學(xué)腐蝕,(2)在非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。例如金屬能同某些有機液體(如苯、汽油)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而腐蝕。 化學(xué)腐蝕是非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用，因此，其特點是在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。,電化學(xué)腐蝕是指金屬與電解質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的破壞。其特點是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生。可分為兩種： (1)原電池腐蝕。指金屬在電解質(zhì)溶液中形成原電池而發(fā)生的腐蝕。,2．電化學(xué)腐蝕,(2)電解腐蝕。指外界的雜散電流使處在電解質(zhì)溶液中的金屬發(fā)生電解而形成的腐蝕。 當(dāng)管道受到外界的交、直流雜散電流的干擾，產(chǎn)生電解池作用時，會形成這種類型的腐蝕。,任何一種按電化學(xué)機理進行的腐蝕反應(yīng)至少包含一個陽極反應(yīng)和一個陰極反應(yīng)，并伴隨有金屬內(nèi)部的電子流動和介質(zhì)中離子的定向遷移。 陽極反應(yīng)是金屬原子從金屬轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中并放出電子的過程，即氧化過程。陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的氧化劑奪取電子發(fā)生還原反應(yīng)的還原苧擘。,例如，碳鋼在酸中腐蝕時，在陽極區(qū)Fe被氧化為Fe+2,所放出的電子自陽極(Fe)流至鋼表面的陰極區(qū)(如Fe3C)上，與H+作用而還原成氫氣，即： 陽極反應(yīng)：Fe—Fe+2+2e 陰極反應(yīng)：2H++2e—H2↑ 總反應(yīng)：Fe+2H+—Fe+2+H2↑ 油氣管道在大氣、海水、土壤等環(huán)境中的腐蝕均屬電化學(xué)腐蝕。,腐蝕分布在整個金屬表面上，它可以是均勻的，也可以是不均勻的。,(二)按照破壞形態(tài)分類,1．全面腐蝕,腐蝕主要集中于金屬表面某一區(qū)域，而表面的其他部分則幾乎未被破壞。局部腐蝕的類型很多，主要有應(yīng)力腐蝕、小孔腐蝕(點蝕)、晶間腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、腐蝕疲勞等。下面選擇幾種重要腐蝕類型加以簡要介紹。,2．局部腐蝕,(1)應(yīng)力腐蝕破裂。它因破壞的嚴(yán)重性而在局部腐蝕中位于首位，根據(jù)腐蝕介質(zhì)性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)的不同，裂紋特征會有所不同。 (2)小孔腐蝕。這種破壞主要集中在某些活性點上，并向金屬內(nèi)部深處發(fā)展。通常小孔腐蝕的腐蝕深度大于其孔徑，嚴(yán)重時可使管道穿孔。,(3)晶間腐蝕。這種腐蝕首先在晶粒邊界上發(fā)生，并沿晶界向縱深處發(fā)展。這時，雖然從金屬外觀看不出有明顯的變化，但其力學(xué)性能已大為降低了。 (4)電偶腐蝕。凡是有不同電極電位的金屬互相接觸，并在一定的介質(zhì)中所發(fā)生的電化學(xué)腐蝕即屬于電偶腐蝕。,(5)縫隙腐蝕。這類腐蝕發(fā)生在存有腐蝕介質(zhì)的縫隙內(nèi)，嚴(yán)重的可穿透金屬板。 另外，對金屬管道的電化學(xué)腐蝕，還可按其周圍介質(zhì)的不同而區(qū)分為大氣腐蝕、土壤腐蝕及海水腐蝕等。,翰成與您在職業(yè)技能培訓(xùn)考試路上 遠征、同行！,謝 謝 ！,