金属腐蚀与防护论文范文第1篇

【关键词】油气集输 多相流 内腐蚀 防腐技术

我国对油气资源的消耗不断飙升，因而所需运输管路也随之猛增，然而金属管路容易被侵蚀的问题大大危害了油气资源的运输，也给国家带来了很大的物质伤害。管路侵蚀带来的主要影响有危害地面装置及管路，生产中断，冒油、跑油、滴油、漏油甚至发生燃烧、爆炸等严重危害，不利于环保，浪费油气资源；，危害员工生命安全等。所以，全面了解侵蚀发生原因及提出有效的防腐手段影响深远。习惯上将管路内侧发生的侵蚀与外侧发生的侵蚀简单的记为内侵蚀与外侵蚀。本文将重点阐述内侵蚀与外侵蚀的侵蚀发生原因和有效的预防侵蚀的措施。

1 金属管道的腐蚀机理1.1 外腐蚀

金属管路其外侵蚀就是说金属管路在附近的物质的长期接触下，被其侵蚀产生反应、形成原电池侵蚀及单纯溶解从而损害管路的外侧面。这种腐蚀主要有两种，对埋在地下的管道，其外腐蚀大多是土壤导致的，土壤是由液、固、气三相构成的复杂体系。其中富含空气与水，而水将土壤变为导体。氧的存在及扩散造成了氧浓度不均，从而构成氧浓度差原电池，此类化学原电池使管路侵蚀更甚。土壤侵蚀管路的方式有形成微电池发生的侵蚀、形成宏观电池发生的侵蚀，不同金属形成的宏观电池和微生物的侵害。

而海底管路的侵蚀大多是海水造成的的电化学侵蚀。海洋油田的运输管路在海中长期浸泡。当金属管路接触电解质溶液（海水），金属表面各区域的材质差异性使得其表面不同区域有了不一样的电位。而这些电极电位又依靠金属自身的电量连接，在有导电能力的海水中形成了整个电路，我们叫它原电池腐蚀。它将使得金属外侧面出现大面积侵蚀或者小部分的侵蚀。

1.2 内腐蚀

在油气集输过程中，同时存在H2S，SO2，CO2，O2等气体及气田卤水等，而它们会和管路内侧面形成复杂的作用，导致管路内侧面被侵蚀。另外多相流对管路的冲击也占了金属管路内侵蚀的一部分。

（1）硫化氢（H2S ）对金属管路的侵蚀。硫化氢遇到水很容易分解从而形成电离反应使金属管路中的铁发生离子化且产生氢气进而发生氢脆，当有氧气存在时，会产生金属硫化物。

硫化氢不只是可以导致化学性的侵害，其侵蚀的产生物硫酸可以继续反应导致电化学的侵害。而且硫化氢也能造成氢脆。研究表明，若钢材缺陷处存在一定量的氢元素，就能累积得到氢气。有文献计算了氢脆带来的伤害，氢脆产生的氢气其强度能高到300MPa，可以造成管路变脆，导致部分管路形成塑性形变，形成裂纹最后开裂损坏。

（2）二氧化硫（SO2）腐蚀。二氧化硫和铁、氧气作用得到硫酸亚铁（FeSO4），其发生水解反应得到氧化产物与游离的酸，然而游离酸又会加剧了侵蚀的发生，得到新产生的硫酸亚铁，新产生硫酸亚铁又发生了水解，这样的恶性循环，更加剧了管路的侵蚀作用。

（3）管内多相流体冲击作用。简单的冲击磨擦损害是气液里的固相含量对管路的磨损冲击过程。而多相流中包括砂粒、气体、流体及碎屑等，所以也有冲击磨蚀作用，不过这类冲击磨蚀常常出现在侵蚀的条件中，所以就出现了侵蚀及冲击的交互影响，称冲蚀蚀。此时，管路内侧面侵蚀并非冲击与磨蚀的单纯组合，而是极其错综的，汽泡和固体颗粒均能对管路内侧面发生冲蚀作用，撞击腐蚀物使之掉落，也能直接冲击表面导致磨损。

2 金属管道防腐技术

2.1 外防腐技术

2.1.1 金属管路外侧防腐蚀涂层

外侧防腐蚀涂层技术是说在金属管路的外侧面涂刷上防侵蚀的涂层，将其和腐蚀介质分隔开，起到防腐作用。目前我国防腐涂层业发展迅速，而环氧涂层（（FBE）是现今公认的一种金属管道高效防腐涂层，其物理化学性质比沥青涂层与煤焦油涂层优越很多。该涂层由环氧树脂材料及固化剂配合而成，它粘结性能强，涂层致密且表面粗糙度低，并能耐盐碱腐蚀。2.1.2 阴极保护技术

阴极保护是预防金属材料在电介质中发生腐蚀的电化学保护手段，其基本原理是将易腐蚀的金属变为化学电池的阴极，并施加直流电流，使其发生阴极化，若易腐蚀的金属其电位值小于某特定电位值，则金属表面

的电位不均就会消失，阴极被腐蚀的现象得

到有效控制，进而保护了金属材料。

2.2 内防腐技术2.2.1 缓蚀剂技术

缓蚀剂可以缓解金属及合金被腐蚀的现象，改变其物理机械性能。因而被普遍应用在油田现场。但缓蚀剂作用机理目前还未形成一致的理论，主要有成膜理论、吸附理论和电化学理论等。缓蚀剂并不减少介质中腐蚀组分的含量，而是改善易腐蚀金属表面的状态，或者是起一个催化作用，减小反应速率常数，降低腐蚀反应的速率以期达到缓蚀。其用量非常少但效率很高，能大量减少钢材损耗，延长其使用寿命。2.2.2 内涂层及衬里防腐技术

内侧加涂层防侵蚀同样是常用的一种内侧面防侵蚀技术，它的防腐机理是在侵蚀性物质与金属管路内侧面间制造一个隔离层面，预防侵蚀的发生。使用内侧面涂层防侵蚀可以显著减少内侧面侵蚀，有效增加了油气运送效率。玻璃钢复合材料也是一种高效衬里材料，拥有玻璃钢的耐侵蚀性能及钢管的高强度，特别适用于高温高压的运输管道。

3 结束语

油气资源运输管路的防侵蚀工艺要依照输运的油气产品其接触的腐蚀物质的种类及运输管路客观接触的外部条件来确定。目前国内的金属管路防侵蚀技术大多是涂层防侵蚀技术，也有的采用阴极化保护，还有些并未使用阴极保护。因为电化学腐蚀严重危害运输管道，我国必须加大阴极化保护的推广力度。把涂层防侵蚀技术和阴极化保护奉为防侵蚀的主要手段，如此才可以有效的延长管路的工作时间。未来，努力的重点要放在防侵蚀新技术及新材料的开发上，争取研制出防腐性能好、造价低廉、适合普及的金属管道防腐技术。

参考文献

金属腐蚀与防护论文范文第2篇

承德兴华恒通实业有限公司 河北 承德 067000

摘 要：金属材料是应用较为广泛的材料之一，在使用过程中，由于环境等因素的影响，金属设备不可避免的会发生锈蚀，给生产和企业带来巨大的损失。本文主要对金属的腐蚀原因及保护原理做了简单分析，并对有机涂料的发展现状做了简单介绍。

关键词 ：金属材料；腐蚀；有机涂料

1 概述

金属材料作为三大材料之一，无论是在建筑、机械制造还是工业生产领域都具有广泛的应用，与此同时，金属材料在使用过程中，由于工作环境的影响，金属腐蚀不可避免。金属材质的设备发生腐蚀后，不仅影响设备的正常使用，还造成了金属资源的浪费，因此研究金属的防腐蚀方法，减少金属材料由于腐蚀发生的损失，对于国民经济的发展具有重要的意义。

2 金属的腐蚀与防护

金属腐蚀是指金属在自身性能及外界环境的作用下，其自身的组成结构发生变质或者破坏，从而影响金属使用性能的过程。根据金属矿中主要成分可知，氧化态及其他的化合态是金属的稳定状态，金属冶炼是将金属由氧化态或其他化合态转变为金属态的过程，因此金属态在适当的条件下，能够自发转化为氧化态，金属的这一性质决定了其发生腐蚀是自身性质所决定的。金属发生腐蚀不可避免，但金属腐蚀的过程是可以控制的。一般来说金属腐蚀除与自身性质有关外，还与介质、温度、流速、压力等外界因素有关，对外界因素进行可靠控制，就能延缓金属腐蚀发生的时间及腐蚀速度。

金属腐蚀的防护措施有多种，隔离法，具体包括钝化发、涂层法和电镀法；缓蚀剂法是通过添加少量的缓蚀剂，使金属表面形成一层保护膜，延缓金属材料腐蚀的一种保护方法；电学化保护法，通过电流作用，使金属内部电位发生改变，从而达到抑制或延缓金属腐蚀的作用。在以上各种保护措施方法当中，涂层法可起到隔绝氧气及水分、降低腐蚀速度和电化学保护三重保护，且该法施工工艺简单操作，因此得到了广泛应用。

3 有机防腐涂料的研究进展

3.1 有机涂料的特征 用于金属防蚀的有机涂料应具备以下几项基本特征：①强耐腐蚀性。有机涂料不与所接触的腐蚀介质发生化学反应，也不互相溶解，在腐蚀介质存在的情况下，能保持较高的稳定性。②较小的透气性和渗水性。金属发生腐蚀的根本原因是与空气中的氧气以及水分接触所导致的，因此选择对气体和水分具有良好隔绝性的涂料，更有利于金属防蚀。③附着力和机械性能佳。有机涂层保护功能的大小取决于材料的附着性和机械性能，有机涂层固化后能牢固的附着在金属表面，才能充分发挥其保护作用；有机涂层具有良好的机械性能，才能承受金属设备在工作状态下的应力作用。

3.2 有机涂料研究现状　①新型氟树脂。氟树脂是指分子结构中含有C-F键的树脂，该类型涂料具有耐久性、耐候性、耐化学药品性；非粘附性好、表面张力低、光滑性好；对油、水具有良好的防渗透性，此外还具有较好绝缘性能。利用氟树脂为主要材料制成的防腐涂料能耐对强酸、强碱、盐等多数化学成分具有良好的惰性，在-40℃-200℃范围内能保持稳定状态。以聚四氟乙烯（PTFE）为例，除与熔融的碱金属、强氧化剂、氟、氢氧化钠（300℃下）反应外，与其他常见化学试剂均不反应，因此具有广泛的应用范围。缺点是熔点高，熔融后粘度大，在有机溶剂中溶解性较差，其加工性能较低，孔隙率高，不能单独用作涂料层材料。可溶性聚四氟乙烯加工性能较好，高温下机械性能较高，但高价格限制了材料的应用；聚氟乙烯树脂使用寿命较长，在大气中可使用25年以上，熔点较低，不能采用传统的加工方法，应加入一定量的潜溶剂，以提高涂料加工成膜的成功率。②聚苯硫醚。聚苯硫醚树脂热稳定性较好，是热塑性树脂中耐热性最好的一种材料；耐腐蚀性强，除与强氧化性酸反应外，对常见的酸碱盐等化学试剂的腐蚀具有良好的稳定性；粘合性好，对玻璃、钢材、银、陶瓷等常见材料具有良好的粘结能力，尤其对玻璃的粘结，超过了玻璃的内聚力；机械性能好，绝缘性、阻燃性、稳定性和可加工性都较为理想，但在耐冲击性和韧性方面需要进一步改进。实验表明，添加增韧树脂后，可提高材料的抗拉伸性能和抗冲击性能，获得了良好的改进效果。③氯化聚醚树脂。氯化聚醚树脂中含氯量可达到45.5%，该物质主链为C-C和C-O-C，无活性官能团，因此具有良好的耐热性和耐腐蚀性，能抵抗大多数的酸碱盐及溶剂的侵蚀，熔点和分解温度差值较大，为粉末涂料的涂装提供了方便，但缺点是使用温度有限，在-40℃以下脆性较强。④聚苯胺树脂。聚苯胺具有良好的电学特性，是导电聚合物的典型代表之一，除具有一般导电聚合物的性质外，还具有独特的掺杂现象、电化学活性、高导电率，另外与其他类物质一样，化学和热稳定性较好，制作方法简单，因此具有广泛的应用。⑤聚氨酯。聚氨酯中含有氨基甲酸酯键、不饱和双键、异氰酸酯键和脲键等，因此具有良好的耐腐蚀性和物理机械性能，如坚硬、柔韧、耐磨、附着力强等。聚氨酯能与其他树脂拼用，扩大其应用范围，不仅可应用在普通的防蚀领域，还可用在重防腐蚀领域。单组分聚氨酯具有低温固化的优点，可用于地下油槽内壁防腐和油罐车防腐。⑥环氧树脂。环氧涂料是目前应用较为普遍的防腐涂料，其耐水性及耐化学腐蚀性较好，可稳定存储，附着力较好，因此可广泛应用于重腐蚀环境中的金属保护涂料，如海上、工业区、海岸等地区的钢结构物，储罐内表面的应用也较为广泛。环氧树脂可根据固化剂、改性树脂基应用状态不同，分为不同种类的涂料，如胺固化环氧树脂、树脂改性环氧树脂以及新型环氧树脂等。⑦橡胶涂料。橡胶涂料是以天然或合成橡胶为主要原料制成的一种防腐涂料，具有快速干化、耐化学腐蚀的特点，并且物理机械性能良好，柔韧性好、耐摩性好、抗老化性强等，可用于船舶、水闸、化工设备的防腐蚀保护。

4 总结

金属腐蚀不仅造成了金属资源的浪费，还影响了金属设备的使用寿命，给企业带来严重的经济损失。金属锈蚀主要与氧气和水分有关，因此隔绝氧气和水分与金属的接触，能有效减少金属腐蚀，保护金属资源。有机涂料由于其自身具有的耐腐蚀性可广泛应用于金属防蚀领域，但各类有机涂料在一定阶段内仍存在一定的局限性，需要进一步改进，完善其性能，以确保金属材料及金属设备的使用性能。

参考文献：

[1]邵徽旺，李育珍，杨锐，郭登银，崔建兰.金属防腐蚀有机涂料[J].上海涂料，2007（02）：26-28+4.

[2]刘栓，赵海超，顾林，戴雷，陈建敏，余海斌.有机涂层/金属腐蚀无损检测技术研究进展[J].电镀与涂饰，2023（22）：993-997.

金属腐蚀与防护论文范文第3篇

摘要：伴随我国经济快速发展的是对能源需求的激增，长输管线是能源输送的关键环节。所以长输管道的防腐对于保障能源的运输，对国民经济的发展至关重要。本文论述各种管道防腐技术在长输管线上的应用及其注意事项。

关键词：长输管线；管道；防腐技术

随着能源市场需要的激增，油、气长输管线发展迅猛。目前我国的石油、燃气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现，由于长输管道均采用埋地方式敷设，穿越地形、地段复杂，土壤性质各异，对管道存在着不同程度的腐蚀，这些管道大部分埋设于地下，长期受到外部土壤和内部介质的强烈腐蚀而经常发生腐蚀泄漏事故，常常导致管道设备非计划性检修、更换和停产，造成了巨大的直接和间接的经济损失。

1长输管道腐蚀的原因及常见类型

1.1 长输管道腐蚀的原因

（1）化学腐蚀 指管道金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。即金属管道直接和介质接触引起的金属离子溶解的过程，在金属表面均匀发生，腐蚀速度缓慢。化学腐蚀是全面的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁的厚度均匀减少的。

（2）电化学腐蚀 管道金属表面与离子导电的介质（电解质溶液）发生电化学作用而产生对管道的破坏。即金属和电解质组成原电池所发生的金属电解过程。金属与电解质之间存在一个带电的界面，与此界面有关的因素都会影响腐蚀的进行。其实质是浸在电解质溶液中的金属表面上形成了以金属为阳极的腐蚀电池。腐蚀电池包括异金属接触产生的腐蚀原电池、钢管本身成分含量复杂产生的原电池、氧浓差产生腐蚀原电池、盐浓差腐蚀原电池和直流杂散电流腐蚀、交流杂散电流腐蚀。

1.2 长输管道腐蚀的几个常见类型

（1）管道内壁腐蚀 此类腐蚀影响因素相对来说比较单一，主要受所输送介质和其中杂质的物理化学特性的影响，所发生的腐蚀也主要以电化学腐蚀为主。

（2）管道外腐蚀 目前国内外长输油气管道腐蚀控制主要发展方向，管道检测也重点针对因外腐蚀造成的涂层缺陷及管道缺陷。外防腐层的外力破损，外防腐层的质量缺陷，钢管的质量缺陷，管道埋设的土壤环境腐蚀都会引起管道外腐蚀。

（3）管道的应力腐蚀破裂 管道在拉应力和特定的腐蚀环境下产生的低应力脆性破裂现象称为应力腐蚀破裂，它不仅能影响到管道内腐蚀，也能影响到管道外腐蚀。

2. 应用中的长输管道防腐技术

2.1 阴极保护防腐技术

埋在土壤中的金属管道由于各种原因管道表面将出现阳极区和阴极区，并在阳极区发生局部腐蚀。阴极保护是指将被保护金属进行阴极极化，使电位负移到金属表面阳极的平衡电位，消除其化学不均匀性所引起的腐蚀电池，使金属免遭环境介质如土壤的腐蚀，即用辅助阳极或牺牲阳极材料的腐蚀来代替被保护管道、设备的腐蚀，从而达到延长被保护管道的使用寿命，提高其安全性和经济性的目的。使用阴极保护时，被保护的金属管道应有良好的防腐绝缘层，以降低阴极保护的费用。阴极保护技术根据保护电流的供给方式，可分为牺牲阳极法和强制电流法两种保护方法。采用牺牲阳极法的主要优点有：无需外部电源、对外界干扰少、安装维护费用低、无需征地或占用其它建构筑物、保护电流利用率高等，

2.2 涂料防腐技术

涂料使用的目的决定了防腐层对它的基本性能要求，如粘结力、耐土壤应力、抗微生物侵蚀能力、化学稳定性、机械性能、吸水性、电绝缘性、抗阴极剥离等。

实验室对各种防腐层附着力、阴极剥离、抗冲击性能、吸水性、热水浸泡、土壤应力各项指标进行对比，得出如下评价结果：

（1）胶带防腐层。胶带防腐层呈现出较高的抗冲击、低吸水率、中高阴极剥离和适中的附着力值。但在高温（60℃）下阴极剥离超标，不能使用。在现场的土壤应力试验中，发现胶带耐土壤应力性能较低，对具有土壤应力的环境中不应使用，高温沙漠地区不宜使用。

（2）FBE防腐层。FBE防腐层具有极好的附着力、低阴极剥离值，相对较低的抗冲击性和适中的吸水性。对单层FBE，当温度升高时防腐层对附着力的损失和阴极剥离增加比较敏感。而双层FBE防腐层在高温条件下表现了较好的性能。正如所预料的那样，吸水率随着温度的升高而增加，然而所得到的结果仍然在可以接受的范围以内。由于防腐层的吸水率较高，对于阴极保护电流不会起到屏蔽作用。

（3）挤塑聚乙烯。挤塑聚乙烯防腐涂层具有较好的附着力、较好的抗冲击性、较低的吸水率，热水浸泡下的性能较差，可接受的阴极剥离值。

（4）多层结构防腐层。多层结构防腐层表现出良好的性能，具有较高附着力、较高抗冲击性、热水浸泡下有良好的性能、低阴极剥离值、低吸水率、在热水浸泡后仍保持较好的附着力。

油气管道内壁腐蚀控制技术输气管道因天然气中含有H2S、CO2和水等腐蚀性介质，均存在腐蚀问题。特别是在积水管路地段，管道开裂事故时有发生。西南油气田分公司开发了新型的管道缓蚀剂，并开展了检测评价工作，在管网上建立了在线监测系统，有效地抑制了天然气管道内壁的腐蚀[3]。生产的GP-1型缓蚀剂已在多处内腐蚀较严重的地段使用，取得了良好的效果，目前该产品已进入国际市场，用于苏丹的GNPOC油气田。

3长输管线防腐技术应用的注意事项

我国管道防腐技术发展很快，但与发达国家相比，尚存在不少问题，如:涂层质量不稳定、成本高，缺乏竞争力，跟踪检测技术落后，管道剩余寿命评估技术落后，补口技术落后等[4]。以后再发展长输管道防腐技术应用工作方面应注意以下几点：

第一，加强质量控制，严格进行生产;

第二，加强科研的投入，积极开拓符合我国国情的新技术;

第三，加强管道科学化管理，有计划地实施管道的腐蚀检测，及时进行维护和检修。

第四认真做好管道剩余寿命评估工作，应用管道修复技术，及时做好修复工作。选择合理的修补技术和材料，加强科学研究，提高补口技术。

随着我国经济的快速发展，油气管道防腐技术的应用日益广泛，对技术水平要求越来越高。及时总结管道防腐技术的应用状况，对于与时俱进地掌握国内外先进技术，对于指导我们理论联系实际有着重要的意义

参考文献：

[1] 胡士信.管道阴极保护技术现状与展望[J].腐蚀与防护，2004，25(3):93～101.

金属腐蚀与防护论文范文第4篇

关键词：腐蚀，材料腐蚀，腐蚀控制

一般而言，金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应，而引起的变质和破坏统称为腐蚀，其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。金属腐蚀的主要对象，其中尤以钢铁的腐蚀最为常见，危害、损害性极大。

一、腐蚀的概念及分类

（一）腐蚀的概念

腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化，如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式，又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系，腐蚀反应的场所，首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料，如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等，在一个腐蚀系统中，对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件，如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。

采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程，称为腐蚀工程。

（二）材料腐蚀的分类及特征

材料腐蚀的现象和机理比较复杂，材料腐蚀的分类方法也有许多，根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。

1．按腐蚀机理分类

通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。

（1）化学腐蚀：是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀，镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。

（2）电化学腐蚀：是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生，腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中，成为阳极氧化反应。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子，成为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的，称之为一对共轭反应。有阴阳极组成了短路电流，腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍，对金属结构的危害比较严重。

（3）结晶腐蚀：是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐，由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。

（4）物理化学复合腐蚀：是指因机械与化学复合作用而引起的破坏现象。如火炮发射引起炮身管的腐蚀等。

2．按腐蚀破坏形式分类

按腐蚀破坏形式可分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀又可细化为小孔腐蚀（即点蚀）、应力腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、选择性腐蚀、晶间腐蚀等。

（1）全面腐蚀：又叫均匀腐蚀，指腐蚀遍布于材料结构的整个表面上，其特征表现为金属质量减少，壁厚减小，非金属体积膨胀，韧或脆性能减退或失去。腐蚀虽然同样发生在整个材料便面上，但各部分的微观腐蚀速度实际上并不均等。

（2）小孔腐蚀：又称为点蚀，在金属表面上腐蚀成一些小而深的孔，蚀孔的深度大于直径，严重的可将设备腐蚀穿透，蚀孔上部往往被腐蚀产物覆盖。不锈钢和铝合金在海水中受到的破坏就是小孔腐蚀的典型实例。

（3）应力腐蚀：是指在机械应力（外载荷或内部残余应力）和腐蚀介质的共同作用下，金属材料发生的腐蚀破坏。如应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。

（4）电偶腐蚀：电位不同的金属或合金互相接触，并在一定介质中所发生的的电化学腐蚀称为电偶腐蚀。电偶腐蚀造成负电位的金属或合金部件加速腐蚀破坏，破坏一般集中在连接部位附近。

（5）缝隙腐蚀：由于金属表面的缝隙内滞留介质引起的电化学腐蚀破坏称为缝隙腐蚀。

（6）选择性腐蚀：多元合金在腐蚀介质中，较活泼的先溶解，因而造成材料强度而大大下降，这称之为选择性腐蚀。如黄铜脱锌等属此类腐蚀。

（7）晶间腐蚀：是指腐蚀破坏沿着晶粒边界进行，使晶粒之间失去合力，使材料丧失强度。

（8）磨损腐蚀：是由于机械因素（湍流、漩涡、流体冲击、空化作用、微振摩檫等）和腐蚀介质共同作用造成的腐蚀破坏，其特征是形成密集的凹坑或沟槽。免费论文，腐蚀控制。。

（9）氢损伤：是指氢进入金属内部造成的腐蚀破坏，它包括氢脆、氢鼓泡、氢破裂、氢腐蚀等。免费论文，腐蚀控制。。

3．按环境状态分类 按产生腐蚀的环境状态，可以将腐蚀分为自生环境中的腐蚀和工业环境介质中的腐蚀，其中自生环境中的腐蚀又可分为大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀；工业环境介质中的腐蚀分为酸性溶液腐蚀、碱性溶液腐蚀、熔盐腐蚀、液态金属腐蚀、特殊工业介质腐蚀等。

事实上，在工业设备或建筑的实际腐蚀行为中，普遍存在的是两种或多种腐蚀类型共同作用，所采用的控制方法也往往不局限于单一方法措施，而是包括选材、选型、表面控制、环境介质控制等综合防腐蚀体系。

（三）腐蚀因素

材料的腐蚀是一个复杂的物理化学过程，所涉及的影响因素也很多，总结起来，可以分为内部因素、外部因素、内外结合因素三大类，内部因素指涉及到材料自身的材质、结构、性能等因素；外部因素指环境因素，如溶液酸碱度、介质温度、压力、速度、应力、杂散电流、土壤含水量、溶液杂质等；内外结合因素指涉及到材料和环境相互作用影响的因素，如埋地管道的管地电位等。

二、金属腐蚀控制方法

腐蚀控制技术涉及面广，内容也十分丰富。材料防腐蚀的基本原则是：针对腐蚀产生的原因和影响腐蚀的各种因素，从实际出发，以预防为主和进行重点保护，防止或减少腐蚀而造成的经济损失。在生产实践中应用最多的腐蚀控制技术可归纳为以下几类。

（1）合理选材。根据不同介质、操作条件、材料的性质等，选用合适的金属或非金属代用材料。

（2）表面覆盖层。表面覆盖层是在金属表面采用涂刷、喷涂、贴衬、参透、施镀等方法覆盖上耐腐蚀性较好的金属或非金属层，将金属表面与介质隔离以减缓金属的腐蚀。这是多数防腐蚀工程施工中使用的方法，因其简便实用，喷涂或刷涂防腐涂料是工业设备、设施在线不停产进行防腐施工的主要措施。

（3）电化学保护。电化学保护是利用电化学原理来减缓金属的腐蚀速度。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护就是将被保护金属进行外加阴极极化以减缓或防止金属腐蚀，它分为牺牲阳极法和外加电源法。阳极保护是对被保护金属进行阳极极化以减缓或防止金属腐蚀。

（4）添加缓蚀剂。添加缓蚀剂是向介质中添加少量能够阻止或减缓金属腐蚀的物质以保护金属材料。缓蚀剂不改变介质的性质，往往用量很小，大多在1%左右，但效果显著，缓蚀剂根据存在状态可分为液态缓蚀剂、气态缓蚀剂、固态缓蚀剂。免费论文，腐蚀控制。。

（5）金属表面转化。金属表面转化是用化学和电化学的方法将金属表面进行氧化、磷化、钝化转化等，在金属表面形成一层保护层，隔离金属基体与腐蚀介质，以减缓金属的腐蚀。

参考文献

1、张清学、吕今强主编，腐蚀施工管理及施工技术.北京：化学工业出版社，2005

2、吴涛主编，施工项目经理工作手册.北京：地震出版社，1999

3、胡士信主编，阴极保护工程手册.北京：化学工业出版社

金属腐蚀与防护论文范文第5篇

关键词：金属材料；腐蚀；海洋腐蚀；井下腐蚀；防护措施

中图分类号：C35文献标识码： A

一、 金属腐蚀的机理

按照金属腐蚀的机理。可将金属腐蚀大概分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应，而被氧化损耗的过程；电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极，组成腐蚀原电池，因为铁的电极电位总比氧的电极电位低，所以铁是阳极。遭到的腐蚀不论是化学腐蚀，还是电化学腐蚀，金属腐蚀实质都是金属原子已被氧化，从而转化成金属阳离子的过程。

二、金属腐蚀的发生

海洋腐蚀是金属与周围海洋环境发生化学或者电化学反应而产生的一种破坏性腐蚀。很多金属元素如铜、铁、镁等在自然界都是以化合物的形式存在，也就是它们的最稳定态---氧化态存在。人们通过冶炼时使这些元素吸收并储存一定能量后变为中性金属态，相对于氧化态而言，这是种能量较高的不稳定态，在合适的条件下便自发的便会为稳定的氧化态。中性金属态到氧化态的转变的吉布斯自由能小于零，可自发进行；从热力学上来讲，海洋腐蚀上由于金属与其周围介质构成一个热力学不稳定的体系，此体系具有自发的从这种不稳定状态趋向稳定状态的倾向。

三、金属材料井下腐蚀的主要预防

在金属表面覆盖各种保护，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法。

（一）预防涂料重防腐

涂料重防腐是底漆、中间漆和面漆组成的油漆涂层体系进行防腐，其防腐原理主要是机械屏蔽，即油漆涂层将钢铁与腐蚀介质相隔离，以阻止和减缓腐蚀介质对钢铁的侵蚀，保护钢铁不受腐蚀。非

金属油漆涂层随时间的延长，环境的变化，有机物终究要老化，影响防腐性能。一般情况复合涂层可以对钢设备进行中等年限的防护保护。涂料初次的涂装之后，需要定期的刷面漆，对其进行相应的维护。如进行彻底维护时，需要对钢铁构件重新进行喷砂除锈，然后涂装油漆。

（二） 预防热浸镀锌防腐

热浸镀锌防腐，是将经过酸洗除锈的钢构件浸入480～520℃，高温锌熔池3～5min，使钢铁表面沾挂一层锌液，经冷却后形成镀层。热浸镀锌镀层可对钢铁提供机械屏蔽于电化学保护的作用，涂层和钢铁表面的结合力比较好，但是镀锌涂层的厚度比较薄。锌涂层一旦腐蚀后，其局部会漏出钢铁的基本构体。致使致涂层失效，所以，热浸镀锌防腐耐腐蚀年限稍短，可提供钢铁中等年限的防腐保护。同时热镀锌生产的工艺，其局限性比较大，对钢井架和井筒装备等一些大构件的应用比较困难，而对形状复杂的钢构件，因为其受到高温的影响，会致使钢构件变形，从而影响其最终的作用。

（三）预防电弧喷涂防腐

通过电弧喷涂的相关电源，两根带正和负电金属丝材需要连续被送到电弧喷枪的端头，在端部短路接触时，所产生电弧熔化，熔融铝高温的液滴，会被压缩空气喷吹和雾化，以及喷涂至工件的表面，与基体所结合形成良好的电弧喷涂涂层。丝材被熔化的温可达6000℃ 。因为电弧喷涂丝材熔化的温度高，丝材熔化较均匀，无半熔化或者高塑性喷涂颗粒，喷涂粒子携带较大的热能和动能撞击，涂层与基体以较强的机械结合和微冶金结合。所以电弧喷铝涂层和金属基体具有优良的涂层结合力，在弯曲和冲击或碰撞下，可保证保防腐涂层不脱落和不起皮，其结合牢固，防腐长久有效，这一点是其他任何表面防腐涂层无法达到的。电弧喷涂层防腐原理，是阴极保护与机械屏蔽的相结合。在腐蚀环境下，即使防腐涂层局部破损，也具有牺牲自身保护钢铁基体的效果。涂层(阳极)与钢铁基体(阴极)的面积比≥1。此外，电弧喷涂层的厚度可依照设计来进行施工，可达到较厚的厚度，使涂层的耐蚀寿命能够延长。电弧喷涂防腐涂层，是由电弧喷涂涂层与有机封闭涂层相结合，其耐腐蚀的寿命不是二者之和，而是二者之和的1.5～2.3倍。合理设计涂层的厚度，其耐腐蚀的寿命也可以达到30a以上，30a以后的维护只需在电弧喷涂层上刷封闭涂料，没必要重新喷涂，实现一次防腐，长久不腐。 但由于井下存在瓦斯的特殊性，电弧容易引起瓦斯爆炸，该技术难以在井下应用。

四、 金属材料海洋腐蚀的防护

整个腐蚀反应过程, 包括四大步骤：一是去极化剂到达金属表面的传质过程。二是阳极反应过程。三是与阳极反应过程同时进行的去极化剂还原的阴极反应过程。四是腐蚀产物离开金属表面或转化为其他化合物的过程。

（一） 电化学保护

电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护的原理如下：利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀；将被保护金属进行外加阴极极化以减少或防止金属腐蚀的方法叫做阴极保护法。阴极保护有包括外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。外加电流法是将被保护的金属与另一附加电极作为电解池的两极，被保护金属为阴极，这样就使被保护金属免受腐蚀。牺牲阳极保护法是将活泼金属或其合金连在被保护的金属上，形成一个原电池，这时活泼金属作为电池的阳极而被腐蚀，基体金属作为电池的阴极而受到保护。外加电流阴极保护所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的；而牺牲阳极保护中所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。为了有效地发挥保护作用，牺牲阳极的电位要足够负，阳极极化率要小，特别是表面不能生成保护性的腐蚀产物膜，阳极溶解要均匀。

（二）金属的磷化处理

钢铁制品去油、除锈后，放入特定组成的磷酸盐溶液中浸泡，即

可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜，这种过程叫做磷化

处理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色，，在大气中有较好的耐腐蚀性。膜是微孔结构，对油漆等的吸附能力强蚀。

（三） 覆盖层保护

基底材料和覆层材料组成复合材料，可以充分发挥基底材料和覆层材料的优点，满足耐蚀性，物理、机械和加工性能，以及经济指标多方面的需要。覆盖层的保护效果和使用寿命取决于三个方面的因素：覆层材料在使用环境中的耐蚀性、强度、塑性和耐磨性。覆层的均匀性、孔隙和缺陷。覆层与基体金属的结合力。覆盖层保护又分为金属保护层、化学转化膜、非金属保护层。金属保护层包括金属镀层、金属衬里、双金属复合板；化学转化膜包括阳极氧化、化学氧化、磷酸盐处理、草酸盐处理、铬酸盐处理 ；非金属保护层包括油漆涂料、塑料涂覆、搪瓷、钢衬玻璃、非金属材料衬里、暂时性防锈层。聚氨脂涂料、乙烯基涂料等。防护涂层应有尽可能低的透水性、透氧性、透离子性,以及良好的工艺性如附着力、固化收缩率等。

五、金属腐蚀防护的发展方向

腐蚀破坏遍及国民经济和国防建设的各个部门。随着工业的发展,广泛地采用在高参数条件下的强化生产工艺。在这些生产工艺中,普遍涉及高温、高压、强腐蚀性介质、高负荷应力或高热流、高质流等高参数条件下的强化操作,从而对材料保护提出愈来愈高的要求。如果不能切实可靠地解决腐蚀问题,它往往会引起突发的恶性事故,造成巨大的经济损失,严重的社会后果和影响战备。因此,腐蚀科学与保护技术的研究与发展,将直接影响到国民经济与国防建设所有部门的安全保障、经济效益和发展水平。

结束语：

综上所述，金属腐蚀可造成设备的全面损坏而报废，也可使零件强度下降，还会产生腐蚀脆性等不良后果，是机械零件失效的重要形式之一。所以，对金属腐蚀机理的研究，同时采取有效的防腐措施，确保其设备的使用年限，降低由于金属材料腐蚀所造成的损失。

参考文献：

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[2]黄S. 保温层下金属材料的腐蚀与防护[J]. 石油化工腐蚀与防护,2023,03:15-17.