我优求知网金属腐蚀与防护论文篇（1）
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。
金属腐蚀与防护论文篇（2）
作者简介：冯佃臣（1977-），男，内蒙古乌兰察布人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，讲师；宋义全（1963-），男，河北抚宁人，内蒙古科技大学材料与冶金学院，教授。（内蒙古 包头 014010）
基金项目：本文系内蒙古科技大学校内基金项目资助（项目编号：JY2009003）的研究成果。
中***分类号：G642.3 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）11-0128-01
一、“金属腐蚀与防护”课程概况
金属材料作为社会经济发展的必需品被各行各业大量使用，而金属材料在绝大多数情况下与腐蚀性环境介质接触就会发生腐蚀，因此，金属的腐蚀与防护是一个重要的学科门类。
在化学、石油、造纸等工业中，金属腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏会导致大量有毒物质的泄漏，污染环境，危害人民的健康。因此，研究与解决材料的腐蚀问题与防止环境污染、保护人民的健康息息相关。金属的腐蚀甚至会带来灾难性的后果。在油气田的开发中，从油水井管道和储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀，造成巨大的经济损失。1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂，引发井喷和特大爆炸，造成人员伤亡，日产百万立方米的高产气井报废。1971年某天然气管线发生腐蚀断裂，产生爆炸，直接经济损失达7000万元。1997年某化工厂 18个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火，停产半年，直接损失达2亿多元，间接损失巨大。1985年日本的一架波音747客机，由于应力腐蚀断裂而坠毁，导致500余人丧生。
腐蚀破坏所造成的直接经济损失也是十分惊人的。每年由于腐蚀可损失大约10～20％的金属。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨，中国的钢产量高达2.2亿吨，美国的钢产量为0.914亿吨。按下限计算，世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量；中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉，相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量。通过普及腐蚀与防护知识，推广应用先进的防腐蚀技术，可挽回经济损失30％～40％。因此研究腐蚀规律、解决腐蚀破坏已成为国民经济中迫切需要解决的重大问题。所以许多高校的工科专业开设了“金属腐蚀与防护”课程。
“金属腐蚀与防护”是金属材料工程专业学生的一门专业选修课。主要介绍金属腐蚀与防护方面的基础知识，掌握有关金属腐蚀与防护的基本理论和基础知识，重点是电化学腐蚀的原理，以拓宽金属材料专业学生的专业面，并使学生能够在该领域从事基本的应用与研究工作。要求学生了解几种常见的局部腐蚀的形式以及自然环境中的几个腐蚀种类，了解各种环境腐蚀发生的影响因素及其防护措施。本科程为一门理论性与实用性并重的专业课，要求学生既要掌握扎实的理论基础，又有较强的分析问题、解决问题的实践能力，以适应社会的需求。
二、教学改革
之前本课程只是作为一门选修课，在课堂上以板书教学为主，学生以笔试的方式完成期末考核。近年来，材料研究课题有很多牵涉到材料的腐蚀方面的研究内容，本科生和硕士生的毕业论文工作又和指导教师的研究课题密切相关。有许多本科生毕业论文就是金属腐蚀与防护相关的课题。但大多数学生对材料腐蚀的实验方法了解甚少，甚至有时茫然不知所措，直接影响到了学生毕业论文的完成进度和完成质量。据统计，内蒙古科技大学材料与冶金学院（以下简称“我院”）2006年和2010年本科生毕业论文工作过程中，涉及到腐蚀实验的学生占毕业生总数的20～30%，因而，使学生能较熟练地掌握材料的腐蚀研究实验方法和研究体系势在必行。
一直以来，我院材料工程和材料成型专业学生由于受较传统的教学体制的影响，对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节较多，而对其他实验方法如电化学腐蚀等实验和研究方法的学习和掌握较少甚至是空白。目前，由于国家对材料环境腐蚀的不断重视，[1-2]特别是在国防现代化方面的投入和研究力度的加大，材料在自然环境中或特定腐蚀环境条件下的腐蚀特性和腐蚀规律的研究日益增多，[3-4]因而要求材料专业的学生应对材料的腐蚀的实验方法进行学习，掌握材料腐蚀研究方法的实验体系，以能应对和满足今后工作和学习的进一步需求。
1.多媒体教学和传统板书巧妙配合提高课堂效率
随着教学辅助手段日益发展，“金属腐蚀与防护”课程教学现在大量采用多媒体与板书相结合的教学形式。多媒体教学的特点是能够显示丰富的色彩、能容纳大量的信息，可节约大量的课堂时间，教学直观、易懂，能让教学内容形声化、表现手法多样化，对学生的感官进行多路刺激，便于开展情境教学。例如，在介绍全面腐蚀和局部腐蚀时，可以利用***片很容易说明每种腐蚀的形貌特点。
“尺有所短，寸有所长”，多媒体教学具有传统教学所不具备的优势，但也不能完全替代板书。多媒体教学携带的信息量大，给学生留下的思考时间就相对减少，学生没有递进式的思考和探究，往往跟不上教师的进度和思路，在讲述基础内容时板书的教学效果将更加明显。例如，在讲述腐蚀电化学原理一章中阴阳极的腐蚀反应方程式时，可以充分利用板书将腐蚀过程的反应方程依次列出，在重难点处可以进一步在黑板上进行扩展，学生看着黑板听着教师的讲解或描述，把思路集中在教学内容上，教师在黑板上表达清楚，有血有肉，有理有据，在下面听的学生不断思考，在对话交流的过程中让学生感受到教师和学生的互动，这样才能随时迸发出思想的火花，发现值得探究的现象，产生引入深思的问题。
2.增设网络课件，延伸教学体系
不管课堂教学如何内容丰富，但时效性很强。无论课堂组织多么优秀，学生也不可能在90分钟内一直全神贯注听讲。为了便于学生及其他相近专业学生自主学习，为了做到资源共享，课题组还开发了“金属腐蚀与防护”网络课件，把课件放在教学网络平台上，把教学大纲、课程重点难点、课后练习、提高练习等放在网上。学生随时可以学习，学生有问题可以在网上留言提问，教师及时回复，这样就方便了学生的学习。
3.增加实验教学培养学生***思考自主创新能力
由于“材料腐蚀与防护”是一门专业特色课程，与科研方向密切相关，其实验课程的教学重点是培养学生发现问题，分析问题和解决问题的能力，提高学生的动手能力，为将来毕业论文的科研工作以及毕业后的工作提供基本方法、基本技能和科学思维的保障。针对材料专业学生的特点和培养目标，以及近年来毕业论文的需求，课题组教师精心设计了实验体系。一是基础验证性实验，重点培养学生基本技能，巩固基本理论知识。二是以任务为目标，提出设计性实验课题引导学生完成知识的综合和提高，加深对腐蚀防护的理解。三是开辟综合性开放性实验室，提高学生综合分析和设计实战经验。学生在开放实验室里可以自主查阅资料设计实验，指导教师予以指导。
我院在本课程的教学体系中增加了4学时的实验课，这4学时的实验课是在实验室完成。学生亲手做实验，教师全程跟踪指导。把实验也作为学生本门课程结课的考核内容。
金属腐蚀与防护论文篇（3）
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.
金属腐蚀与防护论文篇（4）
化学工业、石油化工、原子能等领域中，因为材料腐蚀导致的跑、冒、滴、漏，不但会让社会承受重大的损失，还会导致大量的有害物质甚至是放射性物质外泄对环境造成不可恢复的伤害，继而对人们的身体健康造成威胁，一些物质在短时间内不会消失，会长时间内对环境以及人身造成威胁；同时因为金属腐蚀所引发的灾难性事故会危及人民的生命财产安全，例如氢脆和应力腐蚀断裂等类型的失效事故，一般会导致爆炸、火灾等重大的事故，使人们的生命财产承受巨大的损失。
1金属腐蚀的类别
金属的腐蚀的发生主要是在环境的影响下所导致的破坏和变质。根据腐蚀过程来划分，主要包含化学腐蚀与电化学腐蚀；根据金属腐蚀破坏的状态与腐蚀区的布局，重点包含全面腐蚀与局部腐蚀；此外根据腐蚀的条件来划分。重点包含高温腐蚀与常温腐蚀；干腐蚀与湿腐蚀等。
2影响金属腐蚀的因素
①空气相对湿度与金属腐蚀的临界相对湿度。空气内的氧气总是比较充足的，腐蚀反应的速率重点是基于水分的產生，假如到达或者超越特定的相对湿度，锈蚀就会以较快的速度出现和恶化，通常而言，钢铁的临界相对湿度大概是75%。
②空气中污染性物质的影响。通常能够见到的为SO2，CO2，Cl-，灰尘等，多数皆为酸性气体。
③温度。环境温度和变化规律影响金属表面水份凝聚及电化学腐蚀反应速率。
④酸碱盐。重点体现在影响水膜电解质浓度与H+浓度，进而加快腐蚀的速度。
3防护方式
金属腐蚀的防护方式具有多样性，重点对象为金属本质，将被保护金属和腐蚀介质进行隔离，或者对金属的表面进行操作，改变腐蚀条件和电化学保护等。
3.1改善金属本质
按照差异性的用途采取差异性的材料构成耐蚀合金，或者于金属内加入合金元素，提升它的耐腐蚀性，能够预防或者降低金属腐蚀的速度。比方，于钢内融入镍制成不锈钢能够强化防腐蚀等级。
3.2构成保护层
于金属表面设置各类保护层，将被保护的对象和腐蚀性介质进行隔离，此为预防金属腐蚀的最佳方式。
3.2.1金属的磷化处理
在钢铁制品去油、除锈操作之后，添加一定组成的磷酸盐溶液中浸泡，就能够在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐薄膜，此类过程即为磷化操作。磷化膜表现为暗灰色到黑灰色，厚度通常是5至20μm之间，于空气内具备较强的耐腐蚀能力。
3.2.2金属的氧化处理
把钢铁制品融入至NaOH的混合溶液内，加热，在它的表面就能够产生一层厚是0.5～1.5μm的蓝色氧化膜（主要组分是Fe3O4），来实现钢铁防腐蚀的目标，这个过程就叫做发蓝处理。此类氧化膜具备较强的弹性与润滑度，不会对零件的精度产生任何负面的作用。因此精密仪器与光学元件等通常选择这种操作。
3.2.3非金属涂层
通过非金属比如油漆、喷漆、沥青等涂抹于金属表层产生保护层，叫做非金属涂层，亦能够实现防腐蚀的目标。比如船身、车厢、水桶等通常选择油漆，车辆的表面经常喷漆等。
3.2.4金属保护层
其为将一类耐腐蚀能力较大的金属或者合金镀于保护对象的表层上所产生的保护镀层。此镀层的产生，不仅可以通过电镀、化学镀实现，还能够通过热浸镀、渗镀、真空镀等方式实现。
3.3改善腐蚀条件
改善条件对于降低与避免腐蚀具有必要性。比如，能够选择在腐蚀介质内融入可以减小腐蚀速度的物质，也就是缓冲剂，来降低与避免腐蚀的发生。缓冲剂属于一类化学物质，将其适量的融入至腐蚀介质内，即能够大幅度降低金属腐蚀的速度。因为缓冲剂的用量较小，便捷和廉价，因此这也是一类十分重要的防腐蚀方式。
3.4电化学保护法
此类方式为以电化学原理为基础的，于金属设备上进行操作，让其变成腐蚀电池中的阴极，进而成为预防或者减缓金属腐蚀的方式。
3.4.1阴极保护
此外通过外加电源来保护金属。将保护的对象接于负极，变成阴极防止腐蚀的产生。同时选择部分铁块接于正极，让其变成阳极，使其腐蚀，也就是说牺牲阳极。此类方式重点应用于化工厂的部分酸性溶液贮槽或者管道，地下水管、输油管等。
金属腐蚀与防护论文篇（5）
化学工业、石油化工、原子能等领域中，因为材料腐蚀导致的跑、冒、滴、漏，不但会让社会承受重大的损失，还会导致大量的有害物质甚至是放射性物质外泄对环境造成不可恢复的伤害，继而对人们的身体健康造成威胁，一些物质在短时间内不会消失，会长时间内对环境以及人身造成威胁；同时因为金属腐蚀所引发的灾难性事故会危及人民的生命财产安全，例如氢脆和应力腐蚀断裂等类型的失效事故，一般会导致爆炸、火灾等重大的事故，使人们的生命财产承受巨大的损失。
1金属腐蚀的类别
金属的腐蚀的发生主要是在环境的影响下所导致的破坏和变质。根据腐蚀过程来划分，主要包含化学腐蚀与电化学腐蚀；根据金属腐蚀破坏的状态与腐蚀区的布局，重点包含全面腐蚀与局部腐蚀；此外根据腐蚀的条件来划分。重点包含高温腐蚀与常温腐蚀；干腐蚀与湿腐蚀等。
2影响金属腐蚀的因素
①空气相对湿度与金属腐蚀的临界相对湿度。空气内的氧气总是比较充足的，腐蚀反应的速率重点是基于水分的產生，假如到达或者超越特定的相对湿度，锈蚀就会以较快的速度出现和恶化，通常而言，钢铁的临界相对湿度大概是75%。
②空气中污染性物质的影响。通常能够见到的为SO2，CO2，Cl-，灰尘等，多数皆为酸性气体。
③温度。环境温度和变化规律影响金属表面水份凝聚及电化学腐蚀反应速率。
④酸碱盐。重点体现在影响水膜电解质浓度与H+浓度，进而加快腐蚀的速度。
3防护方式
金属腐蚀的防护方式具有多样性，重点对象为金属本质，将被保护金属和腐蚀介质进行隔离，或者对金属的表面进行操作，改变腐蚀条件和电化学保护等。
3.1改善金属本质
按照差异性的用途采取差异性的材料构成耐蚀合金，或者于金属内加入合金元素，提升它的耐腐蚀性，能够预防或者降低金属腐蚀的速度。比方，于钢内融入镍制成不锈钢能够强化防腐蚀等级。
3.2构成保护层
于金属表面设置各类保护层，将被保护的对象和腐蚀性介质进行隔离，此为预防金属腐蚀的最佳方式。
3.2.1金属的磷化处理
在钢铁制品去油、除锈操作之后，添加一定组成的磷酸盐溶液中浸泡，就能够在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐薄膜，此类过程即为磷化操作。磷化膜表现为暗灰色到黑灰色，厚度通常是5至20μm之间，于空气内具备较强的耐腐蚀能力。
3.2.2金属的氧化处理
把钢铁制品融入至NaOH的混合溶液内，加热，在它的表面就能够产生一层厚是0.5～1.5μm的蓝色氧化膜（主要组分是Fe3O4），来实现钢铁防腐蚀的目标，这个过程就叫做发蓝处理。此类氧化膜具备较强的弹性与润滑度，不会对零件的精度产生任何负面的作用。因此精密仪器与光学元件等通常选择这种操作。
3.2.3非金属涂层
通过非金属比如油漆、喷漆、沥青等涂抹于金属表层产生保护层，叫做非金属涂层，亦能够实现防腐蚀的目标。比如船身、车厢、水桶等通常选择油漆，车辆的表面经常喷漆等。
3.2.4金属保护层
其为将一类耐腐蚀能力较大的金属或者合金镀于保护对象的表层上所产生的保护镀层。此镀层的产生，不仅可以通过电镀、化学镀实现，还能够通过热浸镀、渗镀、真空镀等方式实现。
3.3改善腐蚀条件
改善条件对于降低与避免腐蚀具有必要性。比如，能够选择在腐蚀介质内融入可以减小腐蚀速度的物质，也就是缓冲剂，来降低与避免腐蚀的发生。缓冲剂属于一类化学物质，将其适量的融入至腐蚀介质内，即能够大幅度降低金属腐蚀的速度。因为缓冲剂的用量较小，便捷和廉价，因此这也是一类十分重要的防腐蚀方式。
3.4电化学保护法
此类方式为以电化学原理为基础的，于金属设备上进行操作，让其变成腐蚀电池中的阴极，进而成为预防或者减缓金属腐蚀的方式。
3.4.1阴极保护
此外通过外加电源来保护金属。将保护的对象接于负极，变成阴极防止腐蚀的产生。同时选择部分铁块接于正极，让其变成阳极，使其腐蚀，也就是说牺牲阳极。此类方式重点应用于化工厂的部分酸性溶液贮槽或者管道，地下水管、输油管等。
金属腐蚀与防护论文篇（6）
中***分类号：Q938 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0010-01
海洋调查是人类了解、研究海洋最主要的方式。随着现代海洋调查的发展，海洋调查船所携带的测量仪器、导航设备、监视设备越来越精细化、尖端化，无论是调查船还是其附属设备对防腐都有较高的要求。而海洋防腐所使用的方法和材料大多和化学防腐有关，该文首先论述了化学防腐在海水中的防腐能力，接着分析了不同化学防腐方式的不同用途。
1 化学防腐在海水中的防腐能力
目前，海洋防腐的方法和材料有很多，具有代表性防腐方法有：涂装、有机衬、包覆金属，如表1所示。
从根本上可归结为两种：化学防腐和物理防腐，所有涉及化学反应产生新物质的防腐都可称作化学防腐。有机衬的防腐功能是通过隔绝海水和空气实现的，是物理防腐；涂装因含有比铁更加活泼的金属锌，使得海水首先与锌发生化学反应形成锌的化合物，继而实现保护金属构件的目的，是化学防腐；包覆金属因钛、铬、镍比较稳定，与海洋环境中氯离子、氧的化学反应非常缓慢或形成一层致密的氧化膜阻碍进步一的化学反应，继而实现保护金属构件的目的，是化学防腐。相对于包覆金属，涂装的防腐能力更强。
2 不同化学防腐方式的不同用途
按方式，化学防腐分为光致阴极防腐和光阳极防腐。
2.1 光致阴极防腐
随着半导体光催化技术的发展，其在金属的光电化学防腐蚀上展现出越来越高的应用价值。尽管该领域已成为当今研究的热点之一，但还处于探索阶段，主要的研究对象是TiO2光催化剂，对金属的光致阴极防腐的争论还比较大。本节主要以TiO2光催化剂为切入点来论述光致阴极防腐。在20世纪90年代中期，Tsujikawa等[1]发现：在紫外光照下，TiO2涂层可阴极保护碳钢、不锈钢以及金属铜。经过相关学者的进一步研究，人们发现：在γ射线或紫外光的照射下，TiO2可对不锈钢进行光致阴极保护。Leng等[2]在研究TiO2光催化剂对机污染物的降解作用时，不经意发现镍表现出较强的惰性，不易被腐蚀。在20世纪末，Tsujikawa组建了研究组，对TiO2涂层光致阴极防腐的机理进行了系统的研究和阐述，且还发现其具有一定的自洁净功能，使得TiO2涂层不仅能保护304不锈钢免于被腐蚀，还能确保户外不锈钢材料的干净、清洁。而Choi等的研究则发现即使水中没有有机物，水的电离电子同样会继续腐蚀碳钢，对TiO2的光致阴极防腐的研究，使得他们认为催化剂阳极-金属阴极耦合可以远程光保护地下金属，但这种设想只停留在理论论述中，无法得到实验验证。在国内，对光致阴极防腐的研究的代表是沈嘉年，其主要的研究成果是：TiO2可经阳极氧化法制备；在无紫外光照时，TiO2-碳钢耦合体系能加速碳钢的腐蚀。总的来说，光致阴极防腐具有较大的局限性，可供选用的金属材料并不多，因这些材料必须满足腐蚀电流密度小、腐蚀电位正的要求。当前，对X70管线钢光阴极保护的研究较多，也展现出一定的效果，当其应用价值并没有充分挖掘，对条件的要求也较高。
2.2 光阳极防腐
由于具有较高的稳定性和效率，光阴极的防腐还比较依赖于TiO2。而在光阳极的防腐上，SnO2、ZnO和SrTiO3等宽禁带半导体的应用也取得了不错的成绩。从热力学角度分析，对腐蚀电位比较负金属的保护能借助于电位比较负的催化剂实现，这也是宽禁带半导体尤其是导带边缘得到大部分学者重视的原因之一。在Subasri等的研究中，SnO2和TiO2按1∶1制备的半导体SnO2-TiO2能显著提升光电转换效率，这是因为此时半导体不单具有光致储能效果，还具有较佳的光电流，这就是说对Cu的保护作用并不会随着光照停止而停止[3]，实验结果也证明了这一点，当光照停止时保护作用还能维持数小时。通过对TiO2-WO3复合半导体的研究，则进步一说明了由于光致储能效应半导体电极在光照停止后还具有一定的缓蚀作用，对于化学防腐意义重大。
3 结语
我国具有较长海岸线，无论是经济发展还是国防建设都要与海洋打交道，而海洋环境不同于陆地，其更加的复杂多变，对海洋设备的腐蚀也更加的剧烈。化学防腐是海洋防腐的重点之一，尽管我国相关的研究落后于发达国家，但相信随着我国海洋事业的发展，我国海洋防腐的能力一定会不断提高。
参考文献
金属腐蚀与防护论文篇（7）
中***分类号：[TM622] 文献标识码：A 文章编号：
一．前言
某水利枢纽是以防洪、通航、发电为主要效益的特大型水利工程。大坝及电站建筑中有大量的闸门、拦污栅、门机、钢管、铁塔及门槽埋件等，这些上万吨金属结构件长期露裸在水中或暴露在大气环境下，受到泥砂、水流、水生物、大气等各种介质的腐蚀与磨损，破坏防腐涂层及金属体，影响结构物强度和正常运行。该水利枢纽金属结构物及埋件腐蚀按运行工况及所处环境主要分为水下腐蚀磨损与气蚀、水面干湿交替腐蚀、大气腐蚀等。在工程建造和运行管理上，不同腐蚀环境下的水工金属结构物及埋件采用了相适应的防腐蚀方法和维护措施，取得了比较好的防腐蚀成效。
二．水下腐蚀磨损与气蚀环境下金属结构物及埋件的防腐蚀
1．有(无)机涂层
该水利枢纽的水下钢结构在20世纪80年代制造安装和投运初期时采用了红丹防锈漆涂层加氯化橡胶铝粉漆涂层进行防腐蚀,其防腐蚀性能并不理想,以后不再采用。工程建设后期,对处于静水中或小流速环境下的闸门采用了热喷涂锌层覆盖加有机涂料封闭的方法, 10多年的运行检查显示,复合保护涂层的底层基本完好,防腐蚀抗蚀效果比较理想。大坝泄水检修门曾采用玻璃钢层防腐蚀,但是门体棱边的玻璃钢层容易产生暴裂和破损。
部分弧形工作闸门、检修门及拦污栅采用过无机富锌类涂料层防腐蚀,但运行1至2a后就出现了较多的锈斑。随后,枢纽闸门的防腐蚀改用无机富锌类涂料做底涂层,采用抗磨蚀性好的环氧类涂料做面涂层,耐蚀性及防腐蚀效果比较好。
2．热喷涂金属层
金属结构物经过热喷锌层覆盖后,其耐腐蚀性得到提高,但锌层的抗磨蚀性差,采用抗磨蚀性好的环氧类涂料做面涂层封闭后,其综合防腐蚀性能明显提高。喷锌层的耐腐蚀性效果在于锌层必须与金属基体以及锌层与涂料封闭层牢固结合。因此,金属结构物热喷锌层覆盖前的预处理采用喷射钢砂或刚玉砂、石英砂除锈,除锈程度和表面粗糙度应达到Sa25至30级,对表面预处理与热喷锌层、涂料层封闭的工序间隔时间以及环境温度、湿度、热喷涂工艺、喷涂层厚度等都应进行严格控制。
3．环氧金刚砂涂层
处在高速水流区的金属结构物表面采用环氧金刚砂涂层保护,其抗磨蚀性能较突出,运行8至10a后,涂层有效覆盖率仍在95%以上。环氧金刚砂涂层防腐蚀的成本适中,比较适合在弧形闸门迎水面、水轮机叶片、座环、导叶等处使用。
4．热喷碳化钨层
热喷碳化钨层加改性环氧液渗透保护的防腐蚀方法主要适用于水轮机叶片或叶片缘,也可用于其他高速水流区的金属结构物表面,其特点是耐磨性极好、抗气蚀性强,但是造价较高。
5．热喷金属层与有(无)机涂层防腐蚀比较
环氧金刚砂涂层、热喷碳化钨层以及高效防腐蚀性涂层的施工成本都较高,环氧类涂料层防腐蚀的成本相对较低,一般用于检修周期较短、使用年限要求不高的拦污栅等。拦污栅检修周期通常为10a左右,检修时需要做门形矫正、断栅条的检修、滑块等支撑件更换以及栅体的防腐蚀。因此,金属结构物采用有(无)机涂料层,其8至10a的有效保护期能够满足防腐蚀要求。
该水利枢纽对水下闸门体采用环氧富锌类涂料或无机富锌类涂料做底涂层、环氧云铁类涂料做中间涂层,面涂层采用改性耐磨环氧类涂料或底涂层采用重防腐蚀环氧涂料+面涂层重防腐蚀环氧厚浆型涂料保护,经过5至8a运行后观察,金属表面的防腐蚀涂料层保存面积仍达85%以上。该水利枢纽水下腐蚀磨损与气蚀环境下金属结构物及埋件的现行防腐蚀保护方案如表1。
表一 金属结构物水下防腐表
三．大气环境下金属结构物防腐蚀
该水利枢纽大气环境下的金属结构物主要有门机、桥机、清污机、启闭机、主变压器外壳以及高压线塔、开关站钢构件、钢结构桥梁等。露天环境下的金属结构物受到太阳光、大气湿度、降水量、风尘以及大气中腐蚀物质等的综合因素影响，主要产生均匀腐蚀。金属结构物材质、形状和环境的不同，也会产生斑状腐蚀和缝隙腐蚀。
1.露天环境下的金属结构物防腐蚀主要采用防腐耐候性涂料。这些金属结构物的防腐蚀工程大多数需要在设备现场施工，受环境条件限制，涂装前的金属表面除锈处理一般采用手工机械方法。因此，这些设备的金属表面手工除锈应彻底，特别是那些形状起伏突变、深凹隐藏的易锈结构部位更要除锈干净。
2.该水利枢纽大气环境下金属结构物的现行防腐蚀材料以有机涂料为主。大部分金属结构物外表采用底涂环氧富锌涂料、中涂环氧云铁防锈涂料、面涂丙烯酸聚胺醋涂料，防腐时效可以达到10年。在门机、清污机等设备上使用环氧类涂料作底涂和丙烯酸聚胺醋涂料作面涂后防腐蚀效果良好，运行5年后，无脱皮、无起泡、无粉化，涂层完好、色感饱满。
3.环氧类涂料、特别是环氧富锌涂料作为底涂层具有良好的附着力，与金属面接合力好;丙烯酸聚胺醋涂料用作面涂，涂料价格适中，耐候保色性好，能够起到很好的大气环境下的金属结构防腐蚀作用，而且金属设备表面的装饰效果也很好。氯化橡胶涂料用作面涂层也有较好的耐候性，且价格也较低。大气环境下金属结构物防腐蚀汇总表(见表2)。
表二大气环境下金属结构物防腐表
四．结论
1．水下腐蚀磨损环境下金属结构物的防腐蚀主要采取涂层保护方式
高速水流区的金属结构物使用环氧金刚砂涂层防腐蚀保护,具有极好的抗冲磨耐腐蚀效果,防腐蚀成本也适中。热喷碳化钨层保护具有很好的抗冲磨耐腐蚀效果,可用于水轮机叶片表层保护,也可在一些高速水流区、不易更换维修的闸门平面轨道钢板等金属结构物上使用。
2．静水中或小流速环境下的闸门体宜采用热喷锌加涂料封闭的防腐蚀方法,也可以采用底涂层无机富锌或环氧富锌涂料、面涂层耐磨环氧类涂料的防腐蚀方法。
3．大气环境下金属结构物的防腐蚀以有机涂料层为主。金属结构物外表采用底涂层环氧富锌涂料、中涂层环氧云铁防锈涂料、面涂层丙烯酸聚氨酯涂料的保护方法能够取得比较好的防腐蚀和设备装饰效果。
4．金属表面预处理直接影响到金属结构物涂层的防腐蚀效果,除锈程度和表面粗糙度宜达到Sa25或St3级标准,表面预处理与热喷锌层、涂料封闭层施工工序的间隔时间、施工环境温度与湿度、热喷涂工艺、喷(刷)涂层厚度等应严格控制。此外,水下金属结构物防腐蚀的有机涂层干膜总厚度一般不应小于250μm。
五．结束语
水电站金属结构物防腐是水水电站管理工作中一项重要内容，防腐工作不合格能直接影响到水利工程的安全。防腐工作的操作过程要严格控制，要按照金属结构物所处环境选择相适宜的材料和方法。
参考文献：
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金属腐蚀与防护论文篇（8）
中***分类号：TM734 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0057-01
1 化工压力容器在应用过程中常见的腐蚀类型
1.1 化学腐蚀
化学腐蚀也被叫作干腐蚀，指的是压力容器表面与非电解质发生一种化学反应，使得压力容器被破坏，它主要是发生于干燥的气体以及非电解质溶液当中。化学腐蚀这一类型最明显的特点就是金属表面的原子与非电解质之间是通过发生氧化还原反应而产生腐蚀物质。这是金属原子与氧化剂之间进行电子交换的过程，期间不会有电流产生。
1.2 电化学腐蚀
电化学腐蚀指的是压力容器的金属表面与电解质溶液发生电化学反应，导致压力容器的金属表面发生损坏。按照电化学反应的原理，压力容器表面所发生的腐蚀一般包括阳极反应和阴极反应两种，金属电子流与介质离子流形成回路。压力容器的阳极反应属于一种比较常见的氧化反应，当压力容器的金属表面失去电子之后，进入电解溶液；而阴极反应则是一种还原反应，氧化剂吸收金属表面与溶液当中的电子。化工压力容器的腐蚀大部分都属于电化学腐蚀这种类型，在一般情况下，它不单单是一种电化学作用，而要与机械、生物、物理等因素互相作用。
1.3 物理腐蚀
物理腐蚀指的是因为物理溶解二导致的压力容器技术损坏，比如用钢制容器来盛放熔融锌溶液，这样金属容器便与液态锌发生物理腐蚀，导致容器损坏。
2 化工压力容器预防腐蚀的对策
2.1 化工毫θ萜髦鞑牧系难
对于压力容器主材料的选择，首先要符合相关规定和标准的要求，换言之，必须通过相关资格认证的单位才具备设计及制造压力容器的资格与能力，之所以会这样做，也就是为了进一步保障压力容器的质量能够达到标准。同时，选择材料时也要充分考虑到材料的内应力，尽量降低内应力的集中，保证材料无破损，这是由于具有引发腐蚀作用的一些介质会很轻易的通过这些破损的地方加快对金属的腐蚀， 这里还应该注重金属设备的具体结构与组织。制造化工压力容器时，一定要把容器的各种功能用途、最大限度的温度、最大限度承压范围、易受何种介质影响等问题搞清楚，带着这些答案去选择更加合适的材料来制造抗腐蚀性能力强的合金。为了提高合金的耐腐蚀性，也可以在金属物质当中加入一些其他金属元素。
2.2 选用合适的缓蚀剂
缓蚀剂是一种可以在一定程度上缓解或者防止金属设备等容易被腐蚀的化学物质，这一化学物质的优势就在于能够与其他一些化学物质同时混合使用，而且能够得到更好的效果。 操作上只需要在金属表面添加这种缓蚀剂，无论使用多少量，都能够较好的对金属设备起到一些保护作用，能够使金属材料原先的物理性质不发生变化，是一种相当实用可行的方法。而且缓蚀剂的价格不高，使用方法简单，更加经济实惠，因而当前化工等行业里对这一方法的应用非常广泛，尤其是在压力容器的防腐技术当中常会用到。
2.3 电化学保护
这一方法是根据电化学原理得出的，是把金属设备作为腐蚀电池当中的阴极，来实现减轻或者是防止金属腐蚀的目的，通常采用的有外加电流法和阳极保护法这两种。电化学保护法就可以采用这两种方法，外加电流法是把保护金属材料当做阴极，把附件电极来当做阳极，这样可以对化工压力容器外加直流电，进而能够保护阴极的金属材料，采用这一方法能够有效的预防河水以及土壤等当中的压力容器发生腐蚀。牺牲阳极保护法指的是把比电极电势比较低的金属或者合金作为阳极，将被保护金属作为阴极，在实际工作应用过程中，合金、锌和铝等都可以作为牺牲阳极材料，应用于保护工业金属构件和石油管路等。
2.4 提升焊接的质量
通过提升焊接的质量能够在一定程度上降低甚至消除焊接缝处的残余应力，防止产生裂纹，进而更好的改善焊接缝处热影响区的金相性能和组织。氩弧焊和电弧焊这两种焊接方式是焊接不锈钢材料中非常常见的方法，为了有效防止化工压力容器产生超标缺陷，焊后要对其采用稳定化热处理，检查它的外观，同时要做晶间腐蚀试验，另外，还要按照设计***纸的相关要求通过超声波探伤射线探伤。
2.5 衬里防护
在进行压力容器金属材料的选择时，因为有的压力容器内介质腐蚀性很强，但是市场材料非常贵或者是找不到较好的耐蚀金属材料时，一般都会借助衬里防护的方法来解决腐蚀问题。衬里的选择要依照相关规定要求并且结合容器内介质的特性、压力、温度等因素，有钛、不锈钢、搪玻璃、玻璃钢、聚四氟乙烯、橡胶等。但是有些非金属材料衬里不能在比较高的压力和温度下使用，因此这一方法会受到一定的限制。
2.6 采用防腐材料
防腐涂料是由橡胶、合成树脂、浆液溶剂、植物油等配置而成的一种材料，通常要涂抹在腐蚀较为严重的金属设备的表面，它干了之后会形成一层有很多孔而且比较薄的膜，这可以能有效增加介质通过孔隙的扩散阻力与溶液电阻，虽然也不能做到完全的隔绝腐蚀介质和金属，但可以降低腐蚀电流，从而实现更好的防腐效果。
2.7 加强管理维护
化工压力容器有很多防腐蚀的方法，腐蚀类型不同就要采用不同的防腐措施来预防，任何防腐措施都有各自的独特应用条件与范围。为了有效保证化工压力容器的抗腐蚀性能，必须加强日常工作中的管理和维护。化工企业在进行日常运营过程中，要严格依据化工压力容器的相关法律法规，结合本企业对于压力容器的操作标准和规范，进行定期抽样检查，全面认识压力容器发生的缺陷和腐蚀状况，一旦出现问题，必须及时采取维护处理措施，防止压力容器腐蚀范围的继续扩大。化工压力容器的腐蚀问题对化工企业的安全运行具有重要影响，要分析其腐蚀形态，探究腐蚀损坏的原因，进而有针对性地采取措施，缓解或者抑制压力容器发生腐蚀，增强稳定性与安全性。
参考文献：
金属腐蚀与防护论文篇（9）
中***分类号：P755.3文献标识码： A
一、前言
金属受到周围介质作用而出现损坏，就叫做金属腐蚀。当前，金属材质设备在社会经济发展中发挥着重要作用。金属腐蚀现象也是一种非常普遍的现象，给行业造成了很大的经济损失，也造成了很大的安全隐患。与此同时，金属腐蚀还造成了设备使用寿命的降低，增加了企业的成本，不利于经济的发展和进步。因此，做好金属防腐工作，提高防腐能力非常重要。
二、常见的金属腐蚀现象
1、化学腐蚀现象
化学腐蚀现象主要是金属表面及其介质受到化学反应的影响，而产生的一种化学腐蚀现象。例如，将铜片放入到稀硫酸溶液内，将产生剧烈的化学反应，导致铜片慢慢被腐蚀消耗。在整个化学腐蚀现象中可以观察到，金属及其介质在相互接触时产生了一定的化学反应。针对这类金属腐蚀现象，可以采用喷涂法、热浸镀法等进行防护，以阻止金属及其介质之间化学反应继续发生，达到提高属防腐能力的目的。
2、电化学腐蚀现象
电化学腐蚀现象主要是指金属表面于其介质内产生一定的微电池，并引发电化反应，导致金属受到腐蚀破坏。在整个电化反应中，阳极电子将失去电流及其阴极电子，与电化学基础理论相符合。金属电化学腐蚀可分为两种，即氧腐蚀和氢腐蚀。当金属材料长期暴露在相对潮湿的环境中时，其表面将形成一层薄薄的水膜，并与空气中的二氧化碳产生溶解反应，成为碳酸气体。在电化学腐蚀发生时，受到氧化的金属材料将成为原电池的一个负电子，转移到阳极电子上，而阳极电子受到由水膜溶解形成的杂质，具有良好的还原反应，因此可形成循环性的电化学腐蚀现象，对金属材料造成严重破坏。
三、金属材料的防腐措施
1、在金属表面覆盖保护层
（1）金属的磷化处理:钢铁产品的油、锈去除后,释放到磷酸盐溶液中被浸泡,磷化膜可以在金属表面层形成不溶于水的成分,这个过程被称为磷酸盐处理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度为5～20Lm,在大气中耐腐蚀性好。该膜是一种多孔结构,具有较强的油漆吸附能力,如作为漆面的底部,其耐腐蚀的作用更加强大；
（2）金属的氧化处理:钢铁产品通过NaOH和NAN02的混合溶液采取热处理,并在表面形成一层蓝色氧化膜(主要成分Fe3O4),为了实现钢腐蚀的目的,这一过程被称为发蓝。这种氧化膜具有更大的灵活性和性,不影响零件的精度。则精密仪器和光学仪器的零部件,如簧钢、薄钢板、细铁丝等均用于发蓝进行处理;
（3）非金属涂层:塑料涂层的金属表面要优于喷漆效果。其塑料覆盖层致密光滑,具有亮丽的色彩。一并具有腐蚀和装饰的双重职能。搪瓷含有二氧化硅,是其含量较高的玻璃搪瓷,极具优良的耐腐蚀性。
2、重防腐油漆涂装防腐技术
重防腐涂料具有外形美观、简单的涂层工艺,已被广泛沿用至今。根据涂装工艺的进展,涂料的重型防腐蚀是钢桥面防腐的重点,在这当中,无论是外国的名牌油漆,或是国产品牌的涂料,其防腐涂料的发展工艺和涂料品种都非常相似,是由多层涂层系统组成的,即底漆、中间漆和面漆。涂料品种都是环氧富锌底漆,包括环氧云母氧化铁中间漆、环氧聚氨酯或环氧各色面漆和氯化橡胶面漆等组成。在屏蔽作用中,涂料涂层把钢铁和腐蚀环境机械分离。在钝化
缓蚀作用中,在油漆涂料系统中,第一车间底漆的油漆层粘连对钢钝具有钝化缓蚀功能,杀菌作用非常微弱。在阴极保护作用中,在防腐蚀底漆中,如添加锌粉,或富锌底漆,为钢铁提供阴极保护。
3、热喷涂防腐技术
（1）火焰喷涂:火焰喷涂是可燃气体的燃烧作为热源来熔化金属丝或粉末,并雾化、吹喷在摹体表面的方式,氧气和乙炔火焰的喷涂,是欧洲和北美的钢铁桥梁早期热喷涂的防腐喷涂,并取得了良好的防腐效果;
（2）电弧喷涂:电弧喷涂防腐原理是运用电弧喷涂设备,对于两个带电的的金属丝采取加热、熔化、雾化、喷涂所形成的反腐蚀的涂层,外加有机封闭涂层的长效防腐复合涂层。
4、离子注入技术
离子注入法是在20世纪70年代产生的表面改性技术,和电镀、电离镀膜、化学气相沉积等一般的涂层技术非常不同,具有很大差异。它是用高能量的高速轰击,以改变表面性质的一种新技术,在真空情况下,F高能离子加速注入周体表面,可以改变或操纵其表面结构,可注入基材表面获得高度饱和固溶体、哑稳相、非晶态和平衡合金等不同组织结构,进而极大提高了摹体表面的耐腐蚀性。离子植入金属(或其他材料),以提高表面的化学特性(称为离子注入表面化学),可提高金属表面抗氧化耐腐蚀。在离子注入技术出现时,铝、镉合金表面改性已成为研究热点。近年来,离子注入技术已开始被应用到镁合金材料中,以提高其防腐性能。
5、热浸镀防腐技术
作为浸涂层的金属,是锌、锡、铅和铝等熔点低的金属。热浸电镀金属层厚度在一些腐蚀环境下长期使用,如镀锌、镀铝或其他特殊物质,或如镀锡和镀铅合金产品,作为特殊中介防腐蚀的防腐涂料。热浸镀技术,包括热浸镀锡、热浸镀铅和热浸镀锌。热镀锡用作薄钢板和食品加工等的贮存容器;热镀铬主要用于化学腐蚀和涂层电缆;热镀铝主要用于钢铁部件抵御高温抗氧化等。此外,伴随采用防腐蚀涂料和控制生产成本越来越高,热浸镀正发展成为合金化镀层技术。
6、涂层防腐
丛巍等利用纳米技术对涂层防腐材料中的填料进行了改性，涂层的综合性能得到了较大的提高，在增加涂层的机械强度、硬度、附着力，提高耐老化性和耐候性等方面有显著的作用。李远利等研制的液态聚氨酯防腐涂料性能优越，能够满足任何地质状况输送条件及环境腐蚀的要求，施工性能好。涂层硬度高达HS(D)80～86，具有优异的耐磨性能，耐划伤耐拖拉性能好，有一定韧性抗阴极剥离性能。黄微波等深入的研究了近年来兴起的高性能重防腐涂料-聚脲涂层(简称SPUA)，为双组分。该涂层的优点是对环境无污染、无溶剂，其固化的速度快，环境湿度和温度对涂层的影响很小；膜弹性优良，同时在强度、耐侯性、热稳定性等方面表现出优异的性能，长期在户外使用该涂层发现其不开裂、不脱落，附着力好，因此具有优异的耐腐蚀性能。
7、表面防腐保护膜
防腐保护层主要是在金属表面上设置一层具有防腐特性的保护膜，以避免金属材料受到腐蚀破坏。其主要分为三种形式，即氧化处理、磷化处理及塑料涂层，具体如下：
（1）氧化处理。例如，将钢铁材料放入到NaOH与NAN02混合而成的溶液中，并对其进行热处理，使其表面覆盖有一层薄薄的氧化膜，以达到提高钢铁材料防腐能力的目的。通过这种氧化处理技术，不仅能够对金属材料起到良好的防腐作用，同时能够对金属设备性能和精确度不会造成影响，精密度较高仪器金属零部件中应用较为广泛，例如细铁丝、弹簧钢等。
（2）磷化处理。例如，将钢铁材料上存在的油垢、铁锈清除干净后，并放入到磷酸盐溶液内进行浸泡，并形成一层磷化膜，而磷化膜能够在金属材料的表面产生一种难溶于水的特殊成分，对金属材料进行有效防护。磷化膜通常呈现为黑灰色或者暗灰色，厚5～20μm，在空气环境中的耐腐蚀性较高。同时磷化膜具有多孔结构特点，对油漆的吸附性较强，使其耐腐蚀能力得到有效提升。
（3）塑料涂层。在金属材料表面防腐上，塑料涂层与喷漆层相比，不仅能够对金属材料表面起到良好的防腐作用，同时能够使涂层表明呈现出光滑亮泽的色彩，能够起到防腐与装饰双重效果。
八、结束语
总之，金属腐蚀所造成的危害是巨大的，而且这种现象也是普遍的，只要有金属的地方都会存在金属腐蚀的问题。同过本文论述，我们对提高金属防腐措施有一定的了解，对于指导金属防腐实践具有一定的指导性。尽管当前我国金属腐蚀处理技术有了很快的进步，但是与国际先进水平还存在一定的差距，需要不断完善。只要我们坚定信心，不断刻苦钻研，就一定能够使金属防腐技术实现更大的突破。
参考文献
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金属腐蚀与防护论文篇（10）
腐蚀是一种很普遍的现象，它是由于物体与化学物质接触，而发生某种化学反应，从而导致该物体被损的情况。机械化工设备是一种较易被腐蚀的物体，发生腐蚀现象后，设备的外表和性能都有可能遭到破坏，从而使企业蒙受损失。因此，很有必要对机械设备的腐蚀原理进行研究，并采取相应的措施降低设备被腐蚀的程度，促进化工企业的发展。
1 设备腐蚀原因及分类
①设备腐蚀原因。由于机械设备是由金属制成的，金属的结构使其在外界温度和湿度等条件下容易发生锈蚀，这是机械设备发生腐蚀的根本原因。在化工企业的工作环境中，充斥着较多二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物等具有腐蚀性的物质，加上工作车间较高的温度和较大的湿度，使得金属机械设备更容易和这些物质发生化学反应，从而被腐蚀。②腐蚀的分类。根据腐蚀发生机制分类，腐蚀被分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀主要是由于金属所处环境的温度过高且较为干燥引起的，使金属表层与环境中的介质发生化学反应，导致其被损坏。电化学腐蚀是一种氧化还原反应，主要是由于环境较为潮湿引起的，是金属与电解质溶液接触后，出现了电极反应，导致金属遭到破坏。
2 发生腐蚀的化学机理
2.1 电化学腐蚀机理 金属发生的电化学腐蚀主要发生在金属表层，是由于表层与环境中的离子导电介质发生电化学反应，导致金属表层被破坏。电化学腐蚀的过程中，主要是阳极发生氧化反应，金属离子从金属中转移到介质的过程中释放出电子流，与环境中的离子流结合起来，阴极吸收从阳极转移过来的电子进行还原。
2.2 工业气体的腐蚀机理 在工业环境中，空气中的二氧化碳、二氧化硫和氢氧化物含量较高，还存在着一些挥发物质和一些粉尘，这些介质都会导致环境中金属被腐蚀。如果周围的环境比较潮湿，空气中的酸性气体就会在水的作用下合成无机酸，这是一种腐蚀性极强的物质。在工业气体环境中，机械设备的腐蚀主要是由于直接化学腐蚀和电化学腐蚀的共同作用导致的。这两种化学腐蚀都是一种氧化过程，只是发生的背景有异，化学腐蚀在高温且干燥的环境中发生的，电化学腐蚀在超市的环境中发生。
3 化工机械设备防腐蚀设计
3.1 材料选择 碳素钢是机械制造业使用较为普遍的设备材料，其价格较同类材料较低，而且购买较为方便，同时具有易加工的特点。此类材料在普通的环境中不容易发生腐蚀，如果机械设备采用这种材料，也较能满足设备的防腐蚀需求。但是在化工行业这一特殊的环境中，这种材料则不能满足设备防腐蚀要求，可能会发生较严重的腐蚀现象。因此，在化工企业中，需要选择耐腐蚀的材料才能保护机械设备免受强烈的腐蚀，普通低合金钢则是一种合适的制造基材。
3.2 机械结构与工艺选择 在实际应用中如果机械设备结构设计太过复杂或者设计不合理，则很有可能会导致热应力、积尘和积液等，从而设备的某些接合部位发生腐蚀现象。因此，我们应该对机械的结构进行合理设计，从而提高机械设备的防腐蚀能力。设计过程中要满足以下要求：①机械部件的形状应该尽量简单。②机械部件表面不能有缺陷或损坏。③机械部件尽量使用一样的金属材料。④机械部件中尽量不要有缝隙。⑤机械表面要使用较好的防锈漆，这样可以避免机械部件和腐蚀介质的直接接触，起隔离作用。在对焊缝涂漆时一定要注意，要保证机械部件的每一个部位，包括接缝处，都要涂漆。⑥在机械设备的设计方面，要尽量避免凹形状的出现，或者在设备上设计排水孔，预防水分在设备上滞留所导致的金属腐蚀。⑦在焊接的过程中，要尽量采用连续焊接技术，且对焊接处的夹缝要进行合理设计。
4 设备防腐蚀方法
机械设备的防腐蚀方法有很多种，但大都是从金属本身特质方面考虑，尽量减少金属和具有腐蚀性的介质的接触，或者是在金属的表面涂上防腐蚀的材料等。电化学保护法主要是利用电化学机理，对设备进行改进，使金属设备变为腐蚀电极中的阴极，从而对设备进行防腐蚀保护，一般主要采用外加电流法和牺牲阳极保护法。外加电流法是指，将需要保护的金属作为电池的一极，将另一种附加电极作为电池另一极，而且把需要保护的金属作为阴极，然后外加电流，对作为阴极的金属进行保护。牺牲阳极保护法，是指将与被保护的金属材质相同的金属作为阳极，固定在被保护的金属上，作为腐蚀电池，被保护的金属则作为阴极被保护起来。这是一种科学合理的方法，被很多企业采用，且效果很好。
5 结论
腐蚀现象的存在给化工企业造成了困扰，因此，防腐蚀措施的研究显得尤为重要。本文对设备发生腐蚀的原因进行分析，对腐蚀产生的化学机理进行了研究，并对化工机械设备的防腐蚀设计从材料的选择和工艺的选择方面进行了阐述，最后提出了防腐蚀的两种有效的方法，对化工企业解决机械腐蚀问题具有重要的参考意义。
参考文献：
[1]靳兆文，严明盛.喷涂聚脲弹性体技术在搅拌桨叶腐蚀处理中的应用[J].化学工程与装备，2012（04）.
[2]苏亮超.高压冷却器腐蚀原因分析及防护方案探讨[J].石油化工技术与经济，2012（01）.
金属腐蚀与防护论文篇（11）
中***分类号：TM621.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0133-01
1 引言
接地装置长期处在地下或阴暗、潮湿的环境中，极易产生腐蚀，这种腐蚀影响装置的使用寿命，造成接地网局部断裂，接地线与接地网脱离，形成严重的接地隐患或构成事故。某电厂曾发生油开关接地引线锈蚀开路，在开关接地短路时，高压向低压反击，使电缆沟内控制电缆和保护电缆着火，造成瘫痪性事故。因此，在设计环节即采取有效措施，防止腐蚀问题至关重要。
2 接地装置腐蚀环境和腐蚀机理
2.1 接地装置的腐蚀环境
接地装置腐蚀环境主要分为大气腐蚀和土壤腐蚀。前者主要是接地引下线和电缆沟内的均压带，土壤腐蚀主要是各种垂直和水平接地体。
2.2 接地装置易腐蚀部位及原因
接地装置容易发生腐蚀的部位主要以下几种，即包括：设备接地引下线及其连接螺丝、各焊接头、电缆沟内的均压带、水平接地体。这些部位既有大气腐蚀的环境，又有土壤腐蚀的环境，其主要为电化学腐蚀，但以吸氧腐蚀为主，在一些有害气体存在的场所，还存在化学腐蚀。经验表明，大多数设备与地网不通的原因都是接地引下线腐蚀断裂。
接地体的腐蚀原因一般包括：
①土壤腐蚀性强，特别是在偏酸性的土壤、风化石土壤和砂质土壤中，最易发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀。
②接地体采用再生钢材，这样的钢材由于杂质超标，在地下易发生电偶电池腐蚀。
③使用了腐蚀性较强的降阻剂，特别是一些化学降阻剂，由于含有大量的无机盐类，加速了接地体的电化学腐蚀。一些固体降阻剂也由于膨胀系数与钢接地体不一致，经过一定的时间后与接地体产生缝隙，产生了腐蚀电位差，加速了接地体的腐蚀。
④属于施工方面的原因有：a，接地体埋深不够，上层土壤含氧率较高，吸氧腐蚀快；b，用砂子，碎石和建筑垃圾作回填土；c，焊接头存在虚焊、假焊现象，对焊接头没有做防腐处理；d，对接地引下线没采取过渡防腐措施，没有刷防腐漆；e，扩大地网时，把新地网接到原地网的电缆沟，或把设备的接地接到电缆沟的均压带，而电缆沟的均压带又不定期地进行防腐处理，因焊接头腐蚀断开造成地网支解。
3 设计防止接地装置腐蚀措施
研究表明，GPF294降阻防腐剂，具有较其良好防腐效果，因此，在设计时应引入。
3.1 GPF-94高效膨润土降阻防腐剂防腐机理
该防腐剂主要是利用钙基膨润土本身的特性，在研制时加入了一定比例无机缓蚀剂、钝化剂。调整降阻剂的酸碱度为偏碱性，pH值为10左右，H 的浓度小，使析氢腐蚀无法存在；由于降阻剂的结构密致，含氧量少，使钢接地体基本上不和氧接触，防止了吸氧腐蚀；加入的无机缓蚀剂、钝化剂和膨润土本身的作用在钢接地体表面生成了一层钝化膜，保护了接地体，降阻剂中含有的大量的钙、镁、铝等金属氧化物，它们的金属离子都比铁的标准电极电位低，起到了一定的“阴极保护”作用；铁的氢氧化物Fe（OH）3属于碱性氢氧化物，仅能与酸反应，因此，铁埋在具有弱碱性的降阻剂中受到了保护；接地体添加高效膨润土降阻剂后，使接地体不直接与周围土壤接触，当接地体通过大的工频接地短路电流和冲击电流时，电火花发生在降阻剂与土壤之间，从而使接地体免遭电火花腐蚀。
3.2 工程应用情况
3.2.1.某110kV变电所接地防腐处理
某110kV变电所， 采用GPF294高效膨润土降阻剂处理，以防止接地体腐蚀和，实现有效降低工频接地电阻，。在设计上，对所有的水平和垂直接地体四周都加降阻剂进行处理。接地装置建成后工频接地电阻为01358，该变电所1992年建成并投运，，接地体经开挖检查没发生任何腐蚀，40mm×4mm的扁钢运行10余年后完好如新，接地电阻稳定合格。
3.2.2 某110kV变电所降阻防腐改造
某110kV变电所于1991年，设计使用了GPF294高效膨润土降阻剂进行降阻防腐改造，在降低接地电阻和防腐方面都取得了成功，经过10余年的时间，接地体基本完好，，接地电阻稳定合格。
3.3 阴极保护法
阴极保护是通过对被保护金属（如接地网的普通碳钢）进行外加阴极极化来防止金属腐蚀的方法。阴极保护可通过两种方法实现，一是牺牲阳极法；二是外加电流法。牺牲阳极法简单易行，无须维护，它是在被保护的接地网上连接电位更负、更容易腐蚀的金属或合金（如镁及镁合金阳极、锌合金阳极），使靠阳极的腐蚀溶解达到保护阴极（接地网）的目的。外加电流法（亦称强制电流法）是利用外加直流电源，将被保护的接地网与电源负极连接，使接地网变成阴极而进行阴极极化，从而达到防止金属腐蚀的目的。两种阴极保护方式各有特点，它们在接地网的保护中都得到了成功的应用。
阴极保护的设计是根据土壤特性（主要是土壤电阻率，其次是土壤pH值、含水率、透气性）、接地网总表面积、总的保护电流决定的。但无论采用何种阴极保护方式，都应使接地网的阴极电位≤-850mV（相对Cu？CuSO4饱和电极），或者使接地网的自然腐蚀电位负移（250～300）mV不小于100mV。只有接地网的阴极极化电位得到保证，才能有效地防止金属的腐蚀。接地网的最小保护电流密度一般在10mA？m2～100mA？m2之间。
接地网实施阴极保护时整个地网不需要使用降阻剂，但埋设牺牲阳极或辅助阳极的地方需要化学填实包或碳素回填料，以降低阳极的接地电阻。接地网防腐采用阴极保护后一般可以延长使用寿命25年～30年，在国内有许多接地网采用阴极保护，如郑州东风变、唐山遵化变、滨州北郊变、莘县220kV变等[4～5]。
3.4 设备接地引下线的防腐措施
设备接地引下线最容易发生的腐蚀部位是，从地下与水平接地体连接处，直到地面上1m处。因为此处接地引下线经过两种不同的腐蚀环境，腐蚀电位不同，特别容易发生因腐蚀电位不同而引起的电化学腐蚀。笔者采取的措施是从地下与水平接地体连接处开始刷沥青漆或防锈漆，直到地上与设备连接处，并定期进行维护。
3.5 关于接地体用材、埋深和施工工艺
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