腐蝕是指（包括金屬和非金屬）在周圍介質(zhì)（水，空氣，酸，堿，鹽，溶劑等）作用下產(chǎn)生損耗與破壞的過(guò)程。循環(huán)水處理有一個(gè)很重要的任務(wù)就是防腐，本文詳細(xì)介紹一下循環(huán)水處理九大腐蝕機(jī)理！

    看點(diǎn)01：電化學(xué)腐蝕

    指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)發(fā)生電化學(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)極反應(yīng)是金屬原子失去電子而成為離子狀態(tài)轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中，稱為陽(yáng)極氧化過(guò)程。陰極反應(yīng)是介質(zhì)中的去極劑吸收來(lái)自陽(yáng)極的電子，稱為陰極還原過(guò)程。

    這兩個(gè)反應(yīng)是相互獨(dú)立而又同時(shí)進(jìn)行的，稱之為一對(duì)共軛反應(yīng)。由陰陽(yáng)極組成了短路電池，腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生。如金屬在海水、土壤及酸、堿、鹽溶液中的腐蝕均屬這一類。

    看點(diǎn)02：極化和去極化作用

    極化：

    金屬腐蝕過(guò)程中，電流在陽(yáng)極部位和陰極部位間流動(dòng)，這說(shuō)明陽(yáng)極部位和陰極部位間有電位差。如果水中不含氧，陽(yáng)極腐蝕反應(yīng)的電子在陰極發(fā)生以下反應(yīng)：

    2e+2H+→2H→H2

    生成的原子態(tài)氫和氣體覆蓋在陰極表面，循環(huán)水處理，冷卻水處理產(chǎn)生了與腐蝕電位相反的電壓，稱為的超電壓，使循環(huán)水處理中的電位差起了變化，阻止了電流的流動(dòng)，也就是停止了腐蝕過(guò)程的進(jìn)行。

    這種由于反應(yīng)生成物所引起的電位差變化稱為極化。循環(huán)水水處理中在腐蝕過(guò)程中起了極化作用，極化作用起了抑制腐蝕過(guò)程的作用。

    去極化：

    當(dāng)水中有溶解氧存在時(shí)，陰極反應(yīng)按下式進(jìn)行：

    H2+1/2O2→H2O或1/2O2+H2O+2e→2OHˉ

    由于氧參加了反應(yīng)，奪走了覆蓋在陰極表面上的原子態(tài)氫和，因而使氣體的極化作用遭到破壞。排除極化的作用稱為去極化，氧在腐蝕過(guò)程中起了去極化作用，去極化作用起了助長(zhǎng)腐蝕過(guò)程的作用。

    看點(diǎn)03：電偶腐蝕

    電偶腐蝕：

    很多生產(chǎn)裝置是用不同的金屬或合金制造而成，這些材料是互相接觸的。由于不同金屬電位間存在著差異，在水溶液（電介質(zhì)）中形成電偶電池，較活潑的電位較負(fù)的金屬是陽(yáng)極，腐蝕速度要比未偶合時(shí)高；電位較正的金屬是陰極受到保護(hù)，腐蝕速度下降或停止。在系統(tǒng)中，常見(jiàn)的電偶腐蝕有鐵和黃銅、鐵和不銹鋼、鋁和鋼、鎊和鋼、以及鋅和黃銅等，不論在哪種情況下，都是前一種金屬遭受腐蝕。

    看點(diǎn)04：氧濃差腐蝕

    氧濃差腐蝕電池是金屬在水中腐蝕時(shí)最普遍、危害最大，但又是最難防治的一種腐蝕電池。氧濃差電池是介質(zhì)濃度影響陰極反應(yīng)而產(chǎn)生最位差。最常見(jiàn)的氧濃差電池有兩種類型，一種是在不用深度的水中由于溶解氧濃度不同而造成氧濃度梯度產(chǎn)生的氧濃差電池。如水線腐蝕；另一種則是冷卻水系統(tǒng)中最常見(jiàn)，也是危險(xiǎn)最大的污垢下腐蝕或叫做沉積物腐蝕。在沉積物下面形成縫隙區(qū)，在這些縫隙區(qū)的溶液中，氧要得到補(bǔ)充是非常困難的；而縫隙外的金屬表面上的溶液，氧的供應(yīng)很充分，因而縫隙外是富氧區(qū)一陰極，而縫隙內(nèi)則是貧氧區(qū)一陽(yáng)極。縫隙區(qū)形成的氧濃差電池造成的腐蝕部位在縫隙之內(nèi)，或在沉積物下面。

    看點(diǎn)05：縫隙腐蝕

    縫隙腐蝕

    是金屬表面被覆蓋部位在某些環(huán)境中產(chǎn)生局部腐蝕的一種形式。大量熱交換器的腐蝕穿孔，其中是最主要的原因是污垢下的腐蝕一縫隙腐蝕的一種類型。

    縫隙腐蝕的產(chǎn)生要有兩個(gè)條件：

    一是要有危害性陰離子（cl）存在；

    二是要有滯留的縫隙作為一個(gè)腐蝕部位，縫隙要寬到足夠能使液體進(jìn)入，但又要窄到能保持一個(gè)滯留區(qū)。

    一般認(rèn)為寬度在幾千分之一英寸（1密耳以下）就會(huì)導(dǎo)致腐蝕，寬度在1/8英寸（0.3毫米）以上腐蝕很少產(chǎn)生。

    看點(diǎn)06：點(diǎn)蝕

    點(diǎn)蝕：

    過(guò)去有稱為坑蝕、孔蝕，但現(xiàn)成比較統(tǒng)一的叫點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕是一種特殊的局部腐蝕，導(dǎo)致在金屬上產(chǎn)生小孔若用P表示腐蝕孔的深度，d表示腐蝕孔的寬度，當(dāng)P/d≤1時(shí)稱為局部腐蝕；

    當(dāng)P/d>1時(shí)稱為點(diǎn)蝕。產(chǎn)生點(diǎn)蝕的原因主要是水中離子或粘泥在金屬表面產(chǎn)生沉積，這些沉積物覆蓋在金屬表面使水中溶解氧和緩蝕劑不能擴(kuò)散到金屬表面上，從而造成局部腐蝕。

    水中Cl-對(duì)點(diǎn)蝕也有影響，點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在熱交熱器的高溫區(qū)和流速緩慢發(fā)生沉積的部位，增加水的流速有利于氧的擴(kuò)散，有利于鈍化膜的修補(bǔ)，而且亦可帶走小孔上的沉積物，有利于控制點(diǎn)蝕的發(fā)生。

    點(diǎn)蝕是潛伏性和破壞性最大的一種腐蝕類型。點(diǎn)蝕都是大陰極小陽(yáng)極，有自催化特性。小孔內(nèi)腐蝕，使小孔周圍受到陰極保護(hù)。孔越小，陰、陽(yáng)極面積比越大，穿孔越快。

    點(diǎn)蝕發(fā)生有時(shí)往往是在材料的一側(cè)開始，在另一側(cè)擴(kuò)大穿孔，使得檢測(cè)很困難。由于點(diǎn)蝕極強(qiáng)的破壞性，現(xiàn)在已愈來(lái)愈引起人們的重視。

    看點(diǎn)07：應(yīng)力腐蝕

    應(yīng)力腐蝕

    是指在拉應(yīng)力作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中引起的破壞。這種腐蝕一般均穿過(guò)晶粒，即所謂穿晶腐蝕。應(yīng)力腐蝕由殘余或外加應(yīng)力導(dǎo)致的應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過(guò)程。應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致材料的斷裂稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。應(yīng)力腐蝕一般認(rèn)為有陽(yáng)極溶解和氫致開裂兩種。

    常見(jiàn)應(yīng)力腐蝕的機(jī)理是：

    零件或構(gòu)件在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)作用下，表面的氧化膜被腐蝕而受到破壞，破壞的表面和未破壞的表面分別形成陽(yáng)極和陰極，陽(yáng)極處的金屬成為離子而被溶解，產(chǎn)生電流流向陰極。

    由于陽(yáng)極面積比陰極的小得多，陽(yáng)極的電流密度很大，進(jìn)一步腐蝕已破壞的表面。加上拉應(yīng)力的作用，破壞處逐漸形成裂紋，裂紋隨時(shí)間逐漸擴(kuò)展直到斷裂。這種裂紋不僅可以沿著金屬晶粒邊界發(fā)展，而且還能穿過(guò)晶粒發(fā)展。

    看點(diǎn)08：磨蝕及空化

    磨蝕

    是由于腐蝕流體和金屬表面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，引起金厲的加速破壞或腐蝕。這類腐蝕常與金厲表面上的湍流程度有關(guān)。

    湍流使金屬表面液體的攪動(dòng)比層流時(shí)更為劇烈，使金屬與介質(zhì)的接觸更為頻繁，故通常叫做湍流腐蝕。湍流腐蝕實(shí)際上是一種機(jī)械磨耗和腐蝕共同作用的結(jié)果。

    磨蝕的外表特征是槽、溝、波紋、圓孔和山谷形，還常常顯示有方向性。在工廠中，像泵的葉片、閥、彎管、肘管、渦輪葉片、噴嘴等流速變化較大的部位。易產(chǎn)生磨蝕。

    空化作用

    又稱空泡腐蝕，它是磨蝕的一種特殊形式，是由于金厲表面附近的液體中有蒸氣泡的產(chǎn)生和破滅所引起的。在高流速液體和壓力變化的設(shè)備中易發(fā)生這類腐蝕，如水力渦輪機(jī)，船用螺旋槳、泵葉輪等?？张莞g的外表十分粗糙且蝕孔分布緊密，它是腐蝕和機(jī)械作用兩者引起的。

    看點(diǎn)09：微生物腐蝕

    微生物腐蝕

    是一種特殊類型的腐蝕，它是由于微生物的直接或間接地參加了腐蝕過(guò)程所起的金屬毀壞作用。微生物腐蝕一般不單獨(dú)存在，往往總是和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生的，兩者很難截然分開。

    引起腐蝕的微生物一般為細(xì)菌及真菌，但也有藻類及原生動(dòng)物等，在大多數(shù)場(chǎng)合下都可看作是各種細(xì)菌共同作用而造成危害的。微生物影響腐蝕主要是通過(guò)使電極電位和濃差電池發(fā)生變化而間接參與腐蝕作用這條途徑，其方式大體分以下幾類：

    1.由于細(xì)菌繁殖所形成的粘泥沉積在金屬表面，破壞了保護(hù)膜，構(gòu)成局部電池；

    2.由細(xì)菌代謝作用引起氧和其它化合物的消耗，形成通氣差電池和濃差電池，在局部電池中發(fā)生去極化作用；

    3.由細(xì)菌代謝產(chǎn)物的作用引起的；

    （1）影響pH值或酸度；

    （2）影響氧化還原電位；

    （3）使環(huán)境的化學(xué)狀況發(fā)生變化（包括氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、硫化物等其他離子，在應(yīng)中起催化作用）；

    （4）生成或消耗氧而影響氧的濃度。

    微生物腐蝕是一種局部腐蝕，而且?guī)缀醵加悬c(diǎn)蝕的跡象，其危害是極其嚴(yán)重的。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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