1 金屬材料腐蝕的危害

    據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界每年因腐蝕所報廢的鋼鐵約為其年產(chǎn)量的30%左右，金屬材料的冶煉來源于礦產(chǎn)資源，其屬于非可再生資源， 因此，金屬材料腐蝕間接影響著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。另外，金屬材料表面腐蝕或引起工廠停產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量下降、有毒物質(zhì)泄露等等危害，直接或間接的威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。

    2 金屬材料腐蝕原因分析

    2.1 電化腐蝕

    電化腐蝕的形成機理是由金屬材料與電解質(zhì)溶液之間的作用而發(fā)生。一般來講，主要是由于壓力容器在實際的使用中或通過某種方式而形成陰極區(qū)域，進而形成了電化學電池。由于陰極區(qū)域形成因素較多，如不同的金屬材料、金屬中的雜質(zhì)及濃度差區(qū)域等，都是構成金屬材料腐蝕的重要過程，所以，在針對金屬材料設備進行設計中，對于金屬選材及結構設計要進行多角度考慮。

    2.2 均勻腐蝕

    均勻腐蝕相對其他類型金屬腐蝕危害性較小， 其特點主要表現(xiàn)為在金屬表面發(fā)生均勻的腐蝕作用。因此，在設備設計時需充分考慮到腐蝕裕量或采用耐腐蝕材料以保證設備強度要求及使用壽命。另外，針對于石油化工裝置， 應考慮到其介質(zhì)腐蝕性、設備預期使用壽命、材料耐腐蝕性及價格等進行綜合權衡。

    2.3 應力腐蝕

    應力腐蝕機理是金屬受應力及腐蝕性介質(zhì)的共同作用，產(chǎn)生腐蝕裂紋并迅速擴散的過程，是金屬材料早期脆性破壞的重要表現(xiàn)形式。一般情況下，如若設計在應力值范圍內(nèi)，其腐蝕速度并不十分明顯，然而對于某些特定金屬而言，一旦在腐蝕性介質(zhì)和溫度的共同作用下即可發(fā)生應力腐蝕現(xiàn)象。

    2.4 點蝕

    金屬材料點蝕現(xiàn)象最主要的特點就是凹坑式腐蝕，具有很強的局部特征。金屬材料一旦發(fā)生點蝕現(xiàn)象將嚴重影響設備使用壽命，而引起點蝕現(xiàn)象發(fā)生的因素較多，對于蝕空的存在又將加速腐蝕速度。因此，金屬材料表面加工質(zhì)量是重要因素。

    2.5 晶間腐蝕

    晶間腐蝕發(fā)生位置在晶粒邊界處，其腐蝕特點為沿邊緣向深處發(fā)展，進而對晶粒間連接槽進行破壞，降低金屬材料力學性能。晶間腐蝕不易被發(fā)現(xiàn)，其對設備的損害較大。金屬材料焊接時溫度達到 500~800℃，其焊接晶粒邊界處即會出現(xiàn)鉻的碳化物，特別是在不銹鋼焊接時，若未做出相應的穩(wěn)定化處理，便會出現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。

    2.6 高溫氧化

    高溫氧化腐蝕從腐蝕機理來看屬于化學腐蝕的一種。主要是碳鋼和低合金鋼在高溫環(huán)境下快速氧化，其多發(fā)生在400~800℃之間，而合金金屬鉻具有抗高溫氧化的性能，因此，在高溫環(huán)境中一般選用金屬鉻形成氧化膜附著于金屬表面，以增強金屬抗氧化能力。

    3 金屬材料表面腐蝕防護措施分析

    3.1 金屬材料表面腐蝕中涂料防腐技術

    在涂料防腐技術中，其防腐原理是利用涂料的密封性將金屬與腐蝕介質(zhì)進行隔離，防止金屬與腐蝕介質(zhì)發(fā)生物理化學反應，進而起到阻止或減緩介質(zhì)對金屬的侵蝕。在實際的金屬材料防腐中，應不斷探索及改進涂料防腐技術，在對金屬表面進行初次涂裝后，仍需進行定期刷面漆，做好金屬材料表面涂料維護工作。如在石化工業(yè)中，針對腐蝕性及金屬類的預期使用壽命，充分考慮材料結構與價格， 對之表面進行防腐處理，或可采用電鍍防護膜的方式進行防腐。

    3.2 金屬材料表面腐蝕中電弧噴涂的防護措施

    電弧噴涂技術主要是應用端部短路熱熔，使得電弧發(fā)生熔化，其需要將帶正負點金屬絲材連續(xù)送到電弧噴槍端頭，從而形成熔融鋁液滴，并以霧化或壓縮空氣噴吹的形式噴涂到金屬表面，進而形成金屬表面電弧噴涂保護涂層。電弧噴涂技術不僅可有效保證金屬基體整體性能，同時又可保障涂層在受外界彎曲、壓力等影響下而不發(fā)生脫落、掉皮的現(xiàn)象，常用于工廠企業(yè)設備的金屬防腐工作之中。

    3.3 金屬表面腐蝕中的電化學防護措施

    電化學防護措施是以電化學原理為基礎，將金屬腐蝕部位轉化為電池陰極。陰極保護法又分為外加電流陰極保護與犧牲陽極保護。外加電流法一般用于保護土壤、海洋中的金屬設備不被腐蝕，犧牲陽極保護法其材料選擇多為鋁、鋅等合金金屬。在實際的操作過程中，對于犧牲陽極保護法中電位一定要給足，陽極極化率要小， 需要注意的是在其表面不能生成保護性的腐蝕產(chǎn)物膜，而且陽極溶解要均勻，以發(fā)揮其最大保護作用。

    3.4 金屬材料表面腐蝕中的緩蝕劑法

    緩釋劑法是以緩蝕劑與金屬表面發(fā)生物理化學作用為基礎，實現(xiàn)對金屬材料的防腐功效。緩釋劑法在油田注水、金屬制品儲運等環(huán)節(jié)中應用較為廣泛。緩蝕劑的作用類型可分為氧化、沉淀與吸附，其中氧化型緩蝕劑包括亞硝酸鹽、鉻酸鹽、鎢酸鹽等，可被視為強氧化劑，無需水溶解氧即可完成與金屬的氧化反應而成膜，需要注意是此類陽極型緩蝕劑具有一定危險性，若一旦劑量不足，便會發(fā)生點腐現(xiàn)象。

    結束語

    如何做好金屬材料防腐蝕保護已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展過程中的重要任務，金屬材料腐蝕不僅會造成設備損壞、使用壽命縮短，造成巨大的經(jīng)濟損失，更嚴重的還會給人們帶來生命財產(chǎn)的威脅。因此，對于金屬防腐蝕工作仍需不斷探究鉆研，借鑒外國先進技術，結合自身企業(yè)設備實際特點，切實做好金屬材料防腐蝕工作。

END