承壓類(lèi)設(shè)備的腐蝕控制
金屬材料的腐蝕分類(lèi)
為了便于系統(tǒng)地了解腐蝕現(xiàn)象及其內(nèi)在規(guī)律,并提出相應(yīng)的有效防止或控制腐蝕的措施,需要對(duì)腐蝕進(jìn)行分類(lèi)。由于金屬腐蝕的現(xiàn)象和機(jī)理比較復(fù)雜,所以金屬腐蝕有不同的分類(lèi)方法。常用的分類(lèi)方法是按照腐蝕機(jī)理、腐蝕形態(tài)和產(chǎn)生腐蝕的自然環(huán)境3方面來(lái)進(jìn)行分類(lèi)。
1.3.1 按腐蝕機(jī)理分類(lèi)
化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的相同點(diǎn)都是金屬失去電子被氧化,不同點(diǎn)在于:
① 化學(xué)腐蝕:
通常所說(shuō)的干腐蝕,腐蝕介質(zhì)為氣體或非電解質(zhì)。腐蝕反應(yīng)無(wú)液相水存在,金屬與腐蝕介質(zhì)直接接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),電子傳遞是在相同地點(diǎn)的金屬與氧化劑之間直接進(jìn)行,無(wú)腐蝕電流。如金屬在高溫下形成的氧化皮等。
② 電化學(xué)腐蝕:
通常所說(shuō)的濕腐蝕,腐蝕反應(yīng)一般有液相水存在,電子傳遞是在金屬和溶液之間進(jìn)行,整個(gè)腐蝕反應(yīng)可分成兩個(gè)既互相聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的半反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),有腐蝕電流。實(shí)際腐蝕過(guò)程絕大多數(shù)為電化學(xué)腐蝕,某些熔鹽對(duì)金屬的腐蝕,也是電化學(xué)腐蝕。
1.3.2 按腐蝕特征分類(lèi)
1.3.3 按材料應(yīng)力負(fù)荷分類(lèi)
1.3.4 按腐蝕環(huán)境分類(lèi)
腐蝕類(lèi)型按環(huán)境分類(lèi)極為復(fù)雜,種類(lèi)繁多,相同的一種腐蝕環(huán)境可以有若干種表述方法。
非金屬材料的腐蝕分類(lèi)
非金屬材料分為有機(jī)高分子材料和無(wú)機(jī)非金屬材料兩大類(lèi)。
1.4.1 有機(jī)高分子材料
有機(jī)高分子材料的腐蝕破壞形式主要有以下幾種:
① 溶解和膨脹
溶劑分子滲入材料內(nèi)部破壞了大分子間的次價(jià)鍵,與大分子發(fā)生溶劑化作用,材料的體積和重量都增大。體型高聚物由于溶脹、軟化,使強(qiáng)度顯著降低;線(xiàn)性高聚物還會(huì)由溶脹進(jìn)而溶解;
② 化學(xué)裂解
滲入高分子材料內(nèi)部的活性介質(zhì)還可能與大分子發(fā)生氧化、水解等化學(xué)反應(yīng),使大分子鏈的主價(jià)鍵發(fā)生斷裂。尤其在溫度高于150-200℃時(shí),更容易引起高聚物的裂解;
③ 應(yīng)力腐蝕
在應(yīng)力與某些活性介質(zhì)共同作用下,介質(zhì)更容易滲入材料內(nèi)部,隨應(yīng)力的增大,耐蝕性急劇下降。不少高分子材料還會(huì)出現(xiàn)銀紋,進(jìn)而生長(zhǎng)成裂紋,甚至發(fā)生脆性斷裂;
④ 滲透破壞
當(dāng)高分子材料用作設(shè)備襯里層時(shí),如果材料有較大的孔隙率,即使不發(fā)生溶脹、裂解等作用,但一旦介質(zhì)滲過(guò)襯里層就會(huì)造成基體材料的強(qiáng)烈腐蝕。
1.4.2 無(wú)機(jī)非金屬材料的腐蝕分類(lèi)
用于防腐蝕的無(wú)機(jī)非金屬材料主要有硅酸鹽材料、不透性石墨等材料。石墨材料主體元素是碳,是化學(xué)惰性元素,與多數(shù)介質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。不透性石墨材料的耐蝕性部分決定于黏結(jié)劑和孔隙率。黏結(jié)劑有樹(shù)脂黏結(jié)劑,為有機(jī)高分子材料和水玻璃黏結(jié)劑。硅酸鹽材料的腐蝕破壞主要有兩種形式。
① 腐蝕介質(zhì)與材料組分直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞;
② 腐蝕介質(zhì)或腐蝕產(chǎn)物滲透到材料內(nèi)部,由于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理反應(yīng)(如結(jié)晶),引起體積膨脹而使材料破壞。
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