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化工腐蚀与防护论文金属的高温氧化状态怎么写的

发布时间:2024-08-02 20:45:28

化工腐蚀与防护论文金属的高温氧化状态怎么写

金属的高温抗氧化性是指钢在高温条件下对氧化作用的抗力,是钢能否持久地工作在高温下的重要保证条件。 氧化是一种典型的化学腐蚀,在高温空气、燃烧废气等氧化性气氛中,金属与氧接触发生化学反应即氧化腐蚀,腐蚀产物(氧化膜)附着在金属的表面。随着氧化的进行,氧化膜厚度继续增加,金属氧化到一定程度后是否继续氧化,直接取决于金属表面氧化膜的性能。如果生成的氧化膜是致密、稳定的、与基体金属结合力高,氧化膜强度较高,就能够阻止氧原子向金属内部的扩散,降低氧化速度,否则会加速氧化,使金属表面起皮和脱落等,导致零件早期失效。

你可以看看一些关于防腐蚀的片子 得到心得后 再写吖

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.牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属和合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低速率的方法。在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中,锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中,铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。牺牲阳极保护法的主要特点是:(1)适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网(2)阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小(3)随管道安装一起施工时,工程量较小(4)运行期间,维护工作简单。(5)阳极输出电流不能调节,可控性较小。 强制电流保护法将被保护金属与外加电流负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,使腐蚀受到抑制。强制电流保护法的主要设备有,恒电位仪、辅助阳极、参比电极。强制电流保护法的主要特点是:(1)适用于长输管线和区域性管网的保护(2)输出电流大,一次性投资相对较小(3)安装工程量较小,可对旧管道补加阴极保护(4)运行期间需要专业人员维护(5)容易实现远程自动化监控强制电流阴极保护系统组成· 阳极地床阳极地床一般分为浅埋阳极地床和深井阳极地床两种。· 阴极保护控制系统阴极保护的控制系统由恒电位仪、控制箱、阳极地床、阴极通电点组成。阳极地床通过汇流电缆与恒电位仪阳极接点相连。阴极通电点设置两根阴极电缆和两支电位控制用长寿命固体硫酸铜参比电极。· 阴极保护检测系统阴极保护检测系统由恒电位仪和管线测试桩组成,恒电位仪可以自动测量通电点的电位、恒电位仪的工作电位和输出电流;管线测试桩可检测管道的保护电位和牺牲阳极的工作电位、输出电流、开路电位。· 阴极保护排流系统杂散电流干扰强烈的地区的管道应采取排流保护。在长输管道与高压输电线路平行段或者与电气化铁路交叉平行段必须根据杂散电流影响的大小设置排流阳极组。· 临时保护系统按照阴极保护设计规范的要求,如果管道的施工期超过6个月,此管道应该设置临时阴极保护系统,来避免外加电流阴极保护系统投用前管道受到土壤的腐蚀。· 阴极保护绝缘与电连接系统为保障阴极保护电流不泄漏到非保护的金属部分,在长输管道两端设置绝缘接头。· 套管中管道的阴极保护当管道穿越公路、铁路时,需要加钢质套管。为了保证套管中管道在设计寿命年限之内不受腐蚀,必须采用镯式锌阳或锌带极进行阴极保护。

化工腐蚀与防护论文金属的高温氧化状态怎么写的

根据腐蚀的作用原理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时,金属表面存在隔离的阴极与阳极,有微小的电流存在于两极之间,单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为,高温气体腐蚀(如高温氧化)属于化学腐蚀,但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区,也有电子和离子的流动。据此,出现了另一种分类:干腐蚀和湿腐蚀。湿腐蚀是指金属在水溶液中的腐蚀,是典型的电化学腐蚀,干腐蚀则是指在干气体(通常是在高温)或非水溶液中的腐蚀。单纯的物理腐蚀,对于金属很少见,对于非金属,则多半产生单纯的化学或物理腐蚀,有时两种作用同时发生。

金属的高温抗氧化性是指钢在高温条件下对氧化作用的抗力,是钢能否持久地工作在高温下的重要保证条件。 氧化是一种典型的化学腐蚀,在高温空气、燃烧废气等氧化性气氛中,金属与氧接触发生化学反应即氧化腐蚀,腐蚀产物(氧化膜)附着在金属的表面。随着氧化的进行,氧化膜厚度继续增加,金属氧化到一定程度后是否继续氧化,直接取决于金属表面氧化膜的性能。如果生成的氧化膜是致密、稳定的、与基体金属结合力高,氧化膜强度较高,就能够阻止氧原子向金属内部的扩散,降低氧化速度,否则会加速氧化,使金属表面起皮和脱落等,导致零件早期失效。

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兄弟,是这本书,如需,加一下俺哈 《金属高温氧化和热腐蚀》 作者:李铁藩编著 页数:298 出版日期:2003 丛书名:腐蚀与防护全书 简介:本书介绍了金属高温氧化基础——高温氧化热力学与动力学、氧化物晶体结构与缺陷、氧化物中的扩散,阐述了金属高温氧化的理论及其在纯金属、合金高温氧化中的应用,对热腐蚀的原理和研究方法作了相应介绍。 ISBN:7-5025-4333-3

化工腐蚀与防护论文金属的高温氧化状态如何

严格来说所有金属都能与碱反应,只不过腐蚀速率的快慢而已,一般来说,把腐蚀速率小于13mm/年称为耐腐蚀,而在高温高压的熔融碱中使用的话,腐蚀速率小于27mm/年的金属都算是可用的但是,碱是一个很大的概念,要考察其耐腐蚀性,首先要看你是什么样的碱,其次,要看碱中的杂质含量和环境气氛,另外,要看你的操作温度是多少例如,我举最常见的氢氧化钠来说:可供选择的金属有银,镍,锆,金,铂,铱这几种,但是它们的适用条件都不相同:(1)银:在无氧无水蒸气的环境中,银的耐腐蚀性最好,在400度时腐蚀速率是045mm/年,一般可用到700度,但是只要存在6%的水蒸汽,400度时腐蚀速率马上增大到24mm/年,如果存在氧气或含有硫化物的话,腐蚀速率更高!(2)镍:适用的环境与银相似,但腐蚀速率会高5倍左右,在无氧无水时可以用到600度,但有氧或硫化物时腐蚀速率显著增大(3)锆:在无氧无水时,耐腐蚀性比镍稍差,但有氧有水蒸汽时耐腐蚀性不降低,比镍好的多,特别是碱中含硫化物时(4)金,在无水蒸气时,耐腐蚀性比银稍差,但只要含6%的水蒸气,在400度时腐蚀速率比银小100倍,有资料显示金可以用到870度(5)铂:在350度,无氧条件下腐蚀率非常小,在400度有水蒸气存在时,腐蚀率急剧增大到110mm/年(6)铱,在350度且存在水蒸气时,腐蚀速率为0058mm/年,有氧气存在时耐腐蚀性比铂好,但在400度时也腐蚀严重不能用!

举例子,特别是户外建筑,从化学原理分析,通俗一点

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《 深圳燃气管线的腐蚀与防护设》摘要:介绍了燃气管线的腐蚀原因与特点。常用涂层及其特点重要考虑因素。埋地管网是现代化城市必不可少的神经和血管。适当的防腐设计是确保其安全平稳运行的先决条件。因而越来越引起人们的重视。1腐蚀原因与特点 埋地管网的腐蚀通常包括四大类,微电池腐蚀、宏电池腐蚀、微生物腐蚀、杂散电流腐蚀。微电池腐蚀的成因在于钢管微观金相结构的不均匀,其腐蚀形态为均匀减薄,只需在设计时考虑足够的钢管壁厚裕量即可,通常不会造成大的损失。宏电池腐蚀的成因则是由于管线穿越不同类型的地质(如粘土和回填渣土),沿线土壤透气性等物理化学参数有较大变化,导致管段两端存在明显的电位差异,造成的电化学腐蚀。其腐蚀形态是在阳极区生成局部麻坑、是管线穿孔泄漏的重要原因。微生物腐蚀则是土壤中的部分菌类参与腐蚀进程,如硫酸盐还原菌可将硫酸根还原为硫根、促成钢管的腐蚀、其通常发生于特定的土壤(如密实粘土)。杂散电流腐蚀是由于管网沿线地铁或电车的泄漏电流以管线作为回流通路,导致流出点的局部坑蚀。除微电池腐蚀外,其余三类腐蚀都可以通过连续致密的外涂层切断钢管与土壤间的电接触,得到有效的控制。与埋地长输管线相比燃气管线有着自己的特点,其防腐设计应充分加以考虑。(1)其管径通常较小,长度也较短,因而工程造价经济性的考虑可适当降低。 (2)管线周边往往有其它市政管道,操作空间较狭窄,不便于大型自动化机械的展开,手工操作工效低,质量保证相对困难。(3)管线位于市区,环境保护的要求严格。(4)直接关系居民生活和社会稳定,管线投运后维修困难。(5)管线事故可能导致严重的人身安全事故,其防护要求较高。 (6)管线上各种附件(如弯头、三通、阀门和管件) 很多、不便于流水作业。2常用涂层及特点 早期埋地管线防腐基本上是沥青类的一统天下, 随着化学工业的进步和管线向恶劣地带的延伸,涂层 经历了从天然到合成、从热塑到热固的发展历程,环 氧煤沥青、胶带、夹克、环氧粉末先后进入工业防腐 领域。为防腐设计提供了广阔的选择空间,使我们可 根据不同的工况选择相应的防腐方案,达到最佳的投 入产出比。2.1沥青类涂层 沥青类涂层包括石油沥青和煤沥青,我国和东欧 多采用石油沥青,西方国家多采用煤沥青。施工时将 熔融的沥青与加强物(如玻璃布)交替缠敷,形成多 层厚涂层。其优点是价格低廉,施工工艺成熟,缺点 足粘结力差,环境污染严重、适用于地质条件相对较 好、土壤电阻率较高的旷野。2.2环氧煤沥青涂层 为改善其粘结力和减轻环境污染,在沥青中加入 环氧树脂就制成了环氧沥青涂料。其与玻璃布共同形 成的环氧煤沥青涂层较好满足了燃气管线防腐的需要, 成为北京、天津燃气管线的主流涂层。其缺点在于施 工麻烦、周期长,人为和环境影响因素较大。适用于 地质条件较为复杂,土壤电阻率中等的燃气短管段和 附件。2.3胶带 胶带是由聚乙烯单面涂敷胶粘剂而成,施工时直 接缠绕在钢管表面。其突出特点是施工简便,无污染,涂层较薄、强度低。工厂预制的涂层质量均匀可靠、但 在运输过程中注往发生较多破损、现场缠绕的胶带则 张力不均在所难免、使搭接部分粘结不牢,导致水份渗入。我国七十年代在某长输管线首次使用时、外加 电流阴极保护电位无法达标.此后再没有长输管线使 用。而其在深圳、广州等燃’门守线亡有较多应用、们 防腐效果个甚理想。胶带适用于地下水位较低且土制 较好的场合。2.4夹克 夹克足在钢管外热挤除一层聚乙烯壳,形成复合管。厚实连续的夹克具有极好的物理化学性能,可适合各种恶劣的环境条件。其只能在工厂预制,防腐质量基本不受人为影响、其缺点在于夹克和钢管间热膨胀系数差异较大、当管内介质温度波动时造成二者相对错动、严重时发牛夹克破损。对十温度波动极小的燃气管线。其影响个大。央克防腐的另一缺点是其对阴极保护电流屏蔽严重,对于不采用外加电流的燃气管线,这也不成为问题。对燃气管线来说、影响夹克防腐效果的足补口和管件必须选用其他材料,日前应用较好的是电融套或热收缩材料、电融套价格偏高、热收缩材料要求较高的操作技巧。2.5环氧粉末涂层 环氧粉末是新型的热固涂料。其涂层很薄,但物理化学性能优异。且对阴极保护电流无屏蔽,从而成为西方国家长输管线的首选涂层。与夹克相比,其抗冲击磨损能力稍差,燃气管线通常不采用外加电流阴极保护,故其主要应用在油田、燃气管线上应用很少。

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金属材料与环境介质在高温下发生不可逆转的化学反应而退化的过程称为高温腐蚀。在高温下,金属材料与环境气氛中的氧、硫、碳、氮等元素发生化学或电化学反应,将导致材料的变质或破坏。在高温受热面(炉膛水冷壁、屏式过热器、高温过热器和高温再热器)烟气侧的高温烟气环境下且管壁温度较高条件下发生高温腐蚀。水冷壁的外壁高温腐蚀可以分为烟气冲刷、气体腐蚀和煤粉冲击。影响水冷壁外部腐蚀的最主要原因是水冷壁附近的烟气成分和管壁温度。具体地说,由于燃烧器附近火焰温度可高达1400℃左右,因此,煤中的矿物成分挥发出的腐蚀性气体较多,为受热面的腐蚀创造了条件。另外,由于燃烧器区域附近水冷壁管的热流密度很大,温度梯度也很大,管壁温度常达400~450℃,这对管壁的高温腐蚀也起着不小的作用。锅炉水冷壁管子金属在氧、硫等氧化剂的作用下,发生氧化反应,产生高温腐蚀。当烟气和积灰层中含有腐蚀性成分时,管子将发生腐蚀,甚至造成爆管1)硫酸盐型高温腐蚀锅炉在运行时,管壁中的铁与氧反应会生成一层很薄的氧化铁(Fe2O3),该氧化铁对管壁具有很好的保护作用。但是,在过热器、再热器烟气侧产生硫酸盐型高温腐蚀时,会破坏这层稳定的氧化铁保护层,管壁会因腐蚀而变薄,严重时导致爆管事故。硫化物型高温腐蚀硫化物型高温腐蚀主要发生在火焰冲刷水冷壁的情况下。当煤中含有黄铁矿(即硫化铁Fes2),火焰直接冲刷水冷壁时,部分未燃尽的煤粉颗粒会黏附在水冷壁上,硫化铁由于受热而分解出游离状态的原子硫和硫化亚铁。在还原性气体中,游离态的原子硫可单独存在。当管壁温度达到350℃以上时,游离态的原子硫与铁反应生成硫化亚铁,使管壁受到腐蚀。在炉膛内的还原气氛中,H2S气体可加快硫化物型高温腐蚀,并直接腐蚀金属管壁,其化学反应为:FeO+H2S→FeS+H2O

《 深圳燃气管线的腐蚀与防护设》摘要:介绍了燃气管线的腐蚀原因与特点。常用涂层及其特点重要考虑因素。埋地管网是现代化城市必不可少的神经和血管。适当的防腐设计是确保其安全平稳运行的先决条件。因而越来越引起人们的重视。1腐蚀原因与特点 埋地管网的腐蚀通常包括四大类,微电池腐蚀、宏电池腐蚀、微生物腐蚀、杂散电流腐蚀。微电池腐蚀的成因在于钢管微观金相结构的不均匀,其腐蚀形态为均匀减薄,只需在设计时考虑足够的钢管壁厚裕量即可,通常不会造成大的损失。宏电池腐蚀的成因则是由于管线穿越不同类型的地质(如粘土和回填渣土),沿线土壤透气性等物理化学参数有较大变化,导致管段两端存在明显的电位差异,造成的电化学腐蚀。其腐蚀形态是在阳极区生成局部麻坑、是管线穿孔泄漏的重要原因。微生物腐蚀则是土壤中的部分菌类参与腐蚀进程,如硫酸盐还原菌可将硫酸根还原为硫根、促成钢管的腐蚀、其通常发生于特定的土壤(如密实粘土)。杂散电流腐蚀是由于管网沿线地铁或电车的泄漏电流以管线作为回流通路,导致流出点的局部坑蚀。除微电池腐蚀外,其余三类腐蚀都可以通过连续致密的外涂层切断钢管与土壤间的电接触,得到有效的控制。与埋地长输管线相比燃气管线有着自己的特点,其防腐设计应充分加以考虑。(1)其管径通常较小,长度也较短,因而工程造价经济性的考虑可适当降低。 (2)管线周边往往有其它市政管道,操作空间较狭窄,不便于大型自动化机械的展开,手工操作工效低,质量保证相对困难。(3)管线位于市区,环境保护的要求严格。(4)直接关系居民生活和社会稳定,管线投运后维修困难。(5)管线事故可能导致严重的人身安全事故,其防护要求较高。 (6)管线上各种附件(如弯头、三通、阀门和管件) 很多、不便于流水作业。2常用涂层及特点 早期埋地管线防腐基本上是沥青类的一统天下, 随着化学工业的进步和管线向恶劣地带的延伸,涂层 经历了从天然到合成、从热塑到热固的发展历程,环 氧煤沥青、胶带、夹克、环氧粉末先后进入工业防腐 领域。为防腐设计提供了广阔的选择空间,使我们可 根据不同的工况选择相应的防腐方案,达到最佳的投 入产出比。2.1沥青类涂层 沥青类涂层包括石油沥青和煤沥青,我国和东欧 多采用石油沥青,西方国家多采用煤沥青。施工时将 熔融的沥青与加强物(如玻璃布)交替缠敷,形成多 层厚涂层。其优点是价格低廉,施工工艺成熟,缺点 足粘结力差,环境污染严重、适用于地质条件相对较 好、土壤电阻率较高的旷野。2.2环氧煤沥青涂层 为改善其粘结力和减轻环境污染,在沥青中加入 环氧树脂就制成了环氧沥青涂料。其与玻璃布共同形 成的环氧煤沥青涂层较好满足了燃气管线防腐的需要, 成为北京、天津燃气管线的主流涂层。其缺点在于施 工麻烦、周期长,人为和环境影响因素较大。适用于 地质条件较为复杂,土壤电阻率中等的燃气短管段和 附件。2.3胶带 胶带是由聚乙烯单面涂敷胶粘剂而成,施工时直 接缠绕在钢管表面。其突出特点是施工简便,无污染,涂层较薄、强度低。工厂预制的涂层质量均匀可靠、但 在运输过程中注往发生较多破损、现场缠绕的胶带则 张力不均在所难免、使搭接部分粘结不牢,导致水份渗入。我国七十年代在某长输管线首次使用时、外加 电流阴极保护电位无法达标.此后再没有长输管线使 用。而其在深圳、广州等燃’门守线亡有较多应用、们 防腐效果个甚理想。胶带适用于地下水位较低且土制 较好的场合。2.4夹克 夹克足在钢管外热挤除一层聚乙烯壳,形成复合管。厚实连续的夹克具有极好的物理化学性能,可适合各种恶劣的环境条件。其只能在工厂预制,防腐质量基本不受人为影响、其缺点在于夹克和钢管间热膨胀系数差异较大、当管内介质温度波动时造成二者相对错动、严重时发牛夹克破损。对十温度波动极小的燃气管线。其影响个大。央克防腐的另一缺点是其对阴极保护电流屏蔽严重,对于不采用外加电流的燃气管线,这也不成为问题。对燃气管线来说、影响夹克防腐效果的足补口和管件必须选用其他材料,日前应用较好的是电融套或热收缩材料、电融套价格偏高、热收缩材料要求较高的操作技巧。2.5环氧粉末涂层 环氧粉末是新型的热固涂料。其涂层很薄,但物理化学性能优异。且对阴极保护电流无屏蔽,从而成为西方国家长输管线的首选涂层。与夹克相比,其抗冲击磨损能力稍差,燃气管线通常不采用外加电流阴极保护,故其主要应用在油田、燃气管线上应用很少。

化工腐蚀与防护论文金属的高温氧化状态是什么

金属材料与环境介质在高温下发生不可逆转的化学反应而退化的过程称为高温腐蚀。在高温下,金属材料与环境气氛中的氧、硫、碳、氮等元素发生化学或电化学反应,将导致材料的变质或破坏。在高温受热面(炉膛水冷壁、屏式过热器、高温过热器和高温再热器)烟气侧的高温烟气环境下且管壁温度较高条件下发生高温腐蚀。水冷壁的外壁高温腐蚀可以分为烟气冲刷、气体腐蚀和煤粉冲击。影响水冷壁外部腐蚀的最主要原因是水冷壁附近的烟气成分和管壁温度。具体地说,由于燃烧器附近火焰温度可高达1400℃左右,因此,煤中的矿物成分挥发出的腐蚀性气体较多,为受热面的腐蚀创造了条件。另外,由于燃烧器区域附近水冷壁管的热流密度很大,温度梯度也很大,管壁温度常达400~450℃,这对管壁的高温腐蚀也起着不小的作用。锅炉水冷壁管子金属在氧、硫等氧化剂的作用下,发生氧化反应,产生高温腐蚀。当烟气和积灰层中含有腐蚀性成分时,管子将发生腐蚀,甚至造成爆管1)硫酸盐型高温腐蚀锅炉在运行时,管壁中的铁与氧反应会生成一层很薄的氧化铁(Fe2O3),该氧化铁对管壁具有很好的保护作用。但是,在过热器、再热器烟气侧产生硫酸盐型高温腐蚀时,会破坏这层稳定的氧化铁保护层,管壁会因腐蚀而变薄,严重时导致爆管事故。硫化物型高温腐蚀硫化物型高温腐蚀主要发生在火焰冲刷水冷壁的情况下。当煤中含有黄铁矿(即硫化铁Fes2),火焰直接冲刷水冷壁时,部分未燃尽的煤粉颗粒会黏附在水冷壁上,硫化铁由于受热而分解出游离状态的原子硫和硫化亚铁。在还原性气体中,游离态的原子硫可单独存在。当管壁温度达到350℃以上时,游离态的原子硫与铁反应生成硫化亚铁,使管壁受到腐蚀。在炉膛内的还原气氛中,H2S气体可加快硫化物型高温腐蚀,并直接腐蚀金属管壁,其化学反应为:FeO+H2S→FeS+H2O

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