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管道防腐专业基础知识培训
北京输气管理处-刘卿
培训目的
理解金属腐蚀与控制原理
掌握埋地管道外腐蚀防护的方法
掌握三层PE防腐层结构
理解管道阴极保护原理
掌握外加电流阴极保护系统结构
掌握管道阴极保护准则
掌握管道电位测试方法
第一章:金属腐蚀与控制原理
第二章:管道外涂层系统
第三章:管道外加电流阴极保护系统
第四章:管道阴极保护测试
第一章:金属腐蚀与控制原理
金属腐蚀的定义
腐蚀电池
金属电化学腐蚀热力学
金属电化学腐蚀动力学
金属腐蚀的分类
埋地管道的外腐蚀
金属腐蚀的控制途径
埋地管道外腐蚀防护的方法
管道防腐蚀保护示意图
金属腐蚀是金属和周围环境发生作用而被破坏的现象。它是一种自发进行的过程,给人类带来的经济和社会危害极大。例如:金属构件在大气中生锈;化工生产中,金属设备与腐蚀性强的介质接触,尤其在高温、高压和高流速的条件下,造成设备生锈、老化、变形等现象。
金属腐蚀
思考:大家都知道,铁放在潮湿的空气中一段时间会生锈,谁知道这是为什么?
铁生锈是铁与空气中的氧气和水接触,发生化学反应,而产生的一种化学腐蚀。
4Fe+3O2+H2O=2Fe2O3·H2O
铁失去电子被氧化;氧得到电子被还原。
金属腐蚀的定义
腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致的一种破坏性侵蚀。腐蚀是一种化学过程,而且大多都是电化学过程,伴随着氧化-还原反应的发生。
金属的化学腐蚀:金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
金属的电化学腐蚀:不纯的金属或合金与电解质溶液接触,会发生原电池反应,比较活泼的金属失电子被氧化的腐蚀。
腐蚀的本质:金属发生氧化-还原反应。
腐蚀原电池—电化学腐蚀的前提
金属回路:连接阴极和阳极的任何金属;
阴极:被保护的部分,得电子;
阳极:被腐蚀的部分,自身失去电子;
电解质:导电介质。
Fe阳极
C阴极
导线
Fe2+ 0Hˉ
eˉ
腐蚀原电池
金属电化学腐蚀热力学
金属从矿石(金属氧化物)中提炼出来需要很大的能量,使其处于一个高能级状态。
热力学的一个规律是:材料总是趋向于以最低能量状态存在。
因此,多数的金属处于热力学不稳定状态,具有寻求低能量状态的倾向,如形成氧化物或其他化合物。
金属转化成低能量氧化物的过程就是腐蚀。
金属电化学腐蚀动力学
金属在电解质中受自身材质、电解液种类、电解液浓度、温度、PH值等影响其电极电位不相同。
当这些金属在电解液中作为腐蚀电池的阴、阳极时会产生电位差,引起腐蚀电池中的电流流动,即腐蚀电流。
腐蚀的驱动力是电极电位差