4腐蝕控制方法CONTENT4.1正確選用金屬材料和合理設計金屬結構4.2緩蝕劑4.3電化學保護4.4表面保護覆蓋層4.1正確選用金屬材料和合理設計金屬結構4.1.1正確選用金屬材料和加工工藝4.1.2合理設計金屬結構4.1.1正確選用金屬材料和加工工藝選材時不單純追求強度指標，而根據情況綜合考慮，包括耐蝕性和經濟性對初選材料應查明其腐蝕類型敏感性；在選用部位發生腐蝕的類型和可能性；與接觸的材料是否相同，是否可能發生接觸腐蝕；承受應力的類型、大小和方向等在容易產生腐蝕和不易維護的部位應選擇高耐蝕性的材料選擇腐蝕傾向小的材料和熱處理方法選用雜志含量低的材料4.1正確選用金屬材料和合理設計金屬結構4.1.1正確選用金屬材料和加工工藝4.1.2合理設計金屬結構4.1.2合理設計金屬結構設計合理性腐蝕敏感性（應力、接觸、均勻、縫隙和微生物）4.1.2合理設計金屬結構外形力求簡單采用密閉結構能積水地方設置排水孔布置合適的通風孔避免尖角、凹槽、縫隙連接結合面有隔離層少用吸水性強的材料避免應力腐蝕避免不同金屬相互接觸；處理結合面防止零部件應力集中局部受熱，控制材料最大允許使用應力CONTENT4.1正確選用金屬材料和合理設計金屬結構4.2緩蝕劑4.3電化學保護4.4表面保護覆蓋層4.2緩蝕劑4.2.1概述4.2.2緩蝕劑的分類4.2.3緩蝕劑的作用機理4.2.4緩釋劑的選擇和應用是一些用于腐蝕環境中抑制金屬腐蝕的添加劑。緩蝕劑是一些少量加入腐蝕介質中就能顯著減緩或阻止金屬腐蝕的物質，也叫腐蝕抑制劑（CorrosionInhibitor）。原理：緩蝕物質在金屬與溶液介面上產生了某種作用，阻滯了腐蝕過程，而并非使腐蝕體系的本質發生改變。加入量：0.1%～1%。緩蝕劑保護有強烈地選擇性。4.2.1緩蝕劑概述覆蓋、負催化優點：用量少、見效快、成本較低、使用方便。缺點：只適用于腐蝕介質的體積量有限的情況下，例如電鍍和噴漆前金屬的酸洗除銹、鍋爐內壁的化學清洗、油氣井的酸化、內燃機及工業冷卻水的防腐蝕處理和金屬產品的工序間防銹和產品包裝等；但對于鉆井平臺、碼頭、橋梁等敞開體系，則不適用。目前已廣泛應用于機械、化工、電子、能源等許多部門。例如酸洗過程中．硫酸和鹽酸除去鋼鐵表面氧化皮的同時，也會使金屬本身溶解；若加入適當的緩蝕劑，則可抑制金屬本身過分的腐蝕4.2.1緩蝕劑概述4.2緩蝕劑4.2.1概述4.2.2緩蝕劑的分類4.2.3緩蝕劑的作用機理4.2.4緩釋劑的選擇和應用4.2.1緩蝕劑的分類4.2.1緩蝕劑的分類4.2.1緩蝕劑的分類4.2.1緩蝕劑的分類4.2緩蝕劑4.2.1概述4.2.2緩蝕劑的分類4.2.3

緩蝕劑的作用機理4.2.4緩蝕劑的選擇和應用(1)氧化型緩蝕劑促使金屬陽極鈍化，可使腐蝕金屬的電位正移進入鈍化曲線的鈍化區。本身是氧化劑。添加量必須超過某臨界值；若不足，易加速腐蝕or造成局部腐蝕(2)沉淀型緩蝕劑能和金屬表面陽極部分溶解的金屬離子生成難溶性化合物，沉淀在陽極的表面或者修補氧化膜的破損處，抑制陽極反應本身是非氧化性物質。要有O2等去極劑存在時才起作用1陽極型緩蝕劑作用機理在金屬表面形成沉淀膜，覆蓋陰極表面，阻礙氧的擴散或提高氧化H+還原反應的過電位，使腐蝕速度降低。(1)氧化型緩蝕劑緩蝕劑的陽離子向腐蝕微電池的陰極遷移，與陰極產生的OH-反應，形成OH化物或碳酸鹽沉淀膜，阻礙氧向陰極擴散，提高陰極過電位，降低腐蝕（ZnSO4，Ca(HCO3)等）(2)沉淀型緩蝕劑能和金屬表面陽極部分溶解的金屬離子生成難溶性化合物，沉淀在極的表面或者修補氧化膜的破損處，抑制陽極反應本身是非氧化性物質。要有O2等去極劑存在時才起作用2陰極型緩蝕劑作用機理介質中加緩蝕劑后的腐蝕速度未加緩蝕劑時金屬腐蝕速度介質中未加緩蝕劑時金屬腐蝕電流緩蝕效率能達到90％以上的為良好的緩蝕劑；若達到100％(v=0)，則意味著達到了完全保護。緩蝕效率計算4.2緩蝕劑4.2.1概述4.2.2緩蝕劑的分類4.2.3緩蝕劑的作用機理4.2.4緩蝕劑的選擇和應用

（1）應根據所要防護的金屬及其所處的腐蝕性介質性質來選取不同的緩蝕劑。（2）該緩蝕劑應與腐蝕介質具有較好的相溶性，且在介質中具有一定的分散能力，才能有效到達金屬表面，發揮緩蝕功能。為做到這點，常在緩蝕劑中添加少量表面活性劑，或在緩蝕劑分子上聯接親水性的極性基團。（3）緩蝕劑的用量要少，緩蝕效果要好，才能使緩蝕防蝕具有經濟性。為提高緩蝕效果，往往采取多種緩蝕劑復配，這就是協同效應。（4）緩蝕劑除緩蝕功能外，還應考慮到工業體系的總體效果，例如環保、阻垢、滅菌等。4.2.4緩蝕劑選用原則及評價方法1、選用原則

緩蝕劑的緩蝕效果的評價、緩蝕劑的篩選和復配等均可采用經典的失重法、電化學方法及其他更先進的光譜法、表面譜法來評估。（1）失重法最常用的、最簡單的測定緩蝕劑緩蝕效果的方法。可通過試驗室模擬緩蝕介質環境和現場試驗來進行。分別測取金屬在空白條件下（未加緩蝕劑）和加人緩蝕劑后的腐蝕介質中的腐蝕失重，從而確定其腐蝕速率，再比較緩蝕劑的緩蝕效果。也可進行緩蝕劑配方的篩選，緩蝕劑濃度的選用，用量、失效期的測定及復配物的選擇。4.2.4緩蝕劑選用原則及評價方法2、評價方法（2）電化學法可在實驗室條件下，快速便捷地測定金屬的腐蝕速率。因此也可用電化學方法來評估、篩選緩蝕劑。電化學方法采用電化學極化手段，利用電化學動力學理論和測試手段，通過對緩蝕劑加人前后在腐蝕介質中金屬表面的極化特征的研究，以及利用Tafel曲線外推法和極化電阻法對金屬腐蝕速率的測定，來評價金屬在緩蝕劑中的緩蝕性的優劣。4.2.4緩蝕劑選用原則及評價方法2、評價方法（3）光譜法和表面譜法隨著近年來物質結構測試儀器的普及，采用光譜法和表面譜法對添加緩蝕劑后金屬表面膜結構的作用和研究，已成為評價緩蝕劑的現代化手段和技術。例如利用吸收光譜、拉曼散射光膜、X線光電子能譜和俄歇電子能譜等技術。4.2.4緩蝕劑選用原則及評價方法2、評價方法理論，測試和計算方法的研究及進展中國腐蝕與防護學會緩蝕劑專業委員會于1981年在武漢成立，掛靠華中科技大學

1、緩蝕劑研究的新方法新技術

①恒電位—恒電流（P—G）瞬態響應測量技術②光電化學方法研究緩蝕劑③諧被分析法研究緩蝕劑④

載波器法研究油溶性緩蝕劑⑤穆斯爾譜方法研究緩蝕劑⑥Mott—Schottkyltulu圖方法研究緩蝕劑的電化學測試技術緩蝕劑的研究現狀及其應用2、常用緩蝕劑介紹

（1）酸性介質緩蝕劑

石油工業常遇到酸性腐蝕環境，如井下油管表面酸化處理，鍋爐的清洗除垢，集輸管道中的油氣由于含有H2S、H2O或CO2等物質。這些成分構成的酸性介質環境均可對管道設備等造成極大的威脅，采用緩蝕劑防護是切實可行的防護方法。（2）中性介質緩蝕劑

冷卻水、鍋爐水、污水及中性鹽類水溶液（如海水等），均屬中性介質，有機溶液也屬中性介質。在中性介質水溶液中的腐蝕，大部分都是由溶解氧引起的腐蝕，常采用氧化膜型和沉淀膜型緩蝕劑。常用的有鉻酸鹽類、聚磷酸鹽、硅酸鹽、鋅鹽、有機磷酸鹽、有機磷酸脂類等。緩蝕劑的研究現狀及其應用3、緩蝕劑在油氣管道中的應用

緩蝕劑在石油系統應用范圍十分廣泛，如油田集輸系統。注水系統、油氣處理裝置、工業循環水冷卻系統等。由于天然氣中含有H2S、CO2、H2O等有害成分，對管道內壁造成了嚴重的內腐蝕。我國輸氣干線曾多次發生管道的爆炸、泄漏事故，造成巨大經濟損失。因此四川石油管理局十分重視在輸氣管道內部使用的緩蝕劑的開發與應用研究，并成功地應用于輸氣管道的防護。緩蝕劑的研究現狀及其應用（1）輸氣管道應用的緩蝕劑CT2-2緩蝕劑

CT2-2型緩蝕劑屬陰極成膜型有機緩蝕劑，棕褐色粘稠狀液體，有微胺味，溶于烴類，并能分散于水和鹽水中。經過現場試驗表明，CT2-2的緩蝕率在90％以上，管道內壁的緩蝕速率由0.78mm／a降到0.069mm／a以下。

CT2-2不僅適用于輸氣于線，還適用于天然氣井。壓氣站等；對H2S、CO2等酸性氣體的腐蝕有顯著緩蝕功能

GP-1緩蝕劑

GP-1型緩蝕劑是用于輸氣管道的酰胺型緩蝕劑，是一種同時阻滯陽極、陰極過程的混合型緩蝕劑。掛片失重和線性極化法試驗均證明了GP-l型緩蝕劑在NaCl-H2S-H2O介質中對管道鋼材具有較高的緩蝕功能，其緩蝕率可達90％以上。同時現場試驗證明其對點蝕和氫滲透的抑制能力較強，廣泛適用于含硫油氣井及合硫天然氣集輸管線。緩蝕劑的研究現狀及其應用（2）輸油管道應用的緩蝕劑當輸油管道中存在H2S、CO2、Cl-及水等腐蝕性介質時，采用緩蝕劑防蝕也是十分必要的。例如我國南海西部石油公司一條海洋集輸油管線，內壁的腐蝕介質中含有H2S1700mg/L；CO22.5％；Cl-16600mg／L；操作條件為60℃，1.3～1.5MPa。為抑制內腐蝕，CT2-4緩蝕劑經試驗證明只需25mg／L以上即可達到保護。緩蝕劑的研究現狀及其應用CONTENT4.1正確選用金屬材料和合理設計金屬結構4.2緩蝕劑4.3電化學保護4.4表面保護覆蓋層4.3電化學腐蝕4.3.1陰極保護4.3.2陽極保護4.3.1陰極保護陰極保護（極化）將陰極電位向負值移動到其腐蝕電池的陽極平衡電位以下，即向被保護的金屬通以足夠的陰極電流，對金屬表面進行陰極極化，減少或消除造成金屬腐蝕的各種腐蝕原電池的電極電位差，使陽極溶解速度降低，甚至極化到非腐蝕區金屬完全不腐蝕（腐蝕電流趨于零），進而達到阻止金屬腐蝕的目的。（經濟效益顯著）陽極保護將金屬電位向正值移動到其致鈍電位以上，即在金屬表面上通入足夠的陽極電流(電位），使金屬電位達到并保持在鈍化區內從而防止腐蝕。4.3.1陰極保護陰極保護原理O通外電后E1ECICIPI’電位E0電流I未通電流前EA0陽極平衡電位；EC0陰極平衡電位EC自然腐蝕電位；IC自然腐蝕電流I’對應電位的腐蝕電流；IP最小保護電流EA0A陽極化EC0C陰極化CI1外加電流段金屬微電池的陽極電流DP結論：要使金屬得到保護，必須把陰極極化到其腐蝕電池陽極的平衡電位4.3.1陰極保護陰極保護的應用條件環境介質必須能夠導電，是極化電流回路的一部分。被保護金屬容易陰極極化。被保護構件形狀和結構不太復雜，無“遮蔽或屏蔽現象”。具有鈍化膜且鈍化膜能顯著影響腐蝕速率的金屬設備不宜。對于既有氫脆敏感性的金屬材料，不宜采用應將保護系統和周圍環境絕緣，避免保護電流流失4.3.1陰極保護陰極保護兩種方法犧牲陽極保護

用一種腐蝕電位比被保護金屬的腐蝕電位更負的金屬組成短路電偶電池，電位更負的金屬為陽極，溶解，而電位較正的金屬受到保護。陽極陰極犧牲陽極陰極陽極4.3.1陰極保護陰極保護兩種方法外加電流陰極保護

利用外部直流電源提供陰極極化電流，使陰極電位向負方向變化而金屬受到保護。外部電源的負極接被保護金屬，正極接輔助陽極，輔助陽極的作用是為了構成電的完整回路。陰極保護原理O通外電后E1ECICIPI’電位E0電流I未通電流前EA0陽極平衡電位；EC0陰極平衡電位EC自然腐蝕電位；IC自然腐蝕電流I’對應電位的腐蝕電流；IP最小保護電流EA0A陽極化EC0C陰極化CI1外加電流段金屬微電池的陽極電流DP結論：要使金屬得到保護，必須把陰極極化到其腐蝕電池陽極的平衡電位4.3.1陰極保護陰極保護兩種方法犧牲陽極保護優點：

A:一次投資費用偏低，且在運行過程中基本上不需要支付維護費用B:保護電流的利用率較高，不會產生過保護C:對鄰近的地下金屬設施無干擾影響，適用于廠區和無電源的長輸管道，以及小規模的分散管道保護D:具有接地和保護兼顧的作用E:施工技術簡單，平時不需要特殊專業維護管理。4.3.1陰極保護犧牲陽極陰極保護優點：

A:一次投資費用偏低，且在運行過程中基本上不需要支付維護費用B:保護電流的利用率較高，不會產生過保護C:對鄰近的地下金屬設施無干擾影響，適用于廠區和無電源的長輸管道，以及小規模的分散管道保護D:具有接地和保護兼顧的作用E:施工技術簡單，平時不需要特殊專業維護管理。缺點：

A:驅動電位低，保護電流調節范圍窄，保護范圍小B:使用范圍受土壤電阻率的限制，即土壤電阻率大于50Ωm時，一般不宜選用犧牲陽極保護法C:在存在強烈雜散電流干擾區，尤其受交流干擾時，陽極性能有可能發生逆轉D:有效陰極保護年限受犧牲陽極壽命的限制，需要定期更換

4.3.1陰極保護強制電流陰極保護優點：

A:驅動電壓高，能夠靈活地在較寬的范圍內控制陰極保護電流輸出量，適用于保護范圍較大的場合B:在惡劣的腐蝕條件下或高電阻率的環境中也適用C:選用不溶性或微溶性輔助陽極時，可進行長期的陰極保護D:每個輔助陽極床的保護范圍大，當管道防腐層質量良好時，一個陰極保護站的保護范圍可達數十公里E:對裸露或防腐層質量較差的管道也能達到完全的陰極保護缺點：A:一次性投資費用偏高，而且運行過程中需要支付電費B:陰極保護系統運行過程中，需要嚴格的專業維護管理C:離不開外部電源，需常年外供電D：對鄰近的地下金屬構筑物可能會產生干擾作用4.3.1陰極保護陰極保護的基本參數陰極保護中，判斷金屬是否達到完全保護，通常用測定保護電位的方法。為了達到必要的保護電位，則要通過控制電流密度來實現。最小保護電位和合理保護電位

可估算；大多通過實驗確定。最小保護電位：通過陰極極化使金屬結構達到完全保護的所需達到的最小電位值合理保護電位：通過陰極極化使金屬結構達到有效保護的所需達到的電位值

陰極保護電位并非越負越好。超過規定的范圍，除浪費電能外，還可引起析氫，導致附近介質的pH升高，破壞漆膜，甚至引起金屬氫脆4.3.1陰極保護陰極保護的基本參數陰極保護中，判斷金屬是否達到完全保護，通常用測定保護電位的方法。為了達到必要的保護電位，則要通過控制電流密度來實現。最小保護電流密度：使金屬得到完全保護（最小保護電位）所需的陰極極化電流密度

大小受多種因素影響，金屬種類、表面狀態，有無保護膜，漆膜損失程度、腐蝕介質環境、總電阻等。4.3.1陰極保護陰極保護的基本參數陰極保護中，判斷金屬是否達到完全保護，通常用測定保護電位的方法。為了達到必要的保護電位，則要通過控制電流密度來實現。保護程度保護效率未保護時的金屬腐蝕電流密度保護時的金屬腐蝕電流密度外加電流密度4.3電化學腐蝕4.3.1陰極保護4.3.2陽極保護4.3.2陽極保護原理：通過外加電流使被保護金屬進行陽極極化，使其電位處于穩定的鈍化區的降低腐蝕程度的電化學保護方法。方法：將金屬構件接在外加電源正極上，將另一輔助電極接在外接電源的負極構成回路。4.3.2陽極保護陽極保護途徑（1）用外電源進行陽極極化使電位移到鈍化區；（2）在溶液中加入足夠氧化劑，使金屬鈍化；（3）改變材料性質使其更容易發生鈍化或發生自鈍性。如合金的陰極改性處理主要參數致鈍電流密度；維鈍電流密度；鈍化區電位范圍局限性對于不能鈍化體系或在含CL-的介質中陽極保護不能用CONTENT4.1正確選用金屬材料和合理設計金屬結構4.2緩蝕劑4.3電化學保護4.4表面保護覆蓋層外部覆蓋層的基本要求等級普通加強特強基本要求良好的粘接性良好的電絕緣性良好的防水性良好的化學穩定性足夠的機械性能和韌性耐熱和抗低溫脆性耐陰極剝離性能好抗微生物腐蝕破損后易修復廉價且便于施工外部覆蓋層的分類覆蓋層轉化膜鉻酸鹽處理磷化氧化無機涂層搪瓷玻璃陶瓷混凝土有機涂層塑膠橡膠涂料防銹油非金屬涂層金屬涂層離子注入化學鍍熱浸鍍擴散鍍壓制成復合材料金屬襯里噴鍍電鍍

裝飾耐磨損耐腐蝕

我國目前常使用的管道外防腐涂層石油瀝青環氧煤瀝青煤焦油瓷漆環氧粉末3層PE結構等。造價低廉，但性能一般結構性能較好，但造價較高選擇外防腐涂層的原則確保管道防腐絕緣性能，在此基礎上考慮施工方便、經濟合理等因素，通過經濟技術綜合分析與評價確定最佳方案。技術可行：環境腐蝕，安全運行、施工環境、施工工藝經濟合理：經濟分析、結合國情、市場價格變動因地制宜：穿過環境差異很大的地域時，可根據需要選用不同的防腐層外防腐涂層的選用外防腐涂層環境多石段或