工业腐蚀及预防措施教学课件PPT.ppt

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1、2024年4月25日1作业三：作业三：1.化工生产中，火源的形式包括哪些，至少列举7种。2.通过控制可燃可爆物质的量或浓度，达到防火防爆目的的四点措施为？3.在对化学反应温度的控制上，要注意哪三点？4.常用的灭火剂和灭火物质有哪五种？并且分别谈谈这五种灭火剂和灭火物质灭火的原理2024年4月25日第一章 绪论2/52作业四：作业四：1.名词解释职业病、职业病、LD50、TLV-TWA、TLV-STEL、TLV-C、MAC2.毒物进入人体的三种途径是什么？毒物进入人体的三种途径是什么？3.对于常见的毒物如：砷，铅，汞及其化合物，对于常见的毒物如：砷，铅，汞及其化合物，硫化氢，二氧化硫，一氧化碳，

2、氰化氢，氨气，苯硫化氢，二氧化硫，一氧化碳，氰化氢，氨气，苯和甲苯，四氯化碳，二硫化碳，分别谈谈它们对人和甲苯，四氯化碳，二硫化碳，分别谈谈它们对人体的危害。体的危害。4.谈谈为改善车间环境，防止职业毒害，应该从谈谈为改善车间环境，防止职业毒害，应该从哪六个技术措施方面加以考虑哪六个技术措施方面加以考虑。5.现场中毒急救的四个要领是什么？现场中毒急救的四个要领是什么？2024年4月25日第一章 绪论3/52作业五作业五1.名词解释韧性破裂、脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、蠕变破裂2.什么是压力容器？压力容器按照其工作压力的高低，可分为哪四类？3.分别谈谈中低压容器和高压容器的结构特征是什么？

3、4.谈谈锅炉在生产运行中锅炉常见的四个危险因素。5压力容器的安全泄压装置分为哪两大类？安全泄压装置的作用是什么？哪些情况下不能选用安全阀而只能用爆破片作为安全泄压装置？6.根据本章PPT上的英文部分，谈谈在实验室灌装，移动及给液氮钢瓶安装流量调节阀时，要注意的一些问题。2024年4月25日4第七章第七章 工业腐蚀与预防措施工业腐蚀与预防措施2024年4月25日第一章 绪论5/52前篇前篇:Materials MaterialsMetalsPlasticsCeramics and glassesBrittleness(脆性)-the tendency of a material to fract

4、ure usually under low stress and with out warningCreep(韧性)-plastic deformation under a stress loadDuctility(延展性)-the ability to deform permanently under stress without breakFatigue-the progressive loss of strength due to the cyclic loading.In general the maximum stress sustainable by the material is

5、 inversely proportional to the number of load cyclesImpact strength(冲击硬度)-the ability to withstand shock loading.High impact strength materials are referred to as tough materials2024年4月25日第一章 绪论6/52Metals-ferrous(50%Fe)-nonferrousFerrous alloy low cost,good availability,good workability Cast iron c1

6、.5%Gray灰铁-(C as graphite)general construction equipment,brittle,machinable,difficult to weldWhite-马口铁(c as Fe3C)hard,abrasive,brittleDuctile球墨铸铁-(C as graphite nodules)ductile,high strengthWrought熟铁-(contains slag(iron silicate铁的硅酸盐)good shock,vibration and Corrosion resistanceSilicon iron硅铁-(15%Si)

7、cast form only(只可铸造成型）,brittle,low strength,good corrosion resistance2024年4月25日第一章 绪论7/52Carbon steel c1.5%,Cr4%Better strength than cast iron,easier to weld and can be given any degree of hardness depending on elements addedAdditives commonly used Al,Cr,Co,Mn,Mo,Ni,Si,S,W,VLow alloy steel C4%Improv

8、ed corrosion resistance over carbon steels Stainless steels Cr12%(ferritic,austenitic,martensitic)Good for corrosive and high temperature useSusceptible to stress corrosion cracking(应力腐蚀裂纹）and pitting（点蚀）2024年4月25日第一章 绪论8/52Nonferrous alloysAluminum alloys(1000,-7000 series)Copper alloys(beryllium b

9、ronze铍青铜,brass黄铜,Muntz metal蒙知黄铜,bronzes青铜)Nickel alloys(monel蒙乃尔铜-镍合金,inconel,incoloy,hastelloys哈司特镍合金(耐盐酸,耐蚀,耐热)Titanium-exeptionally good corrosion resistance but not suitable for dry chlorineTantalum-used as a cladding material in very corrosive environmentsZirconium 锆-resistant to fused alkalie

10、s but not wet chlorine or oxidizing metal chlorides2024年4月25日第一章 绪论9/52第一节第一节 工业腐蚀及其危害工业腐蚀及其危害一、工业腐蚀概述一、工业腐蚀概述腐蚀是指材料在周围介质作用下产生的破坏。腐蚀的原因是多方面的，可以是化学的、物理的、生物的、机械的等等。工业腐蚀主要是由于原材料中含有的以及过程中生成的腐蚀性成分造成的。大气中的杂质、水中的微量氯和溶解氧也会产生腐蚀作用。腐蚀的形式是多种多样的。按照腐蚀的环境或起因，有大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀、生物腐蚀、水腐蚀、非水溶液腐蚀等。按照腐蚀的结果或表现形式，有点腐蚀、缝隙腐蚀、

11、晶间腐蚀、应力腐蚀裂纹、腐蚀疲劳、磨损腐蚀等等。腐蚀无处不在，种类繁多。为了制定防腐对策，需要对装置选材、装置设计、原材料及冷却水中的杂质以及运转条件等进行详尽研究，加大力度、综合治理，从而防止或减缓腐蚀性破坏。2024年4月25日第一章 绪论10/52二、腐蚀机理二、腐蚀机理1，化学腐蚀化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成的破坏。工业中常见的化学腐蚀有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀等。金属氧化：金属在干燥或高温气体中可与氧反应造成腐金属氧化：金属在干燥或高温气体中可与氧反应造成腐蚀。蚀。氧化过程可表示为2Me+O22MeO式中 Me表示金属。高温硫化：是指含硫介质如硫蒸气、二

12、氧化硫、硫化氢高温硫化：是指含硫介质如硫蒸气、二氧化硫、硫化氢等，在高温下与金属作用生成硫化物的腐蚀过程。等，在高温下与金属作用生成硫化物的腐蚀过程。特别是在有水蒸气存在的条件下，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，硫化氢则成为氢硫酸，高温硫化腐蚀状况会加重。2024年4月25日第一章 绪论11/52渗碳是指一氧化碳、烃类等含碳物质在高温下与渗碳是指一氧化碳、烃类等含碳物质在高温下与钢接触分解成游离碳，并渗入钢内形成碳化物的过钢接触分解成游离碳，并渗入钢内形成碳化物的过程。程。脱碳是指钢中渗碳体在高温下与气体介质如水蒸脱碳是指钢中渗碳体在高温下与气体介质如水蒸气、氢、氧等，发生化学反应引起渗碳体脱碳的

13、过气、氢、氧等，发生化学反应引起渗碳体脱碳的过程。程。渗碳和脱碳均能使钢表面硬度和疲劳极限下降。氢腐蚀：氢介质与金属中的碳反应使金属脱碳的氢腐蚀：氢介质与金属中的碳反应使金属脱碳的过程。过程。2024年4月25日第一章 绪论12/522电化学腐蚀金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或组成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之组成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之间发生的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材间发生的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解，造成材料失效。料溶解，造成材料失效。这一过程称为电化学腐蚀。两种不同金属在溶液中直接接

14、触，因其电极电位不同而构成腐蚀电池，使电极电位较负的金属发生溶解腐蚀，则称之为电偶腐蚀，或接触腐蚀。工程上不乏不同金属材料间的接触，电偶腐蚀这类电化学腐蚀屡屡发生。2024年4月25日第一章 绪论13/52三、腐蚀的危害与损失三、腐蚀的危害与损失 伴随世界工业化进程的是环境污染的加重和人类生存条件的恶化。污染环境的物质大多是腐蚀性物质，所以腐蚀现象无时不在，随处可见。腐蚀所造成的损失是巨大的。在设备损伤事故中，腐蚀腐蚀所造成的损失是巨大的。在设备损伤事故中，腐蚀所造成的经济损失占很大比例。所造成的经济损失占很大比例。19641973年间，日本金属工业公司处理设备损伤事故1009起，有985起与

15、腐蚀有关，占9762。美、英、前苏联、前西德等国19691970年间的调查资料表明，由于腐蚀造成的直接损失，占国民经济总收入的2042。美国每年汽车事故损失300亿美元，火灾损失110亿美元，洪水损失43亿美元，风灾损失17亿美元，地震损失4亿美元，而腐蚀造成的损失达700亿美元，远远超出上述其余各项的总和。2024年4月25日第一章 绪论14/52在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间产品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性。腐蚀性产品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性。腐蚀性介质对建筑物、厂房、设备基础、各种构架、道路、介质对建筑物、厂房、设备基础、

16、各种构架、道路、地沟等，都会造成腐蚀性破坏。地沟等，都会造成腐蚀性破坏。致使建筑物临危、厂房倒塌、设备基础下陷、构架毁坏、管道变形开裂，造成重大事故。在化工生产中，大量酸、碱等腐蚀性介质，严重地腐蚀着机械、设备，管路、阀门、垫片、填料等，致使设备壁厚变薄、强度下降，设备、管路、阀门泄漏，内容物向外泄放或散逸，引起中毒、火灾、爆炸等事故发生。电气、仪表等设施，会因腐蚀而引起绝缘破坏、接触不良，致使电气、仪表失灵，引发各类事故。2024年4月25日第一章 绪论15/52第二节第二节 工业腐蚀的典型类型工业腐蚀的典型类型一、全面腐蚀一、全面腐蚀全面腐蚀是指金属结构的整个表面或大面积的程全面腐蚀是指金属结构的整个表面或大面积的程度相同的腐蚀，也称作均匀腐蚀。度相同的腐蚀，也称作均匀腐蚀。在全面腐蚀中，金属以一定的速度被腐蚀介质所溶解，金属结构逐渐变薄。而局部腐蚀是指金属结构特定区域或部位上的腐蚀。全面腐蚀的速度，以金属结构单位时间内，单位面积的质量损失表示，如mgdm2d1，gm2h1；也可用金属每年腐蚀的深度，即金属构件每年变薄的程度来表示，如mma1。2024年4月25日第一章 绪论16/