在腐蚀介质中加入缓蚀剂可以改变介质的性质,减少或消除对金属的腐蚀。缓蚀剂是一种能够防止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。主要用于管道内壁的防腐。
1. 抗酸性介质的腐蚀在管道和锅炉的酸洗和除垢中,吸附式缓蚀剂常常加入到酸性溶液中,改变金属表面的性质,从而防止酸性介质的腐蚀。
2. 中性介质的缓蚀剂可吸附在循环水、锅炉给水等中性介质的金属上。腐蚀主要是由水中的溶解氧和游离二氧化碳引起的,特别是在循环冷却水系统中,由于水的反复循环,水中的无机盐逐渐集中,导致管道内壁腐蚀结垢。氧化型或沉淀型缓蚀剂往往加入到系统中,在管道内壁形成致密的氧化膜(钝化剂)或防腐沉淀膜,从而达到防腐的目的。常见的缓蚀剂有;复合酸盐、聚磷酸盐、硅酸盐、铜酸盐等。
3.蒸汽和加热管道的防腐
这种腐蚀主要是由水中的溶解氧、氯离子和溶解盐引起的。防腐措施是采用离子交换法除氧除垢或加入缓蚀剂和脱氧剂。常见的缓蚀剂有聚磷酸钠、硅酸盐和铂盐,脱氧剂主要是亚硫酸钠。对于长期停工管道,可在管道内填充浓度为200mg / L的亚硝酸钠溶液,防止氧腐蚀管道内壁。
金属腐蚀:金属材料在周围介质的作用下受到破坏,称为金属腐蚀。
金属在腐蚀过程中的化学变化基本上是金属元素氧化形成化合物。
这种腐蚀过程一般以两种方式进行:化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生化学反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀:金属材料(合金或不纯金属)在与电解液接触时通过电极反应而产生的腐蚀。这种损失有时是无法估量的。例如,一架载有数百人的飞机被腐蚀,在空中发生飞机事故,或者桥梁的钢结构被腐蚀,导致桥梁断裂。所以要认真对待
金属的化学腐蚀反应可分为两个步骤。第一步是氧化步骤,第二步是脱电子步骤。氧化过程释放自由电子,而脱电子过程是除去自由电子的过程。
阳离子可以进入溶液或与其他阴离子结合形成化合物。氧化过程必须与脱电子过程同时配合才能完成整个反应。
因此,只有通过电子去除步骤去除氧化步骤产生的自由电子,金属原子才能不断被腐蚀。实际的腐蚀过程是一个非常缓慢而相对均匀地在表面上失去金属原子的过程。在某些条件下,如果在一个区域形成阳极或阴极区域,可能会出现局部腐蚀不均匀,并形成可见的腐蚀坑。
钢铁不会很快被腐蚀,因为它的表面在水中会形成一层氧化保护层。由于铁容易被氧化形成氧化铁,所以不溶于水,容易沉积在金属表面,从而阻碍了进一步的腐蚀。这种现象称为腐蚀钝化。锆、铬、铝、不锈钢等金属在常温的水或空气中会形成很薄的保护层,有时甚至薄得肉眼无法分辨。由于这种薄保护层,这些金属在水或空气中具有良好的耐腐蚀性。
造成钢结构腐蚀的因素有很多,主要是电化学腐蚀。钢结构一旦腐蚀,就会变得越来越严重。这样,构件的横截面积就会减少,承载力就会降低,其使用价值就会逐渐丧失和报废。钢结构的腐蚀虽然目前无法避免,但其腐蚀速率是可以控制的,这就要求对钢结构采取有效的防腐措施。
钢结构的腐蚀特点:经过喷丸、冲压、电焊组装等工艺后,钢结构造成热应力分布不均匀或晶粒变形,导致钢结构中电极电位的差异,这是钢结构腐蚀的“隐患”,这就是为什么钢结构的电焊件特别容易生锈的原因。
金属腐蚀是由各种内外因素引起的。综上所述,影响金属腐蚀的主要因素如下。
金属材料本身的影响
不同的金属具有不同的电极电位和不同的金相组织,其稳定性(即耐腐蚀性)也不同。相同化学成分的钢,由于热处理工艺的不同,其耐腐蚀性也有所不同。此外,在锻造、铸造和焊接过程中热应力分布不均匀或热处理过程中晶粒变形可能会导致金属中电极电位的差异,加速金属本身的腐蚀。
金属表面光洁度
对腐蚀速率也有明显的影响。特别是在初始阶段,金属表面越光滑,其耐蚀性越好。粗糙的金属表面由于深凹部分不易与氧气接触而成为阳极,表面成为阴极,导致氧浓度电池的腐蚀。
环境温度影响
一般情况下,随着温度的升高,金属在电解液中的腐蚀速率会加快。海水温度升高10℃,钢的腐蚀速率增加一倍,因为电极的反应会随着温度的升高而增加。此外,在大陆性气候地区,昼夜温差较大,夜间大气相对湿度增大。空气中的水分会以凝结的形式聚集在金属表面,为金属生锈提供条件。
溶液组成和浓度的影响
例如,海水是一种天然电解质溶液,含有多种盐分,包括有机物、沉积物、溶解气体、腐烂有机物等。然而,影响钢腐蚀速率的重要因素是海水的盐度、高盐度、高电导率、宏孔腐蚀电流强度的增大和钢腐蚀强度的增大。此外,海水中大量的氯离子会阻碍甚至破坏金属钝化,促进金属腐蚀。
腐蚀介质等因素的影响
各种腐蚀介质等因素也会加速金属的腐蚀。大气中除了O2和H2外,还含有N2和各种杂物,如盐雾、二氧化硫、硫化氢等靠近海洋的物质。在化学领域,各种煤烟、金属化合物等盐颗粒。这些腐蚀性介质一旦落到金属表面,就会与水结块,加速黄金的腐蚀。