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什么是小孔腐蚀-小孔腐蚀的防护有哪些

发布时间:2022-08-24 访问量:586次 来源:隐石检测

一、小孔腐蚀的概念

若金属的大部分表面不发生腐蚀(或腐蚀是很轻的),而只在局部地方出现腐蚀小孔并向纵深发展,这种现象称为小孔腐蚀,简称为孔蚀或点蚀。

孔蚀时,虽然失重不大,但由于阳极面积很小,因而腐蚀速度很快,严重时会造成管壁穿孔,造成油、水、气泄漏,有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故。一般金属表面都可能产生孔蚀,镀有阴极保护层(Sn,Cu,Ni)的钢铁制品,如镀层不致密,则钢铁表面可能产生孔蚀。阳极缓蚀剂用量不足,则未得到缓蚀剂的部分成为阳极区,也将产生孔蚀。

小孔腐蚀

二、小孔腐蚀机理

孔蚀发生时,一般有一个诱导期。这是由于处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动态平衡。当介质中含有活性阴离子(如氯离子)时,平衡受到破坏,溶解占优势,其原因是氯离子优先选择性地吸附在钝化膜上,把氧原子挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合形成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多数在20μm~30μm)。这些小孔坑被称为孔蚀核,也可理解为蚀坑生成的活性中心。

三、影响小孔腐蚀的因素

金属发生小孔腐蚀,有一个很重要的条件,就是金属在介质中必须达到某一临界电位,即孔蚀电位或击穿电位(Eb),才能够发生孔蚀。通常此电位比过钝化电位Eop低,而位于金属的钝态区,该电位可通过恒电位移法或动电位法测定其阳极极化曲线来确定。

四、小孔腐蚀的防护

根据小孔腐蚀的理论,防止孔蚀的途径主要有:

①选用和研制耐孔蚀合金,以提高设备的耐孔蚀性能。如在不锈钢中添加一定量的铝、氮、硅等合金元素的同时提高不锈钢中的铭含量,可获得抗孔蚀性能良好的钢种。实践表明,高铭量与高铝量配合的抗孔蚀性能效果显著。耐孔蚀不锈钢一般有三类,分别是铁素体不锈钢、铁素体一奥氏体双相钢以及奥氏体不锈钢。铁素体不锈钢以0Cr18 Mo2 Ti为代表;双相钢以成分为Cr20%~25%,Ni5%~7%,Mo2%-3%为代表;奥氏体不锈钢常用的有OCrl8Ni2Mo5等。

②采用精炼方法除去不锈钢中的含硫、含碳杂质,可以大大提高钢的耐孔蚀性能。

③降低介质中卤素离子的含量(如CI-和Br-),并使其浓度均匀。

④对循环体系,可加人缓蚀剂。对缓蚀剂的要求是,增加钝化膜的稳定性或有利于受损的钝化膜得以再钝化。例如在0.1NaCl溶液中加入0.4g/L-0.5g/L升的NaNO2,可以完全抑制OCrNi9不锈钢的孔蚀;或在10%FeCl,溶液中加人3%NaNO2,也可长期防止1Crl8Ni9Ti的孔蚀。当没有加人NaNO2时,观察到在几个小时后就发生严重的腐蚀,但NaNO2这类缓蚀剂属于氧化性缓蚀剂,必须保证其添加量。

⑤降低介质的温度和增加介质的流速,也可减缓孔蚀的发生。

⑤用阳极保护法抑制孔蚀,把金属的极化电位控制在临界孔蚀电位Ebr以下。


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