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防腐蚀工程论文(合集7篇)

时间:2023-01-28 05:15:42
防腐蚀工程论文

防腐蚀工程论文第1篇

对防腐蚀预制场地、成品和半成品堆放区及运输过程标准化的目的,就是在保证质量、节约用地的基础上尽可能地实现生产的连续性、便捷性,减少劳动力投入、减轻大体力劳动、提高施工效率,减少管理工作量,实现标准化程序管理防腐蚀施工环境、场地一般比较恶劣,雨、雪、雾、大风、灰尘、有毒有害挥发物都会影响到正常的施工进度、质量,如果能设计一整套满足多变环境下正常防腐蚀需要的施工场地、转运场地、临时堆放场地,且不影响或者对其他关键工序影响甚微,将极大地降低成本、提高效率和效益、工程质量也会得到大幅提升。防腐蚀施工场地标准化没有固定的形式,需要因地制宜,其功能实现是大体相同的。进、出场堆放点可以设置在同一区域不同位置上,方便实现装卸、转运功能,成品和半成品应设置在上风向,可避免灰尘带来的二次污染、保证前处理和防腐蚀作业的环境符合要求。半成品堆放应分类并标准化标识,堆放时应用标准化的草绳、木方进行隔、垫、防止磕碰损伤防腐层;要有防止地面泥、业主方在防腐蚀工程中的标准化管理吕小鹏(中海石油炼化公司惠州炼化分公司,广东惠州516086)摘要:防腐成本越来越高,工期要求越来越紧,管理难度越来越大,实现防腐蚀工程管理的标准化才是降低成本、提高效率,提升效益和保证质量的关键所在。关键词:防腐蚀标准化;施工管理;设计;工场地设计水、油污二次污染的标准化措施:如加高材料堆放时距离地面的高度、硬化地面并遮盖等等,二次污染往往给后续工作造成大面积的麻烦,增加相当大的工作量,必须要求承包商严格落实措施。除锈平台应设置在相对高点,下风向,远离其他作业区;最好是封闭式平台,达到防雨、雪、雾的功能,内部可以设置通风、除湿、增温装置,以备赶工期间施工环境的改善。涂装平台应设置在除锈平台的上风向,能有效减轻劳动强度,便于作业人员涂装,远离灰尘区域、无明火、无储存易燃易爆区域,设置明显防火、防爆提示。涂装平台应高于地面300-500mm,地面应无灰尘、无泥水存在,轨道要洁净平整、无塌陷。

2防腐蚀施工标准化

2.1抛丸除锈防腐蚀预制流水作业线标准化

采用抛丸除锈防腐蚀作业线场地环境相对较好:污染小、灰尘少、劳动强度小、作业效率高、施工质量可靠、稳定,长期成本最低,是大规模防腐蚀施工的最佳选择。标准化的重点在于:抛丸机操作程序标准化,厂房标准化、喷涂或辊涂施工标准化,防雨、露、雾、风、雪标准化程序,标识移植标准化管理细则,夜间作业程序标准化。业主方要协调、指导、帮助承包商安排好防腐蚀预制材料进场、出场的程序、确保整个施工期的平衡与平稳;指导承包商做好防污染、防雨、雪、雾、露等措施,尤其要注意钢管类要配套管帽,以防止钢丸进入钢管内部难于清理;作业、转运轨道要牢固、稳定、距离地面高度300-500mm以上;抛丸前必须采用喷码或者油漆记号进行材料标识移植,地面应硬化或者洁净无灰尘,预制钢部件要清理焊疤、焊瘤、药皮,抛丸除锈进、出口应设置厂房,厂房应能满足多变天气下的防腐蚀预制作业需要;如果没有配备厂房,则要提前在良好天气下督促承包商对进度进行超前安排,防止因天气原因影响不能按时完成进度要求。

2.2高压空气喷砂除锈防腐蚀预制流水作业标准化

高压空气喷砂除锈防腐蚀现场环境非常恶劣,灰尘大、噪音大、预制管防护措施费用高、效率低、极易受天气影响进度,严重影响周边焊接、切割、安装等预制工序。目前这种方式只适用于小工作量、受工作面条件及不能抛丸部件、有特殊要求一次完成的的防腐蚀施工,转运、堆放成本较高、防腐蚀预制品二次清理费用高等等。这种作业方式需要标准化的地方有:采用铜矿渣等不易产生大量灰尘的磨料;设立半封闭式或封闭式喷砂环境;根据要求做好除尘、增温、除湿措施;建设易于转运的轨道、和远离喷砂场地的堆放点,喷涂轨道高度300~500mm,且地面硬化且无灰尘、泥、水、油污等。

2.3手工现场防腐蚀作业的标准化

手工现场防腐蚀施工是非常难于管理的,现场手工施工存在环境复杂、条件众多、施工难度强度较大、施工方法不统一等问题。针对这些问题,建立一个简单、并符合各项施工条件、尽可能降低施工人员强度和难度的标准化施工方法是手工现场防腐蚀作业成功的关键,也就是标准化的施工习惯,解放各方的管理强度、帮助施工人员以标准化的施工方法解决复杂的、难以适应的各种管理条件,以简单的方式解决复杂的施工问题,以简单重复的方式解决大强度、大难度施工,且不易出现偏差,质量、进度均得到了有效的提升,还可以避免很多成本的浪费。手工现场的防腐蚀包括:补口、补伤作业,大面积涂装作业。要形成三个标准要求:标准的作业工具、标准的作业程序、标准的作业结果。手工现场防腐蚀标准化的重点是:工装、劳保标准化,施工工具标准化,打磨等表面处理效果标准化、补口补伤样式标准化、涂装方法标准化。

3结语

防腐蚀工程论文第2篇

[关键词]工艺管线;输油管道;腐蚀管理

中图分类号:TE988 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0117-01

引言

石油的需求量逐渐增大,工艺管线通往大江南北,因此造成输油管道的线路错综复杂。工艺管线在石油运输过程中经常遭到不同程度的腐蚀,对石油的运输工作是非常不利的。而工艺管线不仅有地上和地下的位置不同,还有管径大小不同、接头处颇多等因素,给工艺管线的腐蚀管理工作的难度增加了。工艺管线作为输油过程中最重要的一部分,一旦出现问题,后果不堪设想。因此在日常运输中,需要做好防腐工作以及腐蚀管理工作,保证输油管线的正常运行是十分必要的。

一、工艺管线腐蚀的原因分析

工艺管线的管道腐蚀的问题一直以来是让人头疼的,它的安全隐患不能小觑。管道腐蚀的特征是多种多样的,主要有均匀腐蚀、缝隙腐蚀、点腐蚀。管道腐蚀的地方大致多为埋地管段、地上管道支座、进口油管等,在进行管道腐蚀检测时,应该多注意这些地方。管道腐蚀的原因是多样的:

(一)埋地管段腐蚀原因分析

埋地管道的管线是因为直接接触土壤造成防腐绝缘层的破坏。(1)埋地管道会接触到不同性质的土壤,尤其在黏土的影响下,因为缺氧的缘故,腐蚀的速度会加快。还有在两种不同性质土壤的交界处和靠近出土端的管道也会产生不同程度的腐蚀。因为,土壤在透气性比较好、湿度强、盐分的含量比较大的时候,会加强他的腐蚀性,对管道的危害更大。(2)土壤还会造成电化学腐蚀。因为有的土壤中富含丰富的微生物、细菌和一些微弱的电流也会对管道的防腐层造成很大的威胁。

(二)输油泵进出口腐蚀原因分析

输油管道的进出口腐蚀原因也是多方面的。(1)由于很多管道用的时间已经很久远了,防腐层已经损坏的差不多了,对于管道的防护作用大大的降低了。(2)还有一般的原油温度一般在10度左右,夏季时输送的原油温度升高,管道的输送温度也相应提高,使管道的外壁产生大量的水珠,湿度增加,而管道采用的保温材料因为吸水性强,会生成一些盐渍,盐渍又会溶解于水中,盐与水的相互作用,会形成一种化学的电解质,从而加快管道的腐蚀。(3)因为季节的原因,原油温度升高,管道表面生成水珠,水长期的作用力,会慢慢损坏管道的防腐层,那管道的抗腐蚀性更弱了。

(三)管道支座腐蚀原因分析

管道支座的腐蚀原因受众多因素影响。(1)首先就是因为支架的材质和管道的材质不同,两种材质存在的金属电极差,在一定的条件下,也会形成化学性腐蚀。(2)管道支架与管道的连接处不可避免的会形成缝隙,在空气、水分等物质的影响下,形成电解质,无论是腐坏的地方还是没有被腐坏的地方,都会因为电解质的作用产生腐蚀性强的化学腐蚀。

二、工艺管线防护措施

输油管道的防护措施是复杂的,也是十分重要的。无论是在施工过程中,还是维修过程中,甚至是材料选择和用量的问题上,都应该严格的按照相关规定的要求,采用合格的材料,投入最精心的工作,为输油管道的防护提供保障。输油管道的措施如下:

(一)防腐材料的选用。根据以上分析,防腐层的破坏是造成管道腐蚀的最重要的因素,因此在防腐材料的选择上应该更加严格。要严格按照有关规定的数据材质要求,去选择高质量的防腐材料,将最重要的防腐措施做的充分,最大可能的保证防腐效果。

(二)保温材料的选用。保温材料要尽量选择防水或者是浸水后不会产生盐渍,形成电解质的材料,最大可能的避免因为保温材料的缺陷造成对防腐层化学性腐蚀的破坏,从而影响防腐效果。

(三)确保防腐材料使用的精确性。在防腐材料涂刷的过程中,要认真仔细,不可以产生薄厚不均匀的现象,影响防腐效果,还要严格遵守每层涂刷的时间间隔。避免因为人工操作不当,影响了防腐的效果。

(四)在施工或者维修的过程中,应该注意保护输油管道的防腐层,避免利器的损伤或者不必要的物质产生分解腐蚀的作用,尽可能的减少人为的损害,造成防腐层的破坏,影响防腐效果。

(五)加日常管道的检修与维护。严格按照规定的时间对输油管道的检查,按照上文提到的腐蚀性强的几个地方进行进一步着重的排查,根据防腐层和保温层的破坏情况,及时的进行修复,避免出现漏掉检查区域、维修不及时的情况,造成对防腐层额外的负担。在检查和维修的过程中,严谨人员踩踏管道,造成防水层变形,引起透气透水,损坏防腐层,对管道完成危害。

(六)对管道和支架的连接处严格排查。首先,在安装的过程中就要留心管道与支架之间有无缝隙,维护措施要从最原始的施工过程中实行。如果经过时间的推移,管道与支架之间存在缝隙,一定要把缝隙里的水分、空气、灰尘等清除干净,然后调整支架位置,消除缝隙,让支架真正成为支撑管道的作用,最大可能的避免因为外在因素而影响防腐层的防腐效果。管道与管道支架尽可能的采用相同的材质,尽量避免因为不同材质的金属电极造成化学性腐蚀。

(七)工艺管线的输油管道的铺设方式尽量避免埋地铺设,尽可能的采用地上铺设,减少甚至消除因为土壤的作用完成对防腐层的破坏。

(八)对于不同季节,原油在运输的过程中会产生温度的不同,应该制定科学的保温计划,采用合适的保温材料以及保温方法,科学的使用保温材料,让保温材料真正起到保温的作用。

三、结论

工艺管线的输油管道的使用是影响我国工业发展的重要因素,从而影响我国的经济发展。综上所述,造成管道腐蚀的原因是多种多样的,不仅有人为因素的影响,还有自然环境的影响,对输油管道的防腐工作带来了一定的难度。但是只要采用科学的施工方法,适当的防护措施,避免因为人工操作的失误或者自然环境的影响,对防腐层造成损害。只要维护好输油管道的正常使用,减少对输油管道的破坏,最大限度的发挥输油管道的作用,为推动我国工业的发展提供保障。

参考文献

[1] 郝卫军.输油站场工艺管线的腐蚀管理[J].化工管理,2016,05:111.

防腐蚀工程论文第3篇

【关键词】油气储运管道问题防腐问题研究分析

中图分类号: P641.4+62 文献标识码: A

一.引言

近年来国内外在管道防腐层材料和技术应用方面都取得了快速发展,防腐蚀新材料、新工艺和新设备不断出现并得到广泛应用。防腐层技术是新建钢质管道和在役管道安全运行的保障技术,防腐层的生产制造质量决定着钢质管道的使用寿命,了解国内外解钢质管道防腐层技术应用现状及发展趋势,抓住钢质管道建设快速增长的发展机遇,进一步提高防腐蚀技术应用水平是非常必要的。

二.对腐蚀的理解。

腐蚀金属在周围介质的化学、电化学作用下所引起的一种破坏现象。按管道被腐蚀部位,可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀;按管道腐蚀形态,可分为全面腐蚀和局部腐蚀;按管道腐蚀机理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀等。

管道腐蚀一般是指避免管道遭受土壤、空气和输送介质(石油、天然气等)腐蚀的防护技术。

三.管道腐蚀的原因。

管道内壁腐蚀金属管道内壁因输送介质的作用而产生的腐蚀。主要有水腐蚀和介质腐蚀。水腐蚀指输送介质中的游离水,在管壁上生成亲水膜,由此形成原电池条件而产生的电化学腐蚀。介质腐蚀指游离水以外的其他有害杂质(如二氧化碳、硫化氢等)直接与管道金属作用产生的化学腐蚀。

长输管道内壁一般同时存在着上述两种腐蚀过程。特别是在管道弯头、低洼积水处和气液交界面,由于电化学腐蚀异常强烈,管壁大面积减薄或形成一系列腐蚀深坑。这些深坑是管道易于内腐蚀穿孔的地方。

管道外壁腐蚀视管道所处环境而异。架空管道易受大气腐蚀;土壤或水环境中的管道,则易受土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。

(1). 大气腐蚀。大气中含有水蒸气会在金属表面冷凝形成水膜,这种水膜由于溶解了空气中的气体及其他杂质,可起到电解液的作用,使金属表面发生电化学腐蚀。影响大气腐蚀的自然因素除污染物外,还有气候条件。在非潮湿环境中,很多污染物几乎没有腐蚀效应。如果相对湿度超过80%,腐蚀速度会迅速上升。因此,敷设在地沟中的管道或潮湿环境的架空管道表面极易锈蚀。

(2). 土壤腐蚀。土壤颗粒间充满空气、水和各种盐类,使它具有电解质的特征。管道金属在土壤电解质溶液中构成多种腐蚀电池。

(3). 细菌腐蚀。也称微生物腐蚀。参与管道土壤腐蚀过程的细菌通常有硫酸盐还原菌、氧化菌、铁细菌、硝酸盐还原菌等。

(4). 杂散电流腐蚀。流散于大地中的电流对管道产生的腐蚀,又名干扰腐蚀,是一种外界因素引起的电化学腐蚀。管道腐蚀部位由外部电流的极性和大小决定,其作用类似电解。杂散电流从管道防腐层破损处流入,在另一破损处流出,在流出处形成阳极区而产生腐蚀。杂散电流源有电气化铁路、阴极保护设施、高压输电系统等。

四.管道的主要防腐方法。

我国钢质管道外防腐层材料和制造应用技术主要经历了石油沥青、煤焦油沥青、煤焦油瓷漆、胶带、夹克、液体环氧涂料、挤压聚乙烯(2PE)、熔结环氧粉末(FBE)、三层聚乙烯(3PE)等发展过程。目前,我国管道防腐层材料生产制造基本实现了标准化,并不断有新品出现,近年来新建的埋地油气输送管道的外防腐层结构根据输送介质温度和施工条件的不同,主要采用熔结环氧粉末(FBE)、(3PP)、(DPS)和三层聚乙烯(3PE)防腐技术,并使用阴极保护技术。

3PE的底层为熔结环氧粉末防腐蚀层,中间层为聚乙烯共聚物热熔胶粘剂,面层为聚乙烯专用料保护层。上述三种材料构成的钢管防腐蚀结构层称为3PE防腐,压力管道元件行业称之为“聚烯烃防腐蚀(3PE)管道”。

3PE防腐是目前世界范围内广泛采用的钢质管道涂层体系,是我国输油、输气、输水大型管道工程和市政工程的首选防腐蚀结构,西气东输、西南成品油等重大工程全部使用了3PE防腐。

涂层防腐用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上,使其与各种腐蚀性介质隔绝,是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来,在极地、海洋等严酷环境中敷设管道,以及油品加热输送而使管道温度升高等,对涂层性能提出了更多的要求。因此,管道防腐涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。

内壁防腐涂层:为了防止管内腐蚀、降低摩擦阻力、提高输量而涂于管子内壁的薄膜。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂,涂层厚度为 0.038~0.2毫米。为保证涂层与管壁粘结牢固,必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料,以便管内、外壁的涂敷同时进行。

防腐保温涂层:在中、小口径的热输原油或燃料油的管道上,为了减少管道向土壤散热,在管道外部加上保温和防腐的复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料,适用温度为-185~95℃。这种材料质地松软,为提高其强度,在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层,形成复合材料结构,以防止地下水渗入保温层内。

外加电流法是利用直流电源,负极接于被保护管道上,正极接于阳极地床。电路连通后,管道被阴极极化。当管道对地电位达到最小保护电位时,即获得完全的阴极保护。

阴极保护:将被保护金属极化成阴极来防止金属腐蚀的方法。这种方法用于船舶防腐已有 150多年的历史;1928年第一次用于管道,是将金属腐蚀电池中阴极不受腐蚀而阳极受腐蚀的原理应用于金属防腐技术上。利用外施电流迫使电解液中被保护金属表面全部阴极极化,则腐蚀就不会发生。判断管道是否达到阴极保护的指标有两项。一是最小保护电位,它是金属在电解液中阴极极化到腐蚀过程停止时的电位;其值与环境等因素有关,常用的数值为- 850毫伏(相对于铜-硫酸铜参比电极测定,下同)。二是最大保护电位,即被保护金属表面容许达到的最高电位值。当阴极极化过强,管道表面与涂层间会析出氢气,而使涂层产生阴极剥离,所以必须控制汇流点电位在容许范围内,以使涂层免遭破坏。此值与涂层性质有关,一般取-1.20至-2.0伏间。实现地下管道阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。

五.结束语

当今世界经济迅猛发展,石油和天然气作为我国的经济发展命脉及现代工业的主要能源得到了广泛运用,防腐蚀行业已成为国民经济中一个不可或缺的新兴产业,防腐涂层技术的应用,对于钢质管道建设工程的安全运行起到了很好的保障作用,在几十年的实践中,防腐涂层技术不断的提高和发展,材料方面朝着环保、高性能、适合流水作业施工的方向发展,施工方面朝着自动化生产线发展,正是上述技术的发展进步使得管道的高效建设及投产得到支持。因此,我们应该大力研发防腐技术并且进行推广,从而促进我国油气储运的发展。

参考文献:

[1] 石磊 油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2011年12期

[2] 张宗前 油气储运管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2013年9期

[3] 沈乾坤 论油气储运中的管道防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2012年10期

[4] 张旭魏子昂 浅谈油气储运中管道的防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年10期

[5] 芦彬 针对油气储运中管道防腐技术进行探究 [期刊论文] 《化工管理》 -2013年2期

防腐蚀工程论文第4篇

【关键词】腐蚀与防护;创新;教改;考核

腐蚀是悄悄自发的一种冶金的逆过程,发生在我们生产、生活和建设的各个环节。在近一个世纪的研究中,腐蚀与防护学科基本形成了自己的体系,材料的腐蚀控制,从材料的研发、材料的腐蚀性能评价、材料的选择与设计、先进涂层的选用、阴极保护技术以及腐蚀的理论体系等方面开展了大量的工作,积累了丰富的经验。

我国是世界上较早注意腐蚀问题的国家,1956年制定的科技发展规划, 已把防腐蚀作为重要问题提了出来。我国的腐蚀与防护学科发展是从1962年12月国家科委、中国科学院和教育部共同制定的“腐蚀与防护科技发展规划”开始,据文献报道,当时全国大专以上水平的人员一共仅仅只有182人[1],随着科技的不断发展和现代化大规模经济建设,腐蚀防护逐渐形成一门新兴的产业,人才问题就更为紧迫,全国逐步建立了专门的腐蚀研究机构和教学单位。经过50 多年的发展,我国腐蚀与防护科技队伍不断成长, 目前专业从事腐蚀防护的工程技术人员已经接近一万人[2]。不少企业都设置了相关的科室, 在一些工程的设计阶段就加入腐蚀防护加强的理念,同时制订防护设计规范与标准,科学合理地选用材料,采用长效防腐涂料与阴极保护相结合等综合防护措施来控制腐蚀,并且取得了很好的实际效果。承载着人才培养和辐射社会功能的高等院校在腐蚀与防护人才培养方面,具有责无旁贷的使命,自1997年起因高校专业设置的调整, 原有的腐蚀与防护专业已调整进入金属材料专业[3],有些高校将腐蚀与防护专业划归到化学专业, 因此在课程设置方面,有关腐蚀的基础理论课时被进一步压缩,这对腐蚀与防护专业人才培养可能产生一定影响,造成腐蚀与防护专业的学生的基础功底薄弱。

1 腐蚀与防护专业课程的特点及学生现状

当前高等院校的课堂教育体系以教师讲授为主,学生以被动听课为主,同时大学生前两年的课程以基础课为主,而在大四下学期又有毕业设计,致使专业基础课和专业课的学习时间仅有只有一年半,在这有限的时间里,学生还要学习金属材料、或者化学等相关专业的课程,因此只能开设3-4门有关腐蚀与防护专业的相关课程。近十几年来,中国高等教育取得了长足的进步,形成了高等教育大众化趋势,上课人数增多,学生学习能力参差不齐,尤其是课程内容中的一些微观机理,看不见摸不着理解起来非常困难,教师在课堂上讲授这些知识点的时候如果只做生硬的讲解会使学生感到枯燥乏味,导致教训效果大打折扣。同时有一部分学生又处在考研、就业准备阶段,大多数学生把精力投入到考研复习或就业上。受到社会舆论导向以及就业压力等的影响,学生对热门专业更感兴趣,对腐蚀防护课程缺乏信心,对课程的学习多处于应付状态。

2 腐蚀与防护课程教学内容的改革

教学内容和课程体系直接反映了教学目的和人才培养目标,教材是教学内容的载体,好的教材是教学质量的基本保证。目前有关腐蚀与防护课程的教学学时较少,因此对教师在教学内容的选择和配置上提出了较高的要求,教师要根据学生的理论基础对教学内容进行必要的整合和取舍,遵循由浅入深和循序渐进的原则,将教学内容充分与学生的专业知识相联系,使学生能对所学知识融会贯通。传统腐蚀学的教材仅局限于钢铁材料的腐蚀防护研究,目前工程应用的需求不但包括金属材料,还包括各种新型材料,如高分子材料陶瓷材料以及复合材料等新型材料等,以及随之而来的有关这些新材料的腐蚀科学问题不断涌现,在教学过程中将这些新型材料在应用中出现的腐蚀问题以及最新科学研究成果引入课程是非常有必要的。这就要求任课老师要有比较宽的视野,往往专任教师都是只在自己所擅长的某个专业领域内有一定的学术见解,这样就会造成学生在课堂的学习过程中只能在授课教师所擅长的领域上有一定的了解,而其他领域方面了解有限。因此在课程的设置上可以多名教师联合授课的方式,根据不同领域开设相关的专题讲授,并结合每个老师自己的科研工作以及取得的相关科研成果向学生加以介绍,教学内容中可以适当引用自己科研工作中的案例,以激发学生的学习兴趣,使学生具有较宽的专业视野。

3 腐蚀与防护课教学方式的改革

腐蚀与防护专业课程同时也具有较强的工程实践性,为了提高学生对抽象理论的理解同时培养应用研究型的人才,可以在课外适当开设一些本科生创新实验课程作为正常教学的补充,开设方式可以通过学生自主选题以及教师根据科研方向命题的方式开展,学生以个人或者团队的形式来开展研究工作,以期能通过课题的形式来提高学生对课堂知识的理解,增强工程实践过程中学生的动手能力以及分析和解决问题的能力。培养学生在遇到新困难、新问题的时候,首先应用所学知识解决实际问题的能力对问题进行分析,然后设置合理的实验方法,综合运用多种实验原理和腐蚀与防护等知识来解决问题。最后,通^学生和老师在实验现象及实验结等进行必要的分析和总结,从中吸取经验和教训,培养出具有较强科研和创新能力的综合素质人才。

校企结合,发展新的教学理念。目前高校中经常采用生产实习和认识实习等形式,让学生了解企业的生产过程,并对所学知识有一个更直观的印象,在实际操作过程中学生在企业实习期间都是以走马观花式的参观为主,并不能真正深入到生产第一线,对现场问题的认识不够深刻。利用企业和学校合作,适当改变目前工科学校中的生产实习模式与观念,可以采用分批、分次的方法,让学生深入到工厂的生产实际中,真正走进企业生产第一线,了解所学理论知识如何在生产中应用,提出企业中存在的生产问题,并在以后的教学中有针对性的对问题进行讲解,激发学生的学习兴趣,培养学生养成科学思维和创新意识以及技术应用能力。

4 结束语

腐蚀与防护是理论与实践结合比较紧密的专业,通过对腐蚀与防护的专业设置特点及学生现状对专业教学内容和教学方法进行分析和探讨,提出了激发学生的专业学习兴趣、提高学生分析问题和解决问题的能力的方法。

【参考文献】

[1]葛红花,,周国定,李新学.普及金属腐蚀与防护知识重要性的研究[J].上海电力学院学报,2011(23):1,61-64.

防腐蚀工程论文第5篇

关键词:双语教学 腐蚀与防护 

中图分类号:G642.41 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.15.111 

1 前言 

2001年,国家教育部颁发了2001[4]号文件,提出中国大学教育应该适当实施双语教学[1];之后,又于2005年颁发了2005[1]号文件,提出要提高双语教学课程的质量,继续扩大双语教学课程的数量。由此可见,高等院校双语教学的重要性[2]。本文以《金属腐蚀与防护》课程为例,分析双语教学的必要性、可行性,以及实施手段。 

2 双语教学的必要性 

《金属腐蚀及防护》是油气储运专业较重要的一门专业基础课,对毕业生从事油气储运系统的管理工作、储运工程防腐蚀设计与施工等均非常重要。课程开展双语教学的必要性主要体现在以下几点。 

2.1 国际型人才培养的必然要求 

随着各大石油公司海外业务的快速拓展,对油气储运专业国际型人才的需求大幅提升。《金属腐蚀与防护》双语教学侧重于英语与专业知识的相互渗透,不仅让学生深入理解概念、术语,避免翻译偏差,还让学生全方位地使用英语来获得知识,有利于增强学生国际合作能力。 

2.2 提升学校教学水平的有力保证 

近几年,学校与国外高校、科研院所的合作交流日益增加,很多学生出国深造,这对学生的生活英语及专业英语都有非常高的要求。双语教学为学生从中式教育到外式教育提供了良好的过渡,使学生能更快地适应国外的学习模式。若设置双语教学试点班,规定考核良好者外推出国以引入竞争,不仅能提高学生学习积极性,还能提升教学水平。双语教学的开展有助于培养学生的创新意识,调动学生学习英语的积极性,同时也可督促教师不断提升自己的业务素质。 

3 双语教学的可行性 

有学者对双语课前课后学生的兴趣进行了问卷调查[3],发现学生普遍认为双语教学对于英语运用能力有很好地锻炼,课前课后均支持双语教学的实施。这就说明学生认可并希望开展双语教学。 

《金属腐蚀与防护》课程涉及到的基本概念、原理、术语等均为外文手册、书籍,说明若采用英语进行教学设计,可避免翻译错差,更准确地向学生传授知识;同时,课程安排在大三上学期,学生英语四六级通过率较高,英文基础扎实,只要教师采用适当的教学方法、巧妙的设计构思,保证学生学习积极性,就可很好地开展本课程的双语教学。 

4 实施手段 

双语教学的实施原则分三类:浸入型、保持型、过渡型[4]。目前,大多采用保持型,即学生入校时使用母语教学,逐渐使用第二语言进行部分学科的教学,其余学科依旧采用母语。建议《金属腐蚀与防护》课程双语教学的开展宜采用保持型。 

双语教学的主体是教学双方,要加强对教师及学生的语言培训,首先是教师。教师除需完全理解原版教材外,还需口语流畅标准。不仅要具有扎实的英语表达能力,还应具有丰富的专业知识,能熟练清晰地讲述专业知识。因此,可定期组织双语教师培训学习,并选派有潜力的教师到国外一流学校进修。学生的英语基础、理解能力参差不齐,除了提高学生的英语水平以外,教师还可让学生进行小组讨论,为学生创造相对宽松的学习环境,同时也较好地调动学习主动性。另外,还要通过问卷、谈心等方式了解教学效果,随时调整课堂授课计划及教学方式。 

参考文献: 

[1]教育部.关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见[Z]. 

[2]教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[Z]. 

[3]刘勇.大学双语课兴趣和价值的课前课后学生问卷调查研究及启示[J].科技创新导报,2010,(26):209. 

[4]刘娜娜.《国际商务管理》双语教学分析[J].时代教育,2012,(1):93. 

作者简介:徐广丽(1984-),女,山东东营人,讲师,研究方向为长距离管道安全输送技术,西南石油大学,四川成都 610500

摘要:通过对“金属腐蚀与防护”课程教学现状和金属材料专业毕业生毕业论文的题目分析。提出了使用多媒体加板书相结合的教学方法讲授“金属腐蚀与防护”课程,增设网络课件,延伸教学体系;增加实验教学内容,从而为毕业论文的顺利进行打下基础。 

关键词:金属腐蚀与防护;教学改革;毕业论文 

作者简介:冯佃臣(1977-),男,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师;宋义全(1963-),男,河北抚宁人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,教授。(内蒙古 包头 014010) 

基金项目:本文系内蒙古科技大学校内基金项目资助(项目编号:JY2009003)的研究成果。 

中图分类号:G642.3     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2011)11-0128-01 

 

一、“金属腐蚀与防护”课程概况 

金属材料作为社会经济发展的必需品被各行各业大量使用,而金属材料在绝大多数情况下与腐蚀性环境介质接触就会发生腐蚀,因此,金属的腐蚀与防护是一个重要的学科门类。 

在化学、石油、造纸等工业中,金属腐蚀造成设备的跑、冒、滴、漏会导致大量有毒物质的泄漏,污染环境,危害人民的健康。因此,研究与解决材料的腐蚀问题与防止环境污染、保护人民的健康息息相关。金属的腐蚀甚至会带来灾难性的后果。在油气田的开发中,从油水井管道和储罐以及各种工艺设备都会遭受严重的腐蚀,造成巨大的经济损失。1966年某天然气井的套管发生硫化物应力腐蚀开裂,引发井喷和特大爆炸,造成人员伤亡,日产百万立方米的高产气井报废。1971年某天然气管线发生腐蚀断裂,产生爆炸,直接经济损失达7000万元。1997年某化工厂ㄠ8个乙烯原料储罐由于硫化物腐蚀引起大火,停产半年,直接损失达2亿多元,间接损失巨大。1985年日本的一架波音747客机,由于应力腐蚀断裂而坠毁,导致500余人丧生。 

腐蚀破坏所造成的直接经济损失也是十分惊人的。每年由于腐蚀可损失大约10~20%的金属。2003年世界的钢产量达到9.625亿吨,中国的钢产量高达2.2亿吨,美国的钢产量为0.914亿吨。按下限计算,世界每年腐蚀掉的钢大于美国的钢产量;中国一年就有2200万吨钢被腐蚀掉,相当于腐蚀掉一个大型钢铁企业的年产量。通过普及腐蚀与防护知识,推广应用先进的防腐蚀技术,可挽回经济损失30%~40%。因此研究腐蚀规律、解决腐蚀破坏已成为国民经济中迫切需要解决的重大问题。所以许多高校的工科专业开设了“金属腐蚀与防护”课程。 

“金属腐蚀与防护”是金属材料工程专业学生的一门专业选修课。主要介绍金属腐蚀与防护方面的基础知识,掌握有关金属腐蚀与防护的基本理论和基础知识,重点是电化学腐蚀的原理,以拓宽金属材料专业学生的专业面,并使学生能够在该领域从事基本的应用与研究工作。要求学生了解几种常见的局部腐蚀的形式以及自然环境中的几个腐蚀种类,了解各种环境腐蚀发生的影响因素及其防护措施。本科程为一门理论性与实用性并重的专业课,要求学生既要掌握扎实的理论基础,又有较强的分析问题、解决问题的实践能力,以适应社会的需求。 

二、教学改革 

之前本课程只是作为一门选修课,在课堂上以板书教学为主,学生以笔试的方式完成期末考核。近年来,材料研究课题有很多牵涉到材料的腐蚀方面的研究内容,本科生和硕士生的毕业论文工作又和指导教师的研究课题密切相关。有许多本科生毕业论文就是金属腐蚀与防护相关的课题。但大多数学生对材料腐蚀的实验方法了解甚少,甚至有时茫然不知所措,直接影响到了学生毕业论文的完成进度和完成质量。据统计,内蒙古科技大学材料与冶金学院(以下简称“我院”)2006年和2010年本科生毕业论文工作过程中,涉及到腐蚀实验的学生占毕业生总数的20~30%,因而,使学生能较熟练地掌握材料的腐蚀研究实验方法和研究体系势在必行。 

一直以来,我院材料工程和材料成型专业学生由于受较传统的教学体制的影响,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节较多,而对其他实验方法如电化学腐蚀等实验和研究方法的学习和掌握较少甚至是空白。目前,由于国家对材料环境腐蚀的不断重视,[1-2]特别是在国防现代化方面的投入和研究力度的加大,材料在自然环境中或特定腐蚀环境条件下的腐蚀特性和腐蚀规律的研究日益增多,[3-4]因而要求材料专业的学生应对材料的腐蚀的实验方法进行学习,掌握材料腐蚀研究方法的实验体系,以能应对和满足今后工作和学习的进一步需求。 

1.多媒体教学和传统板书巧妙配合提高课堂效率 

随着教学辅助手段日益发展,“金属腐蚀与防护”课程教学现在大量采用多媒体与板书相结合的教学形式。多媒体教学的特点是能够显示丰富的色彩、能容纳大量的信息,可节约大量的课堂时间,教学直观、易懂,能让教学内容形声化、表现手法多样化,对学生的感官进行多路刺激,便于开展情境教学。例如,在介绍全面腐蚀和局部腐蚀时,可以利用图片很容易说明每种腐蚀的形貌特点。 

“尺有所短,寸有所长”,多媒体教学具有传统教学所不具备的优势,但也不能完全替代板书。多媒体教学携带的信息量大,给学生留下的思考时间就相对减少,学生没有递进式的思考和探究,往往跟不上教师的进度和思路,在讲述基础内容时板书的教学效果将更加明显。例如,在讲述腐蚀电化学原理一章中阴阳极的腐蚀反应方程式时,可以充分利用板书将腐蚀过程的反应方程依次列出,在重难点处可以进一步在黑板上进行扩展,学生看着黑板听着教师的讲解或描述,把思路集中在教学内容上,教师在黑板上表达清楚,有血有肉,有理有据,在下面听的学生不断思考,在对话交流的过程中让学生感受到教师和学生的互动,这样才能随时迸发出思想的火花,发现值得探究的现象,产生引入深思的问题。 

2.增设网络课件,延伸教学体系 

不管课堂教学如何内容丰富,但时效性很强。无论课堂组织多么优秀,学生也不可能在90分钟内一直全神贯注听讲。为了便于学生及其他相近专业学生自主学习,为了做到资源共享,课题组还开发了“金属腐蚀与防护”网络课件,把课件放在教学网络平台上,把教学大纲、课程重点难点、课后练习、提高练习等放在网上。学生随时可以学习,学生有问题可以在网上留言提问,教师及时回复,这样就方便了学生的学习。 

3.增加实验教学培养学生独立思考自主创新能力 

由于“材料腐蚀与防护”是一门专业特色课程,与科研方向密切相关,其实验课程的教学重点是培养学生发现问题,分析问题和解决问题的能力,提高学生的动手能力,为将来毕业论文的科研工作以及毕业后的工作提供基本方法、基本技能和科学思维的保障。针对材料专业学生的特点和培养目标,以及近年来毕业论文的需求,课题组教师精心设计了实验体系。一是基础验证性实验,重点培养学生基本技能,巩固基本理论知识。二是以任务为目标,提出设计性实验课题引导学生完成知识的综合和提高,加深对腐蚀防护的理解。三是开辟综合性开放性实验室,提高学生综合分析和设计实战经验。学生在开放实验室里可以自主查阅资料设计实验,指导教师予以指导。 

我院在本课程的教学体系中增加了4学时的实验课,这4学时的实验课是在实验室完成。学生亲手做实验,教师全程跟踪指导。把实验也作为学生本门课程结课的考核内容。 

本课程的教学目标是传授材料腐蚀与保护实验方法和实验技能,锻炼学生的动手能力,培养学生良好的实验习惯和科学的思维方法。材料腐蚀与保护实验侧重于实验技能的强化和提高训练,必须要求学生严格按照实验步骤及操作规程执行,掌握基本的实验技能,熟悉常用实验仪器的使用方法,利用这些技能和方法解决科研问题。[5]这就为后续的毕业论文的完成打下了良好的基础。 

三、结语 

进行“金属腐蚀与防护”课程的教学改革,应以激发学生学习兴趣、能力培养为目标,以培养创新思维为导向,培养综合素质为根本,给学生创造一个更宽松的学习环境,让学生从实验中丰富和巩固理论知识,激发学生的求知欲。注重培养学生的动手能力、独立分析问题、解决问题的能力,培养学生的创新精神,扩充学生的知识面,提高实验课时的效率。为学生的毕业论文的顺利完成打下一个坚实的基础。 

 

参考文献: 

[1] 潘家华.西气东输工程[J].焊管,2000,23(3):21-25. 

[2] 龚树鸣.陕京输气管道外防腐设计[J].天然气工业,1998,18(1):69-72. 

[3] 李鹤林.天然气输送钢管研究与应用中的几个热点问题[J].焊管,2000,23(3):10-28. 

[4] 刘幼平,迟芳,左景伊.1Cr13不锈钢应力腐蚀裂缝内的电化学机制研究[J].化工学报,1993,44(5):617-621. 

防腐蚀工程论文第6篇

关键词:化工机械 防腐蚀 设计

中图分类号:TQ050.9 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(c)-00-02

1 化工机械设备发生腐蚀的原因分析

腐蚀实质上是一种由化学或化学作用导致物体被破坏的过程。化工机械设备的腐蚀则是指金属零部件在与空气、水及各种溶液接触的过程中发生化学反应,进而造成金属变形及尺寸变化而引起的破坏。腐蚀在化工生产中较为普遍,防腐蚀处理也是化工企业的一项重要工作。当化工机械设备遭受腐蚀以后,会导致设备外观、性能等诸多方面受到影响,严重时会使设备损坏,进而给企业造成一定的经济损失。引起化工机械设备腐蚀的原因主要有以下两大方面。

1.1 内在因素

(1)由于设备本身的金属材质不同,使之对于各种介质的抗腐蚀能力也不相同,金属材料的晶粒越粗,腐蚀发生的速度就越快,反之腐蚀的速度就越慢,例如,以不锈钢作为主要材料的设备要比铸铁为材料的设备抗腐蚀性能高。

(2)金属零部件的表面粗糙程度决定其抗腐蚀能力的强弱,即表面越粗糙越容易被腐蚀。

(3)机械设备自身的形状也与腐蚀有着密切关系,如设备上较为突出位置的金属遭受腐蚀的速度相对较快。同时设备上的一些死角和缝隙也很容易出现腐蚀。

1.2 外在因素

(1)在化工生产的过程中,机械设备无可避免地会接触到大量带有腐蚀性的介质,如酸、碱、盐等等,这是造成设备腐蚀的重要原因。此外,介质的含氧量、化学成分、pH值等也是导致设备腐蚀的一大

原因。

(2)当介质的温度不断升高时,其压力也会随之上升,这样便会加快腐蚀的速度,这主要是因为腐蚀本身属于一种化学反应。通常情况下,温度每升高10 ℃左右,会使腐蚀的速度加快1~3倍左右。同时温度升高还会导致扩散面积增大,这也会在一定程度上加快腐蚀速度。

(3)介质的流动速度越快,就越容易造成设备腐蚀,这是因为在介质流动的过程中,会对设备的防腐蚀保护层造成冲刷,当流动速度达到一定时,冲刷便会造成保护层被破坏,进而造成失去保护的金属被腐蚀。

(4)机械设备在应力的作用下会引起金属内部变形,这样一来该部位的电极电位便会下降,从而导致微电池腐蚀加剧,进而形成腐蚀破裂。

2 化工机械设备产生腐蚀的机理分析

化工机械设备产生腐蚀得机理主要包括以下两个方面。

2.1 电化学腐蚀机理

由于机械设备大部分都是金属外壳,而金属表层与离子导电介质非常容易发生电化学反应,这样一来便会引起电化学腐蚀,从而使设备遭受严重的破坏。所有根据电化学机理产生的腐蚀都至少包含一个阳极和一个阴极反应,并且还会通过金属本身的电子流以及介质当中的离子流互相联系。其中阳极反应属于氧化过程,简单来讲就是金属离子从金属当中转移至介质当中,在这一过程中,会释放出大量的电子流,这部分电子流会与介质中的离子流相互联系,并结合到一起,进而引起电化学反应;而阴极反应则主要是对于介质中的氧化剂成分而言的,其通过对阳极中的电子进行吸收进而形成的还原过程。在电化学腐蚀的整个过程中,因电流并不会对外做功,一般都是腐蚀电池的内阴极发生自耗反应,这样一来便会导致金属遭受腐蚀的速度

加快。

2.2 工业大气腐蚀机理

由于化工机械设备长期在工业污染较重的区域内运行,在这样区域中,空气中一般都含有大量的挥发物,如二氧化碳、硫酸、氢氧化物以及硫化物等等,并且还会含有大量的工业分层,而这些种种都是具有极强腐蚀性的介质。当它们在潮湿的条件下,酸性气体便会与H2O相结合,并生成无机酸,这些酸具有非常强的腐蚀性。举个简单的例子,铁质合金在这样的介质中会发生一系列化学反应,从而会导致其被严重腐蚀破坏。在工业大气的环境中,机械设备腐蚀大多都是由电化学和直接化学腐蚀综合作用所导致的。从这两种腐蚀的本质上讲,它们全部都属于金属原子失电子后转变为离子的氧化过程。而两者之间唯一的区别是环境背景有所不同。化学腐蚀是金属与介质发生的化学反应,此时的环境多为高温、干燥,而电化学腐蚀则基本都是发生在较为潮湿的环境当中。

3 化工机械设备的防腐设计要点分析

3.1 设备防腐蚀设计要点

由于化工机械设备全部都是由金属材料加工而成,金属本身又是一种非常容易被腐蚀的材质,为此,在采购设备时,必须对所选的设备进行综合考,选择最为合适的配套附件,并且应对设备附件进行防腐蚀设计,这是非常重要的环节之一,应予以高度重视。化工机械设备的防腐蚀设计要点如下。

(1)优选材料。现阶段,用于制造机械设备的主要材料是碳素钢,其价格相对较为低廉,并且采购也比较方便,最为重要的是这种钢材容易进行加工。通常情况下,碳素钢在普通的环境中基本不会被严重腐蚀,对设备的正常运行也不会造成太大的影响和危害。然而,若是在化工生产中使用,这种环境便有可能对碳素钢造成腐蚀。如最为常用的Q235钢,在高浓度的腐蚀介质中,被腐蚀的速度非常之快,即便采取相应的防腐蚀措施,也会因为防腐漆、膜划伤或脱落,引起腐蚀面积扩大,从而使机械设备的使用寿命大幅度降低。为此,在选择设备时,尽可能不要选用以Q235钢为主要材料的设备,而是要选用一些抗腐蚀性能较强的低合金钢,并以此作为设备的基材。虽然低合金钢本身的价格相对比较昂贵,但是它的抗腐蚀性能极佳,从长远的角度上考虑,选用这种材质所能获得的总体经济效益要比碳素钢高很多。

(2)结构与工艺的防腐设计。当机械设备的形状设计过于复杂时,便很可能引起一些缺陷,如积尘、积液以及设备应力过大等等,这样便容易造成机械设备的局部位置出现腐蚀现象,为了尽可能避免这种情况的发生,应当在进行设备结构设计时,综合考虑抗腐蚀性,并满足以下要求:①设备构件的形状越简单越好,所有构件应尽可能采用相同的金属材料,并减少构件当中的缝隙;②必须选择优质的防锈漆,以确保腐蚀介质能够与设备构件完全隔离。需要特别注意的是在对设备焊缝进行涂漆时,结构的合理性将会直接影响涂漆质量,也就是说只有最为合理的结构形式,才能保证涂漆达到理想中的防腐效果;③应当避免一些残余的水分滞留在机械设备上的情况发生,即设计过程中要尽可能避免向上的容器状凹处,若是必须采取这样的设计,应设置排水孔;④应防止对机械设备焊接时出现应力集中的情况,焊接工艺要合理,尽可能做到连续不间断地焊接。同时还要避免焊接质量缺陷的发生,如焊瘤、咬边等等,一旦形成这样的焊接质量缺陷便有可能导致该位置成为新的腐蚀点,进而引起严重的腐蚀现象;⑤为避免缝隙腐蚀的情况发生,应当对构件连接处的缝隙进行合理处理,如在对接和搭接时,应采用双面连续对接焊,并确保焊接质量,这样有利于防止缝隙腐蚀的现象发生。

3.2 化工机械设备防腐蚀措施

目前,较为常用的化工机械设备防腐蚀措施主要有以下几种。

(1)环境处理法。该方法具体是指在不影响设备工艺的前提下,通过改变环境来达到降低腐蚀性的目的。①去除环境当中的腐蚀性物质。比较常见的有去除水分,如在输送CO2、氯化物等介质时,前置脱水装置;脱氧法,即将溶解在水分当中的氧进行脱除。②在环境中添加防腐蚀成分。如添加防腐剂、钝化剂、中和剂等等。

(2)表面涂层处理法。①涂漆。这种防腐蚀处理方法最为常用的是在机械设备表面进行涂漆,所采用的大部分都是油料涂漆,如酚醛树脂、环氧树脂等等。②金属覆盖层。该方法大致可分为两种,一种是使用耐腐蚀性能较好的金属覆盖在设备表面上,虽然该方法能够起到良好的防腐效果,但对加工工艺的要求却比较苛刻,故此在应用时应当加以注意;另一种方法是用比母材电位低的金属材料进行覆盖,即将该材料作为牺牲阳极,以达到防腐效果。③有机衬里。常用的衬里材料有PVC、环氧树脂、不透性石墨等等。④无机衬里。常用的有化工陶瓷、玻璃、砂浆和化工搪瓷等等。

(3)电防腐蚀。这种防腐蚀方法就是对设备金属表面的局部腐蚀电池从外部直接通上防腐蚀电流,借此来消除局部电池内的腐蚀电流,简单来讲就是利用防腐电流使设备的金属电位降至最为稳定的区域。该方法具体可分为牺牲阳极法和外接电源法。可按照设备的实际情况进行选择。

4 结语

总而言之,为了进一步提高化工机械设备的抗腐蚀能力,除了在具体设计时掌握设计要点之外,还必须了解设备的防腐蚀措施,这样便可以在设备遭受腐蚀后,做出及时、有效地处理,以降低腐蚀给设备造成的损坏。只有通过防腐蚀设计和防腐措施双管齐下,才能确保化工机械设备达到最佳的防腐性能,进而延长设备的使用年限,这对于化工企业而言具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1] 于法鑫,毕士君,戚树仁.防腐蚀涂料在化工环境生产中的应用和施工技术要求[C]//2007全国重防腐蚀涂料涂装技术交流会论文汇编.2007.

[2] 孔爱平,王军.基于化工设备金属腐蚀及环氧防腐涂层的应用研究[J].辽宁化工,2009(2).

[3] 任夫健,常颖.常见化工防腐设备选择与使用[C]//第四届中国国际腐蚀控制大会论文集.2009(4).

[4] 张文香.设备表面防腐缺陷分析及对策[J].石油工程建设,2008(4).

[5] 徐暾家,郑建国,肖世猛.阳极保护技术在化工设备防腐中的应用[C]//中国国际腐蚀控制大会论文集.2009.

防腐蚀工程论文第7篇

关键词:腐蚀 控制腐蚀 金属腐蚀 防腐工作

一、基于腐蚀控制的设计考虑

1.正确选用材料和加工工艺

材料有各类金属材料和非金属材料,合理选材应主要从材料的力学性能、耐蚀性能、加工性能和经济性四个方面进行考虑。选材时应遵循以下原则:

1.1选材需要考虑经济上的合理性,在保证其他性能和设计的使用前提下,尽量选用价格便宜的材料。

1.2综合考虑整个设备的材料,根据整个设备的设计寿命和各部件的工作环境选择不同的材料。易腐蚀部分应选择耐蚀性强的材料。

1.3对选择材料要查明对哪些腐蚀具有敏感性,在选用部位所承受的应力、所处环境的介质条件以及可能发生的腐蚀类型,与其它接触的材料是否相容,是否发生接触腐蚀。

1.4结构材料的选材不可单纯追求强度指标,应考虑在具体腐蚀环境条件下的性能。

1.5选择杂质含量低的材料可以提高耐蚀性。

1.6尽可能选择腐蚀倾向性小的热处理方法。

1.7采用特殊的焊接工艺防止焊缝腐蚀,采用喷丸处理改变表面应力状态防止应力腐蚀。

1.8基体材料加涂层可以作为复合材料来考虑。选择耐蚀性能差的材料施加涂层,还是选择高耐蚀材料,需要综合考虑设备的设计寿命和经济成本。

2.防腐蚀结构设计

设备的腐蚀在很多情况下都与其结构有关。不良的结构常常会引起应力集中、局部过热、液体流动停滞、固体颗粒的沉积和积聚、电偶电流形成等,这些都会引起或加速腐蚀过程。因此,在设计中应充分注重设备的结构设计。

防腐蚀结构设计,就是在保证满足设备的功能和工艺要求的条件下,适当地改变设备及部件的形状、布局,调整其相对位置或空间位置,达到控制腐蚀的目的。

二、表面保护覆盖层

1.覆盖层保护机理

1.1阻隔作用

覆盖层都有一定致密性,能有效阻隔水、氧气等腐蚀成分渗入并和底层金属发生腐蚀反应。根据这个思路,可以有意识强化覆盖层的这种功能。

1.2阴极保护作用

某些覆盖层含有活性金属成分。如钢铁表面涂锌层,一旦涂层有空隙,侵入水气后形成的电偶腐蚀,锌为阳极,加速腐蚀,保护作为阴极的铁板。

1.3钝化、缓蚀作用

许多传统防锈涂料的底漆填料往往具有缓蚀或钝化作用。如红丹防锈漆加了作为填料的红丹,它可看做铅酸盐,是一种良好的钝化剂,涂漆后使钢铁表面保持钝态,不受腐蚀。

2.覆盖层的合理使用

2.1金属覆盖层

金属覆盖层技术是指在金属基体上覆盖一层或多层金属涂层的技术,以达到保护金属、防止基体金属腐蚀的目的。金属覆盖层根据其在腐蚀电池中的极性,可分为阳极性覆盖层和阴极性覆盖层。选用金属覆盖层作为基体金属的腐蚀控制与防护措施时,既要根据基体金属的种类和性质、产品的使用环境和条件来确定金属覆盖层的材料类型,也要根据机体的表面状态、制件的结构形式、基体与覆盖层的相容性等因素来考虑选择适当的金属覆盖层技术。

2.2非金属覆盖层

非金属覆盖层技术是将非金属涂料涂覆于材料表面形成具有一定功能并牢固附着的连续薄膜,以保护和装饰基体材料的方法。涂层在材料表面涂覆成膜的施工就称为涂装。非金属覆盖层技术又包括有机涂层技术、无机涂层技术和转化膜技术。

三、缓蚀剂防腐方法

1.缓蚀剂的分类

1.1按缓蚀剂的化学组成分类,可将缓蚀剂分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。

1.2按缓蚀剂对电极过程的影响分类,可把缓蚀剂分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

1.3按缓蚀剂对金属表面状态的影响分类,可分为成膜型缓蚀剂和吸附型缓蚀剂。

1.4按环境介质不同,可分为中性介质缓蚀剂、酸性缓蚀剂、气相缓蚀剂等。

2.缓蚀剂的作用机理

2.1吸附理论

吸附理论认为,许多有机缓蚀剂属于表面活性物质,有机分子由亲水疏油的极性基和疏水亲油的非极性基两部分组成。当将它们加入到介质中时,缓蚀剂的极性基因定向吸附排列在金属的表面,从表面上排出了水分子或氢离子等腐蚀性介质,或者使介质的分子或离子接近金属表面,从而起到缓蚀作用。

2.2成膜理论

成膜理论认为,缓蚀剂的分子能与金属或腐蚀性介质的离子发生化学作用,其结果在金属表面生成了具有保护作用的、不溶或难溶的化合物膜层,从而起到了缓蚀的作用。

2.3电极过程抑制理论

电极过程抑制理论认为,缓蚀剂之所以起到缓蚀作用,是由于缓蚀剂的加入抑制了金属在介质中发生腐蚀的电化学过程,从而使腐蚀速率减慢,即起到了缓蚀作用。

四、电化学保护

电化学保护方法,就是根据电化学原理,在金属设备或设施上施加一定电流或保护电位,从而防止或减轻金属腐蚀的防护方法。电化学保护技术分为阳极保护和阴极保护两种。将金属电位向正值移动到致钝电位以上,使金属钝化的技术称为阳极保护。阳极保护特别适合强腐蚀环境的金属防腐,我国硫酸工业已有应用。阴极保护是将金属电位向负值移动到其腐蚀电池的阳极平衡电位以下,这种技术目前成为埋地金属构件,特别是钢制管道的标准做法。

参考文献

[1]肖纪美,曹楚南.材料腐蚀学原理.北京:化学工业出版社,2002.

[2]卢绮敏.石油工业中的腐蚀与防护.北京:化学工业出版社,2001.

[3]崔斌.油气集输管道内腐蚀及内防腐技术.石油化工设计.2007,24(1):5 l-54.