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系列課程,,油氣開采職業(yè)技能培訓,油氣管道，特別是長輸管道所選用的管材常為碳鋼或合金鋼，金屬腐蝕是管道保護過程中要解決的主要問題，本節(jié)主要講述金屬管道的腐蝕。,第二章金屬腐蝕與防護基礎知識,第二節(jié) 金屬腐蝕的概念及分類,金屬腐蝕是指金屬在周圍介質作用下，由于化學變化、電化學變化或物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。 可以用下式來表示金屬腐蝕： 金屬材料+腐蝕介質—一腐蝕產(chǎn)物,一、金屬腐蝕的概念,,金屬腐蝕是包括金屬材料和環(huán)境介質在內的一個具有反應作用的體系。它不包括金屬由于機械作用而發(fā)生的破壞，例如軸承的磨損。腐蝕和磨損引起的破壞性質不同，前者是化學變化，金唇被破壞后成為化合物；后者是物理變化，金屬被破壞后物質組成不變。在有些情況下，金屬腐蝕和機械磨損可能同時發(fā)生，例如輸送腐蝕性介質的管道其異型處(彎頭、支管等)管道內部的破壞，就可能是腐蝕和磨損共同作用的結果。,據(jù)不同的分類方法可以將金屬管道的腐蝕分為不同的類型，按照作用原理的不同可以分為化學腐蝕與電化學腐蝕，按照破壞形態(tài)的不同可以分為全面腐蝕和局部腐蝕。,二、金屬腐蝕的分類,化學腐蝕是指金屬表面與非電解質直接發(fā)生純化學作用而引起的破壞。它又可分為兩種： (1)氣體腐蝕。一般是指金屬在干燥氣體中發(fā)生的腐蝕。例如，用氧氣切割和焊接管道時在金屬表面上產(chǎn)生氧化皮，是金屬同氧氣發(fā)生化學反應所致。,(一)按照作用原理分類,1．化學腐蝕,(2)在非電解質溶液中的腐蝕。例如金屬能同某些有機液體(如苯、汽油)發(fā)生化學反應而腐蝕。 化學腐蝕是非電解質中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用，因此，其特點是在腐蝕過程中沒有電流產(chǎn)生。,電化學腐蝕是指金屬與電解質因發(fā)生電化學反應而產(chǎn)生的破壞。其特點是在腐蝕過程中有電流產(chǎn)生?？煞譃閮煞N： (1)原電池腐蝕。指金屬在電解質溶液中形成原電池而發(fā)生的腐蝕。,2．電化學腐蝕,(2)電解腐蝕。指外界的雜散電流使處在電解質溶液中的金屬發(fā)生電解而形成的腐蝕。 當管道受到外界的交、直流雜散電流的干擾，產(chǎn)生電解池作用時，會形成這種類型的腐蝕。,任何一種按電化學機理進行的腐蝕反應至少包含一個陽極反應和一個陰極反應，并伴隨有金屬內部的電子流動和介質中離子的定向遷移。 陽極反應是金屬原子從金屬轉移到介質中并放出電子的過程，即氧化過程。陰極反應是介質中的氧化劑奪取電子發(fā)生還原反應的還原苧擘。,例如，碳鋼在酸中腐蝕時，在陽極區(qū)Fe被氧化為Fe+2,所放出的電子自陽極(Fe)流至鋼表面的陰極區(qū)(如Fe3C)上，與H+作用而還原成氫氣，即： 陽極反應：Fe—Fe+2+2e 陰極反應：2H++2e—H2↑ 總反應：Fe+2H+—Fe+2+H2↑ 油氣管道在大氣、海水、土壤等環(huán)境中的腐蝕均屬電化學腐蝕。,腐蝕分布在整個金屬表面上，它可以是均勻的，也可以是不均勻的。,(二)按照破壞形態(tài)分類,1．全面腐蝕,腐蝕主要集中于金屬表面某一區(qū)域，而表面的其他部分則幾乎未被破壞。局部腐蝕的類型很多，主要有應力腐蝕、小孔腐蝕(點蝕)、晶間腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕、腐蝕疲勞等。下面選擇幾種重要腐蝕類型加以簡要介紹。,2．局部腐蝕,(1)應力腐蝕破裂。它因破壞的嚴重性而在局部腐蝕中位于首位，根據(jù)腐蝕介質性質和應力狀態(tài)的不同，裂紋特征會有所不同。 (2)小孔腐蝕。這種破壞主要集中在某些活性點上，并向金屬內部深處發(fā)展。通常小孔腐蝕的腐蝕深度大于其孔徑，嚴重時可使管道穿孔。,(3)晶間腐蝕。這種腐蝕首先在晶粒邊界上發(fā)生，并沿晶界向縱深處發(fā)展。這時，雖然從金屬外觀看不出有明顯的變化，但其力學性能已大為降低了。 (4)電偶腐蝕。凡是有不同電極電位的金屬互相接觸，并在一定的介質中所發(fā)生的電化學腐蝕即屬于電偶腐蝕。,(5)縫隙腐蝕。這類腐蝕發(fā)生在存有腐蝕介質的縫隙內，嚴重的可穿透金屬板。 另外，對金屬管道的電化學腐蝕，還可按其周圍介質的不同而區(qū)分為大氣腐蝕、土壤腐蝕及海水腐蝕等。,翰成與您在職業(yè)技能培訓考試路上 遠征、同行！,謝 謝 ！,