成套09章2014-10-27

1、1 第九章第九章 防腐工程防腐工程教学重点：教学重点： 金属腐蚀的机理和破坏特征；金属腐蚀的机理和破坏特征； 防腐蚀处理的环境处理方法、表面覆盖层方防腐蚀处理的环境处理方法、表面覆盖层方 法、衬里方法和电化学保护方法的基本原理法、衬里方法和电化学保护方法的基本原理 和设计要点。和设计要点。教学难点：教学难点： 添加水质稳定剂的方法添加水质稳定剂的方法 2 腐蚀的定义为：腐蚀的定义为：“材料材料（包括金属与非金属）（包括金属与非金属）由由于环境作用引起的破坏或变质于环境作用引起的破坏或变质”。材料一旦腐蚀，就。材料一旦腐蚀，就不可逆转，这就是腐蚀过程的本质。不可逆转，这就是腐蚀过程的本质。 9.

2、1 概述概述3金属和纯的非电解质直接发生化学作用而引起的金属破金属和纯的非电解质直接发生化学作用而引起的金属破坏和性能降低，坏和性能降低，在腐蚀过程中没有电流产生。在腐蚀过程中没有电流产生。 （1 1）按腐蚀机理分类）按腐蚀机理分类（比如：铝在四氯化碳中，镁和钛在甲醇中的腐蚀。）（比如：铝在四氯化碳中，镁和钛在甲醇中的腐蚀。）举例如下举例如下 ：Fe+2HclFecl+H2阳极反应阳极反应 Fe-2e Fe2+阴极反应阴极反应 2H+2e H2金属和电解质发生电化学作用而引起的金属材料的破坏金属和电解质发生电化学作用而引起的金属材料的破坏，在腐蚀过程中有电流产生。在腐蚀过程中有电流产生。 9.

3、1.1 金属材料的腐蚀分类金属材料的腐蚀分类化学腐蚀化学腐蚀:电化学腐蚀电化学腐蚀:4（2 2） 按腐蚀破坏的形式分类按腐蚀破坏的形式分类应力腐蚀应力腐蚀腐蚀疲劳腐蚀疲劳磨损腐蚀磨损腐蚀小孔腐蚀小孔腐蚀晶间腐蚀晶间腐蚀缝隙腐蚀缝隙腐蚀电偶腐蚀电偶腐蚀 全面腐蚀全面腐蚀局部腐蚀局部腐蚀腐蚀腐蚀又称均匀腐蚀又称均匀腐蚀。是指腐。是指腐蚀作用以基本相同的速蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时度在整个金属表面同时进行。这种腐蚀在设计进行。这种腐蚀在设计时留出一定腐蚀裕度补时留出一定腐蚀裕度补偿，危害性不大。偿，危害性不大。腐蚀作用仅发生在金属的腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区域某一局部区域，而其它

4、部，而其它部位基本没有发生腐蚀；或位基本没有发生腐蚀；或者是金属某一部位的腐蚀者是金属某一部位的腐蚀速度比其它部位的腐蚀速速度比其它部位的腐蚀速度快得多。度快得多。5 局部腐蚀局部腐蚀应力腐蚀应力腐蚀 在在拉应力拉应力和和腐蚀性介质腐蚀性介质联合作用下，以显著速率发生和扩展联合作用下，以显著速率发生和扩展的一种开裂破坏的一种开裂破坏 腐蚀疲劳腐蚀疲劳 在腐蚀介质和交变应力联合作用下产生的腐蚀。在腐蚀介质和交变应力联合作用下产生的腐蚀。小孔腐蚀：小孔腐蚀： 腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，严重时可导致设备穿孔。腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，严重时可导致设备穿孔。磨损腐蚀：磨损腐蚀： 在高速流动

5、的或含固体颗粒的腐蚀性介质中，以及摩擦副在在高速流动的或含固体颗粒的腐蚀性介质中，以及摩擦副在腐蚀性介质中发生的腐蚀损坏。腐蚀性介质中发生的腐蚀损坏。6晶间腐蚀：晶间腐蚀： 腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急剧下降。破坏前金属外观无明显变化。剧下降。破坏前金属外观无明显变化。其它还有如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等局部腐蚀。其它还有如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等局部腐蚀。 缝隙腐蚀缝隙腐蚀： 发生在铆接、螺纹连接、焊接接头、密封垫片等缝隙处的发生在铆接、螺纹连接、焊接接头、密封垫片等缝隙处的腐蚀。腐蚀。电偶腐蚀

6、：电偶腐蚀： 在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电位较负的金属加速腐蚀的类型。位较负的金属加速腐蚀的类型。 7（3 3）按腐蚀环境分类）按腐蚀环境分类 按腐蚀环境分为大气、土壤、电解质溶液、按腐蚀环境分为大气、土壤、电解质溶液、熔融盐中的腐蚀以及高温气体腐蚀等。熔融盐中的腐蚀以及高温气体腐蚀等。 8（1 1）有机高分子材料的腐蚀分类）有机高分子材料的腐蚀分类 溶剂分子渗入材料内部破坏大分子间的次价键，溶剂分子渗入材料内部破坏大分子间的次价键，与与大分子发生溶剂化作用大分子发生溶剂化作用，材料的体积和重量都，材料的体积和重量都增

7、大。增大。渗入高分子材料内部的活性介质还可能与大分子渗入高分子材料内部的活性介质还可能与大分子发生氧化、水解等化学反应发生氧化、水解等化学反应，引起高聚物的分解。，引起高聚物的分解。在应力与某些活性介质共同作用下，介质更容易在应力与某些活性介质共同作用下，介质更容易渗入材料内部，随应力的增大，耐蚀性急剧下降。渗入材料内部，随应力的增大，耐蚀性急剧下降。当高分子材料用作设备衬里层时，当高分子材料用作设备衬里层时，如果材料有较如果材料有较大的孔隙率，即使不发生溶胀、裂解等作用大的孔隙率，即使不发生溶胀、裂解等作用，一，一旦介质渗过衬里层就会造成基体材料的强烈腐蚀。旦介质渗过衬里层就会造成基体材料的

8、强烈腐蚀。 9.1.2 非金属材料腐蚀的分类非金属材料腐蚀的分类 溶胀和溶解溶胀和溶解化学裂解化学裂解应力腐蚀应力腐蚀渗透破坏渗透破坏9（2 2）无机材料的腐蚀分类）无机材料的腐蚀分类 腐蚀介质与材料组分直接发生化学反应腐蚀介质与材料组分直接发生化学反应而引起的破坏而引起的破坏腐蚀介质或腐蚀产物渗透到材料内部，由腐蚀介质或腐蚀产物渗透到材料内部，由于发生化学反应或物理反应（如结晶），于发生化学反应或物理反应（如结晶），引起体积膨胀而使材料破坏。引起体积膨胀而使材料破坏。 直接作用直接作用渗透破坏渗透破坏10与化学稳定性有关,通常是标准电极电位越高，化学稳定性通常是标准电极电位越高，化学稳定性也

9、越高，金属越不容易被腐蚀。也越高，金属越不容易被腐蚀。(1) (1) 内因内因杂质的存在会降低金属的耐蚀性杂质的存在会降低金属的耐蚀性; ;而加入某些合金元素，可以提高金属的耐腐蚀性能。而加入某些合金元素，可以提高金属的耐腐蚀性能。不同的组织结构，耐腐蚀性能不同。在多数情况下，粗糙的不同的组织结构，耐腐蚀性能不同。在多数情况下，粗糙的金属表面比光滑表面更容易被腐蚀。金属表面比光滑表面更容易被腐蚀。9.1.3 影响金属腐蚀的因素影响金属腐蚀的因素 金属的性质金属的性质 金属的成分金属的成分 金属的组织结构金属的组织结构11拉应力的存在加特定的介质引起应力腐蚀破裂；拉应力的存在加特定的介质引起应力

10、腐蚀破裂； 金属的受力情况金属的受力情况交变载荷加腐蚀性介质发生腐蚀疲劳。交变载荷加腐蚀性介质发生腐蚀疲劳。 铜含SO2大气42%MgCl2溶液低合金钢低合金钢12(2) (2) 外因外因一般一般pHpH值越小，腐蚀性越强。值越小，腐蚀性越强。贵金属的化学稳定性高，任何酸度下都不腐蚀。两性金属，如锌、铝、铅等，由于它们的氧化膜或腐蚀产物既溶于酸，又溶于碱。所以，在酸或碱性介质中都易受腐蚀，只有在中性介质中才具有稳定性。但铝在浓硝酸（pH=1）中，由于表面生成一层致密的氧化膜，耐蚀性很好。在稀硫酸中铅表面生成一层难溶的硫酸铅，使其具有耐蚀性。铁、镁、镍、镉等金属，由于它们表面上的保护膜一般只溶于

11、酸而难溶于碱，在酸性介质中易被腐蚀，在碱性介质中较稳定。 介质的介质的pHpH值值 介质中的有害杂质介质中的有害杂质多数情况下，介质中的活性离子（如氯离多数情况下，介质中的活性离子（如氯离子）是一种有害杂质，会加速金属的腐蚀。子）是一种有害杂质，会加速金属的腐蚀。13一般情况下，金属在中性盐溶液中的腐蚀速度最初是随一般情况下，金属在中性盐溶液中的腐蚀速度最初是随盐浓度的增加而增加，达到一最高点后，又会逐渐降低。盐浓度的增加而增加，达到一最高点后，又会逐渐降低。随温度的升高，腐蚀速度增加。压力的增加会引起设备随温度的升高，腐蚀速度增加。压力的增加会引起设备中的应力增加，加速腐蚀。中的应力增加，加

12、速腐蚀。多数情况下，增加介质的流速会加速金属的腐蚀。这是多数情况下，增加介质的流速会加速金属的腐蚀。这是由于介质的流动，会造成介质对金属表面的冲刷，使金由于介质的流动，会造成介质对金属表面的冲刷，使金属表面膜容易损坏，腐蚀产物容易脱落。同时不断更新属表面膜容易损坏，腐蚀产物容易脱落。同时不断更新金属表面的溶液，加快腐蚀反应的进行。金属表面的溶液，加快腐蚀反应的进行。 盐溶液的浓度盐溶液的浓度 介质的温度和压力介质的温度和压力 介质的流速介质的流速14金属发生腐蚀的根本原因是（ ）。a.由于金属通常含有杂质 b.由于金属和环境构成的不稳定体系必然要转变成较 稳定的体系，就会发生腐蚀c.由于金属本

13、身活性较大 课堂提问课堂提问受拉应力的铜在下列哪种介质中最容易产生应力腐蚀a含SO2大气 b42%MgCl2溶液 c海水159.2.1 除去环境中腐蚀性物质的方法除去环境中腐蚀性物质的方法物理法物理法化学法化学法脱除固体颗粒法脱除固体颗粒法如用加热法除去水中溶解氧。如用加热法除去水中溶解氧。(工程实例：锅炉用水除氧工程实例：锅炉用水除氧)化学法对酸性介质一般采用化学法对酸性介质一般采用调整调整pH值值，对其它介，对其它介质可采用质可采用生成不溶物沉淀分离生成不溶物沉淀分离。一般来讲，钢材。一般来讲，钢材在酸性介质中的耐腐蚀性很差，所以通常加氨或在酸性介质中的耐腐蚀性很差，所以通常加氨或胺类化合

14、物，提高胺类化合物，提高PH值。值。采用各种液固、气固分离法，脱除介质中的固采用各种液固、气固分离法，脱除介质中的固体颗粒，减少磨损腐蚀。体颗粒，减少磨损腐蚀。 9.2 环境处理的方法环境处理的方法 16（1） 缓蚀剂缓蚀剂在腐蚀环境中，加入少量一种或几种物质就能使金属在腐蚀环境中，加入少量一种或几种物质就能使金属腐蚀速度大大降低，这种具有抑制金属与环境之间腐蚀腐蚀速度大大降低，这种具有抑制金属与环境之间腐蚀反应能力的物质叫做缓蚀剂。反应能力的物质叫做缓蚀剂。一、添加缓蚀剂的方法一、添加缓蚀剂的方法 9.2.2 在环境中添加防腐蚀成分的方法在环境中添加防腐蚀成分的方法缓蚀剂的保护效果与被保护金

15、属的种类和性质，腐蚀缓蚀剂的保护效果与被保护金属的种类和性质，腐蚀环境的各种参数（组成、温度、流速等）以及缓蚀剂本环境的各种参数（组成、温度、流速等）以及缓蚀剂本身的种类和剂量有关。身的种类和剂量有关。17(2) 缓蚀剂原理缓蚀剂原理电化学理论电化学理论 认为缓蚀剂能抑制电极反应的进行，使腐蚀电池认为缓蚀剂能抑制电极反应的进行，使腐蚀电池的工作受到阻滞，金属腐蚀速度变小。的工作受到阻滞，金属腐蚀速度变小。 有的缓蚀剂主要抑制阳极反应，有的主要抑制阴有的缓蚀剂主要抑制阳极反应，有的主要抑制阴极反应，还有对阳极和阴极都有抑制作用的。极反应，还有对阳极和阴极都有抑制作用的。 按此理论缓蚀剂可分为按此

16、理论缓蚀剂可分为阳极型、阴极型、混合型阳极型、阴极型、混合型。电化学理论电化学理论吸附理论吸附理论成膜理论成膜理论18成膜理论成膜理论 认为缓蚀剂之所以能有效保护金属，是因为金认为缓蚀剂之所以能有效保护金属，是因为金属表面上生成了难溶的保护膜，这种保护膜或者是属表面上生成了难溶的保护膜，这种保护膜或者是缓蚀剂与金属反应生成的钝化膜，或者是缓蚀剂与缓蚀剂与金属反应生成的钝化膜，或者是缓蚀剂与介质中的活性离子生成的沉淀膜。因此，按后介质中的活性离子生成的沉淀膜。因此，按后2 2种理种理论，缓蚀剂又分为论，缓蚀剂又分为氧化型、沉淀型和吸附型氧化型、沉淀型和吸附型三种。三种。吸附理论吸附理论 认为缓蚀

17、作用来自缓蚀剂在金属表面吸附而形认为缓蚀作用来自缓蚀剂在金属表面吸附而形成吸附膜。成吸附膜。19(3) 缓蚀剂保护的突出特点缓蚀剂保护的突出特点 某种缓蚀剂，对某种介质和金属具有良好保护作某种缓蚀剂，对某种介质和金属具有良好保护作用，但对另一种介质或金属不一定有效，甚至于有时用，但对另一种介质或金属不一定有效，甚至于有时还起反作用。还起反作用。 严格的选择性严格的选择性 如果缓蚀剂用在复杂的系统中，而在此系统中，如果缓蚀剂用在复杂的系统中，而在此系统中，涉及设备、机器、管路较多，材料种类也多，选择缓涉及设备、机器、管路较多，材料种类也多，选择缓蚀剂就会更复习，因为缓蚀剂要适应各种各样设备的蚀剂

18、就会更复习，因为缓蚀剂要适应各种各样设备的材质、各种环境，又要能针对重点设备、环境进行保材质、各种环境，又要能针对重点设备、环境进行保护。（举例：循环水系统。）护。（举例：循环水系统。）20(1) 循环冷却水及其特点循环冷却水及其特点冷却塔冷却塔 R T2T1B W热交换器热交换器 E MR-循环水量循环水量 W-飞溅水量飞溅水量 M-补充水量补充水量 B-排放水量排放水量 E-蒸发水量蒸发水量 循环冷却水是指反复循环使用的冷却水，如图，换热后温度升高的冷却水，经冷却塔流下，由于和空气密切接触，靠一部分水蒸发使水温度降低，再循环使用。二、添加水质稳定剂的方法二、添加水质稳定剂的方法 21腐蚀：

19、腐蚀：由于水在流经冷却时受由于水在流经冷却时受剧烈搅动，使水中溶解的空气剧烈搅动，使水中溶解的空气大量增加，从而把空气中的可大量增加，从而把空气中的可溶气体（如溶气体（如SO2、O2、H2S）以）以及灰尘、细菌洗涤到水中，由及灰尘、细菌洗涤到水中，由此增加了循环水的腐蚀性；此增加了循环水的腐蚀性；特特 点点冷却塔冷却塔 R T2T1B W热交换器热交换器 E M结垢：结垢：水中溶解的水中溶解的CO2在流经冷却塔时大量随蒸气散失，而在流经冷却塔时大量随蒸气散失，而CaCO3+ CO2+ H2O=Ca(HCO3)2,由于由于CO2量减少，使量减少，使CaCO3容易沉淀出来形成垢容易沉淀出来形成垢层

20、；并且，由于循环水多次重复使用，一部分水以蒸气形式离去，而水层；并且，由于循环水多次重复使用，一部分水以蒸气形式离去，而水中的盐类物质浓度增大，从而也容易结垢；中的盐类物质浓度增大，从而也容易结垢； 因此，工厂中的循环冷却水在不断循环使用中，会遇到三大问题：因此，工厂中的循环冷却水在不断循环使用中，会遇到三大问题：腐蚀、结垢、腐蚀、结垢、微生物生长微生物生长。可用添加水质稳定剂的方法解决。可用添加水质稳定剂的方法解决。 微生物生长：微生物生长：循环冷却水的温度在循环冷却水的温度在3040，加上日光和水中高，加上日光和水中高浓度的营养成分，有利于微生物的滋生繁殖，从而造成微生物生长。浓度的营养成

21、分，有利于微生物的滋生繁殖，从而造成微生物生长。22(2) 水质稳定剂水质稳定剂简单介绍四川某聚酯公司的大体配方23清除循环水中的铁锈、无机盐垢、沉积物、生物粘泥和泄漏清除循环水中的铁锈、无机盐垢、沉积物、生物粘泥和泄漏造成的污垢，使设备具有洁净和新鲜的金属表面，从而提高造成的污垢，使设备具有洁净和新鲜的金属表面，从而提高换热效率并为设备的预膜创造必要条件。清洗应该在即将开换热效率并为设备的预膜创造必要条件。清洗应该在即将开车时进行，以便清洗结束后，立即对清洗好的新鲜金属表面车时进行，以便清洗结束后，立即对清洗好的新鲜金属表面进行预膜。预膜后立即转入正常运行。进行预膜。预膜后立即转入正常运行。

22、清洗可采用机械清洗清洗可采用机械清洗和化学清洗结合的方法。和化学清洗结合的方法。循环冷却水系统的预处理循环冷却水系统的预处理 (3) 水质稳定工艺水质稳定工艺a.系统的清洗系统的清洗:b.系统的预膜系统的预膜:经过清洗洁净而又新鲜的金属表面上预先生成一层钝化膜。经过清洗洁净而又新鲜的金属表面上预先生成一层钝化膜。预膜的时机在清洗后立即进行。预膜的时机在清洗后立即进行。 24a.a.加药量的计算加药量的计算: : 水质稳定剂的加药量可以根据水水质稳定剂的加药量可以根据水质稳定剂配方的要求，补充水水量以循环水的浓缩质稳定剂配方的要求，补充水水量以循环水的浓缩倍数来估算。设配方中要求添加某一组分倍数

23、来估算。设配方中要求添加某一组分C C kg/L kg/L，补充水水量为补充水水量为F F，t/ht/h，循环水的浓缩倍数为，循环水的浓缩倍数为T T，则每，则每小时小时F F吨补充水经浓缩后变为吨补充水经浓缩后变为F/TF/T吨循环水，故每小吨循环水，故每小时加药量为：时加药量为： b.b.加药方法加药方法: : 液体形式的水质稳定剂，通过有计量液体形式的水质稳定剂，通过有计量的加药装置，按补充水所需的量，直接加入或与补的加药装置，按补充水所需的量，直接加入或与补充水混合后再加入循环水系统。但加药点不应在取充水混合后再加入循环水系统。但加药点不应在取样点的上游，以免影响试样结果。样点的上游，

24、以免影响试样结果。 hKgTFC纯物质计910K水质稳定剂的添加水质稳定剂的添加 259.2.3 通过腐蚀监控进行防腐管理通过腐蚀监控进行防腐管理安排学生课后自学安排学生课后自学9.2.4 环境处理方法的技术进展环境处理方法的技术进展 269.3 复合层保护技术复合层保护技术 把腐蚀介质与工业装备用耐腐蚀性较好的材料把腐蚀介质与工业装备用耐腐蚀性较好的材料进行隔离，达到防腐的目的。进行隔离，达到防腐的目的。9.3.1防腐涂料涂装防腐涂料涂装 9.3.2金属覆盖层金属覆盖层 9.3.3 防腐蚀衬里防腐蚀衬里 基底金属基底金属复层材料复层材料279.3.1防腐涂料涂装防腐涂料涂装 涂料（又称油漆）

25、，是一种流动状态或粉末状态的涂料（又称油漆），是一种流动状态或粉末状态的有机混合物，可用不同的施工工艺涂覆在物件表面有机混合物，可用不同的施工工艺涂覆在物件表面上，形成粘附牢固，具有一定强度、连续的固态薄上，形成粘附牢固，具有一定强度、连续的固态薄膜。膜。v涂料的发展走过了涂料的发展走过了天然树脂天然树脂一一人造树脂人造树脂一一合成树脂合成树脂的发展阶段，其使用范围也从原始的装饰目的扩大到的发展阶段，其使用范围也从原始的装饰目的扩大到材料保护和功能材料的领域。材料保护和功能材料的领域。90年代将纳米复合材料引入涂料中。年代将纳米复合材料引入涂料中。28(1) (1) 涂料的组成涂料的组成v分散

26、质料分散质料: : 挥发性的有机溶挥发性的有机溶剂或水。剂或水。其作用其作用主要是使成膜主要是使成膜物质分散而成粘稠状液体。物质分散而成粘稠状液体。 v成膜物质成膜物质: : 主要由树脂或油主要由树脂或油组成，是使涂料牢固附着于被组成，是使涂料牢固附着于被涂物表面形成连续薄膜的主要涂物表面形成连续薄膜的主要物质，决定着涂料的基本特性。物质，决定着涂料的基本特性。v颜料和填料颜料和填料: : 着色和改着色和改善涂膜性能，增强涂膜的善涂膜性能，增强涂膜的保护、装饰和防锈能力。保护、装饰和防锈能力。 29v涂料分类是以主要成膜物质为基础的，其分类与命名方法涂料分类是以主要成膜物质为基础的，其分类与命

27、名方法在在GB2705GB2705中有规定中有规定 。30成膜物质类别成膜物质类别主要成膜物质主要成膜物质油脂油脂天然植物油、动物油（脂）、合成油等天然植物油、动物油（脂）、合成油等天然树脂天然树脂）松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆及其衍生物等松香及其衍生物、虫胶、乳酪素、动物胶、大漆及其衍生物等酚醛树脂酚醛树脂酚醛树脂、改性酚醛树脂等酚醛树脂、改性酚醛树脂等沥青沥青天然沥青、（煤）焦油沥青、石油沥青等天然沥青、（煤）焦油沥青、石油沥青等醇酸树脂醇酸树脂甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、其他醇类的醇酸树脂、改性醇酸树脂等甘油醇酸树脂、季戊四醇醇酸树脂、其他醇类的醇酸树脂、改性醇酸树脂等

28、氨基树脂氨基树脂三聚氯胺甲醛树脂、脲（甲）醛树脂等三聚氯胺甲醛树脂、脲（甲）醛树脂等硝酸纤维素（酯）硝酸纤维素（酯）硝酸纤维素（酯）等硝酸纤维素（酯）等纤维索酯、纤维素醚纤维索酯、纤维素醚乙酸纤维素（酯）、乙酸丁酸纤维素（酯）、乙基纤维素、苄基纤维素等乙酸纤维素（酯）、乙酸丁酸纤维素（酯）、乙基纤维素、苄基纤维素等过氯乙烯树脂过氯乙烯树脂过氯乙烯树脂等过氯乙烯树脂等烯类树脂烯类树脂聚二乙烯乙炔树脂、聚多烯树脂、聚乙烯共聚树脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙聚二乙烯乙炔树脂、聚多烯树脂、聚乙烯共聚树脂、聚乙酸乙烯及其共聚物、聚乙烯醇缩醛树脂、聚苯乙烯树脂、含氟树脂、氯化聚丙烯树脂、石油树脂等烯醇缩醛

29、树脂、聚苯乙烯树脂、含氟树脂、氯化聚丙烯树脂、石油树脂等丙烯酸树脂丙烯酸树脂热塑性丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂等热塑性丙烯酸树脂、热固性丙烯酸树脂等聚酯树脂聚酯树脂饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂等饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂等环氧树脂环氧树脂环氧树脂、环氧醋、改性环氧树脂等环氧树脂、环氧醋、改性环氧树脂等聚氨酯树脂聚氨酯树脂聚氨（基甲酸）酯树脂等聚氨（基甲酸）酯树脂等元素有机聚合物元素有机聚合物有机硅树脂、有机钛树脂、有机铝树脂等有机硅树脂、有机钛树脂、有机铝树脂等橡胶橡胶氯化橡胶、环化橡胶、氯丁橡胶、氯化氯丁橡胶、丁苯像胶、氯磺化聚乙烯橡胶等氯化橡胶、环化橡胶、氯丁橡胶、氯化氯丁橡胶、丁苯像胶

30、、氯磺化聚乙烯橡胶等其他其他以上以上1616类包括不了的成膜物质，如：无机高分子材料、聚酰亚胺树脂、二甲苯树脂类包括不了的成膜物质，如：无机高分子材料、聚酰亚胺树脂、二甲苯树脂等等注：）包括直接来自天然资源的物质及其经过加工处理后的物质。注：）包括直接来自天然资源的物质及其经过加工处理后的物质。 表表1 1 成膜物质分类成膜物质分类31(2) (2) 涂层的作用涂层的作用缓蚀作用缓蚀作用屏蔽作用屏蔽作用v涂层中含有的化学防锈颜料，在有水存在时，涂层中含有的化学防锈颜料，在有水存在时，从颜料中离解出缓蚀离子，从而引起阳极极化，从颜料中离解出缓蚀离子，从而引起阳极极化，或阴极极化，或阴阳极同时极化

31、，抑制腐蚀进行或阴极极化，或阴阳极同时极化，抑制腐蚀进行。缓蚀剂可弥补屏蔽作用的不足，屏蔽作用又能防缓蚀剂可弥补屏蔽作用的不足，屏蔽作用又能防止缓蚀离子流失，两者相得益彰。止缓蚀离子流失，两者相得益彰。v涂层将金属表面与环境隔离开涂层将金属表面与环境隔离开防腐蚀涂料在被涂装基体表面固化后形成涂防腐蚀涂料在被涂装基体表面固化后形成涂层，防止基体腐蚀，其作用有如下几种：层，防止基体腐蚀，其作用有如下几种：32电化学保护作用电化学保护作用涂料中往往选用比铁活性更高的金属氧化物作填涂料中往往选用比铁活性更高的金属氧化物作填料，例如锌。一旦化学介质渗入，穿透涂层接触料，例如锌。一旦化学介质渗入，穿透涂层

32、接触金属即发生电化学腐蚀，锌就作为牺牲阳极，保金属即发生电化学腐蚀，锌就作为牺牲阳极，保护了铁。护了铁。 33(3) (3) 对防腐涂料的要求对防腐涂料的要求涂层既不能被腐蚀介质所溶解、溶胀或分解，也不能与介涂层既不能被腐蚀介质所溶解、溶胀或分解，也不能与介质起化学反应生成新的有害物质。质起化学反应生成新的有害物质。不能因为基体的震动或轻微变形就脱落。不能因为基体的震动或轻微变形就脱落。涂层在接触渗透性较大的液体和气体介质时，能较好地阻止涂层在接触渗透性较大的液体和气体介质时，能较好地阻止液体或气体的渗透，防止被涂物表面腐蚀。液体或气体的渗透，防止被涂物表面腐蚀。良好的耐蚀性良好的耐蚀性:良好

33、的防渗性良好的防渗性:较好的附着力和柔韧性较好的附着力和柔韧性:34(4) (4) 涂料的选用原则涂料的选用原则e.e.经济效果经济效果a.a. 具体使用条件具体使用条件b.b. 基体材料的性质基体材料的性质介质的腐蚀性、浓度、状态、温度、光照介质的腐蚀性、浓度、状态、温度、光照，外力，外力的作用，如磨擦、冲击等。的作用，如磨擦、冲击等。考虑涂料对基体表面是否有足够的结合力，会考虑涂料对基体表面是否有足够的结合力，会不会发生不利于结合的化学反应。不会发生不利于结合的化学反应。c.c.施工条件施工条件例如，有的涂料需要高温烘烤才能固化，如果没有例如，有的涂料需要高温烘烤才能固化，如果没有高温处理

34、条件的地方，就不能选用烘干型的涂料。高温处理条件的地方，就不能选用烘干型的涂料。d.d.涂料的配套性能选用涂料的配套性能选用满足底漆对被涂表面无腐蚀性，并有良好的附着力；底满足底漆对被涂表面无腐蚀性，并有良好的附着力；底漆与面漆之间有良好的粘结力，互相不发生不良作用。漆与面漆之间有良好的粘结力，互相不发生不良作用。35(5)(5)常用涂装方法常用涂装方法用毛刷蘸一定粘度的涂料后，按一定的手法在用毛刷蘸一定粘度的涂料后，按一定的手法在被涂表面上来回刷动的涂装方法。被涂表面上来回刷动的涂装方法。涂刷涂刷36利用压缩空气将涂料带利用压缩空气将涂料带出，并分散为雾状，均出，并分散为雾状，均匀涂覆在物体

35、表面上。匀涂覆在物体表面上。喷涂喷涂37高压无空气喷涂高压无空气喷涂 高压无气喷涂是利用高压泵，对涂料施加高压无气喷涂是利用高压泵，对涂料施加10-25MPa的高压，以约的高压，以约l00m/s的高速从喷枪小孔中喷出，与空气的高速从喷枪小孔中喷出，与空气发生激烈冲击而雾化并射在被涂物上。由于雾化不用压发生激烈冲击而雾化并射在被涂物上。由于雾化不用压缩空气，故又称之无气喷涂。缩空气，故又称之无气喷涂。原理与特点原理与特点 高压喷涂相对于空气喷涂具有以下优点：高压喷涂相对于空气喷涂具有以下优点： (1)涂装效率高，由于高压喷涂涂料喷出量大，涂料粒子喷射涂装效率高，由于高压喷涂涂料喷出量大，涂料粒子

36、喷射速度快，涂装效率比空气喷涂高速度快，涂装效率比空气喷涂高3倍以上；倍以上； （2）对复杂工件有很好涂覆效果，由于涂气流，避免了在拐）对复杂工件有很好涂覆效果，由于涂气流，避免了在拐角、缝隙等死角部位因气流反弹对起舞沉积的屏蔽作用；角、缝隙等死角部位因气流反弹对起舞沉积的屏蔽作用； （3）可喷涂高、低粘度的涂料，喷涂高粘度涂料时，可得厚）可喷涂高、低粘度的涂料，喷涂高粘度涂料时，可得厚涂膜减少喷涂次数；涂膜减少喷涂次数； （4）涂料利用率高，环境污染低，由于没有空气喷涂时的气）涂料利用率高，环境污染低，由于没有空气喷涂时的气流扩散作用，漆雾飞散少，喷涂高固提分涂料使稀释剂用量流扩散作用，漆雾

37、飞散少，喷涂高固提分涂料使稀释剂用量减少，溶剂的散发量也减少，从而使作业环境得到改善。减少，溶剂的散发量也减少，从而使作业环境得到改善。38 高压无气喷涂设备由高压无气喷涂设备由动力源、柱塞泵、蓄压过滤动力源、柱塞泵、蓄压过滤器、输漆管、喷枪、压力控制器器、输漆管、喷枪、压力控制器和和涂料容器涂料容器组成。组成。39 1、动力源、动力源 高压泵动力源有压缩空气、电动、液压和小型汽油高压泵动力源有压缩空气、电动、液压和小型汽油机驱动等机驱动等 2、柱塞泵、柱塞泵 柱塞泵即高压泵，分单动型和复动型两种。柱塞泵即高压泵，分单动型和复动型两种。 单动型高压泵主要以电动机驱动，仅在柱塞向下移单动型高压泵

38、主要以电动机驱动，仅在柱塞向下移动时有涂料流出，涂料脉冲输出。动时有涂料流出，涂料脉冲输出。 复动型高压泵复动型高压泵分气动和油压驱动，在柱塞上下运动分气动和油压驱动，在柱塞上下运动时都能喷出涂料，且平稳，涂靡量是相等的，也把它称时都能喷出涂料，且平稳，涂靡量是相等的，也把它称作双作用泵。它的特点是动作力波动小，部件磨损小，作双作用泵。它的特点是动作力波动小，部件磨损小，使用寿命长使用寿命长 。403、高压喷枪、高压喷枪 高压喷枪由枪体、针阀、喷嘴、扳机组成，没有空气高压喷枪由枪体、针阀、喷嘴、扳机组成，没有空气通道，喷枪轻巧、坚固密封。喷嘴采用硬质合金制造，增通道，喷枪轻巧、坚固密封。喷嘴采

39、用硬质合金制造，增强其耐磨损性。喷嘴规格有几十多种，每种都有一定的口强其耐磨损性。喷嘴规格有几十多种，每种都有一定的口径和几何形状，它们的雾化状态、喷流幅度及喷出量都由径和几何形状，它们的雾化状态、喷流幅度及喷出量都由此决定。因此高压喷枪的喷嘴可根据使用目的、涂料种类、此决定。因此高压喷枪的喷嘴可根据使用目的、涂料种类、喷射幅度及喷出量来选用。喷射幅度及喷出量来选用。4、蓄压过滤器、蓄压过滤器 蓄压器的作用是稳定涂料压力。当柱塞移动到上、下两蓄压器的作用是稳定涂料压力。当柱塞移动到上、下两端时，为死点，速度等于零。在死点这一瞬间，无涂料输端时，为死点，速度等于零。在死点这一瞬间，无涂料输出，涂

40、料压力产生波动。增设蓄压器就是减小这种波动，出，涂料压力产生波动。增设蓄压器就是减小这种波动，提高喷涂质量。提高喷涂质量。 蓄压器为一筒体，涂料由底部进入，进口处设钢球单蓄压器为一筒体，涂料由底部进入，进口处设钢球单向阀，在进漆压力低于筒内压力时，阀关闭。筒体体积越向阀，在进漆压力低于筒内压力时，阀关闭。筒体体积越大，稳压作用越明显。若在筒体内装置活塞弹簧，则有较大，稳压作用越明显。若在筒体内装置活塞弹簧，则有较显著的稳压作用。过滤器与蓄压器合在一起，使结构紧凑，显著的稳压作用。过滤器与蓄压器合在一起，使结构紧凑，它用于过滤漆液，防止高压漆路堵塞。它用于过滤漆液，防止高压漆路堵塞。41将待涂管

41、道一端堵住，把涂料倒入管内，倾斜管子到不同将待涂管道一端堵住，把涂料倒入管内，倾斜管子到不同角度，并不断旋转，使管道内壁得以涂上涂料。角度，并不断旋转，使管道内壁得以涂上涂料。注入法注入法浸涂浸涂将工件浸没在漆液中，随即将工件浸没在漆液中，随即取出，让多余的涂料自行滴取出，让多余的涂料自行滴落，或采用机械方法把多余落，或采用机械方法把多余的涂料甩落的涂装方法。的涂料甩落的涂装方法。42进展进展43449.3.2金属覆盖层金属覆盖层 金属覆盖层的涂覆方法很多，在工程中常见的用于防腐蚀工程的方法有以下几类： （1 1）电化学方法）电化学方法 （2 2）化学方法）化学方法 （3 3）热加工方法）热加

42、工方法 45（1 1）电化学方法）电化学方法电镀：电镀： 电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其电镀是利用电解原理在某些金属表面上镀上一薄层其它金属或合金的过程，它金属或合金的过程，如镀铜、镀镍如镀铜、镀镍。 电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的电镀时，镀层金属或其他不溶性材料做阳极，待镀的工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形工件做阴极，镀层金属的阳离子在待镀工件表面被还原形成镀层。成镀层。46电镀是在表面添加一层金属保护层。阳极氧化是把表面一层电镀是在表面添加一层金属保护层。阳极氧化是把表面一层人为按要求用电化学进行氧化，用这层氧化层作保护层。铝人为按要求用电

43、化学进行氧化，用这层氧化层作保护层。铝不好电镀，但氧化铝很硬（可作磨料），化学性能又特好不好电镀，但氧化铝很硬（可作磨料），化学性能又特好（不会再氧化，不受酸腐蚀），比一般金属还好，还可以染（不会再氧化，不受酸腐蚀），比一般金属还好，还可以染成各种颜色。所以铝件一般用阳极氧化。成各种颜色。所以铝件一般用阳极氧化。阳极氧化：阳极氧化：当具有导电表面的制品与电解质溶液接触，并作为当具有导电表面的制品与电解质溶液接触，并作为阳阳极，极，在外电流作用下，在其表面上形成与基体牢固结合的氧化在外电流作用下，在其表面上形成与基体牢固结合的氧化膜层的过程称为阳极氧化。如铝及铝合金的阳极氧化膜层的过程称为阳极氧

44、化。如铝及铝合金的阳极氧化 。二者区别二者区别47把被涂的钢铁材料浸入含涂层金属微粒的液体介质中，然后把被涂的钢铁材料浸入含涂层金属微粒的液体介质中，然后在钢铁材料和另一电极之间通入直流电，使金属微粒沉积在在钢铁材料和另一电极之间通入直流电，使金属微粒沉积在钢铁材料表面。钢铁材料表面。电泳：电泳：48（2 2）化学方法化学方法化学镀：化学镀：当具有一定催化作用的制品表面与电解质溶液接触，在无当具有一定催化作用的制品表面与电解质溶液接触，在无外电流通过的情况下，利用物质还原作用，将有关物质沉外电流通过的情况下，利用物质还原作用，将有关物质沉积于制品表面并形成与基体结合牢固镀覆层的过程称为化积于制

45、品表面并形成与基体结合牢固镀覆层的过程称为化学镀。如化学镀镍、化学镀铜等。学镀。如化学镀镍、化学镀铜等。化学镀镍化学镀镍49当金属制品与电解质溶液接触，在无外电流通过的情况当金属制品与电解质溶液接触，在无外电流通过的情况下，利用电解质溶液中的化学物质与制品表面的相互作下，利用电解质溶液中的化学物质与制品表面的相互作用，在制品表面形成与基体结合牢固镀覆层的过程称为用，在制品表面形成与基体结合牢固镀覆层的过程称为化学转化膜处理。如铝的表面铬酸盐转化处理、锌的铬化学转化膜处理。如铝的表面铬酸盐转化处理、锌的铬酸盐钝化、钢铁、铝和锌的磷化等。酸盐钝化、钢铁、铝和锌的磷化等。 化学转化膜处理：化学转化膜

46、处理：50（3 3）热加工方法）热加工方法热浸镀热浸镀热喷涂热喷涂包镀（热浸印）包镀（热浸印）化学热处理化学热处理51 衬里防腐是在钢铁或混凝土设备上，根据不同腐蚀介衬里防腐是在钢铁或混凝土设备上，根据不同腐蚀介质和条件，选用不同衬里材料的防腐方法。质和条件，选用不同衬里材料的防腐方法。一、一、 常用衬里常用衬里 二、二、 衬里技术进展衬里技术进展 9.3.3 防腐蚀衬里防腐蚀衬里521 1 砖板衬里砖板衬里 2 2 橡胶衬里橡胶衬里3 3 玻璃钢衬里玻璃钢衬里4 4 聚氯乙烯塑料衬里聚氯乙烯塑料衬里 5 5 衬铅与搪铅衬里衬铅与搪铅衬里 一、一、 常用衬里常用衬里 539.4.1.1 9.4

47、.1.1 砖板衬里砖板衬里 将非金属材料的将非金属材料的砖板用粘合剂胶合，砖板用粘合剂胶合，衬砌在钢铁或混凝土衬砌在钢铁或混凝土设备表面，构成保护设备表面，构成保护性复盖层。由于耐蚀性复盖层。由于耐蚀性、耐磨性、耐热性性、耐磨性、耐热性良好。在化工设备中良好。在化工设备中应用广泛，是一项传应用广泛，是一项传统的防护技术。统的防护技术。 反应釜耐酸砖板衬里反应釜耐酸砖板衬里丁基橡胶联合耐酸砖板衬胶里防腐池槽丁基橡胶联合耐酸砖板衬胶里防腐池槽 54（1）正确选用砖板材料）正确选用砖板材料a.依据设备的工艺条件进行选择依据设备的工艺条件进行选择工艺设备情况工艺设备情况选材选材原因原因传热设备衬里传热

48、设备衬里不透性石墨板不透性石墨板优良导热性优良导热性含固体颗粒腐蚀含固体颗粒腐蚀介质的设备介质的设备辉绿岩铸石板辉绿岩铸石板耐磨性好耐磨性好酸性介质酸性介质耐酸瓷砖板耐酸瓷砖板耐酸度约耐酸度约99.8%99.8%b.依据设备的结构对砖板形状进行选择依据设备的结构对砖板形状进行选择 选择砖板形状适应设备基体的形状，保证砖板与设选择砖板形状适应设备基体的形状，保证砖板与设备内表面密切结合，砖缝均匀一致。备内表面密切结合，砖缝均匀一致。55（2）选好胶泥粘结剂）选好胶泥粘结剂常用的耐腐蚀胶泥常用的耐腐蚀胶泥主要有主要有水玻璃胶泥水玻璃胶泥与与树脂胶泥树脂胶泥两大品两大品种。种。水玻璃胶泥水玻璃胶泥是

49、是以钠或钾水玻璃为粘结剂以钠或钾水玻璃为粘结剂，并加入固化剂、并加入固化剂、耐腐蚀填料耐腐蚀填料配制而成，又称硅酸盐胶泥。配制而成，又称硅酸盐胶泥。树脂胶泥树脂胶泥是是以各类树脂为粘结剂并加入固化剂、耐腐蚀以各类树脂为粘结剂并加入固化剂、耐腐蚀填料、性能改进剂填料、性能改进剂等配制而成。其主要品种有酚醛胶泥、等配制而成。其主要品种有酚醛胶泥、呋喃胶泥、环氧胶泥、聚酯胶泥以及以这些胶泥为主的呋喃胶泥、环氧胶泥、聚酯胶泥以及以这些胶泥为主的改性胶泥。改性胶泥。 562 2 橡胶衬里橡胶衬里 橡胶衬里是选取一定厚度的片状耐蚀橡胶料，橡胶衬里是选取一定厚度的片状耐蚀橡胶料，贴合在基体表面，形成连续完整的保护覆盖层，贴合在基体表面，形成连续完整的保护覆盖层，保护基体，达到防腐目的。这是一种经济实用的保护基体，达到防腐目的。这是一种经济实用的传统防腐技术。传统防腐技术。 衬里用橡胶品种主要有衬里用橡胶品种主要有