化工行业化工设备腐蚀治理工程师考试试题及答案

化工行业化工设备腐蚀治理工程师考试试题及答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（请将正确选项的字母填在括号内）1.下列哪种腐蚀通常发生在金属表面存在缝隙或孔洞的情况下，介质在缝隙内流动受阻，造成氧浓度差导致腐蚀？（）A.均匀腐蚀B.点蚀C.缝隙腐蚀D.应力腐蚀开裂2.在电化学腐蚀理论中，金属失去电子成为阳离子，发生氧化反应的部位称为？（）A.阴极B.阳极C.电解质D.外加电流3.对于处于外加直流电保护下的金属结构，施加的电流方向使金属成为电化学电池的？（）A.阴极B.阳极C.电解质D.中和点4.下列哪种缓蚀剂的作用机理主要是通过吸附在金属表面，形成保护膜，阻碍腐蚀反应的进行？（）A.沉淀型缓蚀剂B.消泡型缓蚀剂C.吸附型缓蚀剂D.氧化还原型缓蚀剂5.在化工设备腐蚀防护中，选用耐蚀材料是预防腐蚀的根本措施之一，选择材料时主要考虑的因素不包括？（）A.腐蚀介质的种类和浓度B.操作温度和压力C.设备的加工制造工艺D.材料的成本和可获得性6.对化工设备进行宏观腐蚀检查时，通常需要检查设备的哪些部位？（）A.内壁、外壁、焊缝、人孔、接管等B.仅设备内部C.仅设备外部D.仅焊缝区域7.磁粉检测（MT）主要用于检测金属材料的哪种缺陷？（）A.质量变化B.表面及近表面裂纹C.孔洞D.堆焊层厚度8.金属发生应力腐蚀开裂（SCC）的前提条件通常包括？（）A.足够的腐蚀介质、特定的金属合金以及一定的应力水平B.仅仅高温环境C.仅仅存在拉伸应力D.仅仅发生电化学腐蚀9.以下哪种措施不属于常用的物理隔离防护方法？（）A.涂覆防腐蚀涂层B.使用非金属衬里C.对金属进行电化学保护D.采用耐蚀合金材料10.对腐蚀数据进行统计分析的主要目的是？（）A.确定腐蚀速率的具体数值B.评估设备的安全性和剩余寿命C.选择最佳的防腐蚀材料D.计算缓蚀剂的效率二、判断题（请将“正确”或“错误”填在括号内）1.（）均匀腐蚀是危害性最小的腐蚀形式，因为它发生在设备表面均匀减速，易于预测和防护。2.（）阴极保护法分为外加电流法和牺牲阳极法两种，两者原理相同。3.（）所有的化工设备腐蚀都属于电化学腐蚀。4.（）腐蚀监测的目的是为了及时发现腐蚀的发生，而不是预防腐蚀。5.（）涂层防护的主要机理是隔绝金属与腐蚀介质的接触。6.（）应力腐蚀开裂只发生在特定的金属材料中，任何材料在任何环境下都不会发生。7.（）在进行腐蚀调查时，仅需要关注设备的失效事故，不需要了解设备的正常运行历史。8.（）耐蚀合金的价格通常低于普通碳钢。9.（）腐蚀数据管理的主要工作是对历史腐蚀数据的整理和归档。10.（）缓蚀剂的加入量越多，其缓蚀效果越好。三、填空题1.金属腐蚀是指金属由于或等因素作用而引起的破坏或损失现象。2.根据腐蚀过程中是否有电流产生，腐蚀可分为和两大类。3.化工设备中最常用的电化学保护方法是和。4.缝隙腐蚀通常发生在存在、、等部位。5.选择腐蚀防护技术时，需要综合考虑因素、因素、因素、因素以及因素。6.腐蚀监测的方法主要包括和两大类。7.涂层附着力差是导致涂层防护失效的常见原因之一，其主要影响因素包括、和等。8.应力腐蚀开裂通常发生在具有作用的特定金属材料和特定腐蚀介质的环境中。9.无损检测技术因其不损伤被检对象而广泛应用于化工设备的腐蚀检测。10.腐蚀风险评估旨在确定设备在特定服役条件下发生腐蚀导致失效的可能性和后果严重性。四、简答题1.简述电化学腐蚀的基本过程，并说明影响腐蚀速率的主要因素有哪些？2.简述牺牲阳极阴极保护法的原理及其适用范围。3.与普通碳钢相比，耐蚀合金在防腐蚀性能方面有哪些主要优势？使用耐蚀合金时需要注意哪些问题？4.简述化工设备进行宏观腐蚀检查的基本方法和要点。5.什么是应力腐蚀开裂？防止应力腐蚀开裂的主要措施有哪些？五、论述题1.试论述涂层防护技术在化工设备防腐蚀中的重要性，并分析影响涂层防护效果的关键因素及提高涂层性能的主要途径。2.结合实际案例或想象场景，论述腐蚀监测在化工设备安全运行管理中的重要作用，并说明应如何选择合适的腐蚀监测方法。3.假设某化工厂一台碳钢反应釜用于储存含有氯离子的有机酸溶液，并承受一定的操作压力和温度。请分析该设备可能面临的主要腐蚀问题，并提出一套综合的腐蚀防护方案（包括材料选择、防护技术组合、监测计划等），并说明选择理由。---试卷答案一、选择题1.C2.B3.A4.C5.C6.A7.B8.A9.C10.B解析思路：1.缝隙腐蚀发生在缝隙等闭塞区域，介质流通不畅导致氧浓差电池形成，故选C。2.电化学腐蚀中，失去电子发生氧化反应的部位是阳极，故选B。3.外加电流阴极保护法是外加直流电使被保护金属成为电解池的阴极，故选A。4.吸附型缓蚀剂通过在金属表面形成吸附层来阻碍腐蚀，故选C。5.材料选择属于设计制造范畴，而非操作层面的防护措施，故选C。6.宏观检查需全面覆盖设备内外、关键部位，故选A。7.磁粉检测利用磁粉显示缺陷，主要用于检测表面及近表面磁性材料裂纹，故选B。8.SCC发生需同时满足特定材料、腐蚀介质和应力条件，故选A。9.物理隔离如涂层、衬里，电化学保护、耐蚀合金属于其他方法，故选C。10.腐蚀数据分析用于评估安全性和寿命，故选B。二、判断题1.错误解析思路：均匀腐蚀虽然减薄均匀，但可能导致设备整体强度下降，突然失效，危害性不容忽视。2.错误解析思路：两者原理不同，外加电流法是强制提供电子，牺牲阳极法是利用阳极自身溶解提供电子。3.错误解析思路：化学腐蚀（如高温氧化、氢脆）也属于腐蚀，但非电化学过程。4.错误解析思路：腐蚀监测通过分析趋势预测未来腐蚀状况，实现预防性维护，而非事后发现。5.正确解析思路：涂层主要作用是隔绝金属与腐蚀环境接触，中断腐蚀反应。6.错误解析思路：SCC对特定材料（如奥氏体不锈钢在含氯环境中）和特定环境（有拉应力）敏感，并非绝对。7.错误解析思路：全面调查需了解设计、制造、运行、维护、历次检查及事故记录全史。8.错误解析思路：耐蚀合金价格通常远高于普通碳钢。9.错误解析思路：数据管理还包括趋势分析、预测、决策支持等，不仅是归档。10.错误解析思路：过量或不当使用缓蚀剂可能产生副作用，需优化浓度和种类。三、填空题1.化学作用，物理作用解析思路：腐蚀定义包含化学（反应）和物理（溶解、磨损）因素。2.电化学腐蚀，化学腐蚀解析思路：按是否有电流区分腐蚀类型。3.外加电流阴极保护法，牺牲阳极阴极保护法解析思路：这是电化学保护的两大主要方法。4.焊缝，缝隙，沉积物下，非金属夹杂物解析思路：这些部位容易形成电偶或闭塞环境，诱发腐蚀。5.腐蚀介质，设备操作，材料性能，防护技术，经济性解析思路：选择防护技术需综合技术、经济、安全等多方面因素。6.间接监测，直接监测解析思路：腐蚀监测可分为基于性能指标（间接）和直接测量壁厚/缺陷（直接）两类。7.涂层与基底结合力，基体表面处理质量，环境因素（如温湿度、冲刷）解析思路：这些因素直接影响涂层附着力。8.应力，特定材料，特定介质解析思路：SCC发生的三个关键条件。9.无损，高效，经济解析思路：无损检测的优点。10.可能性，后果严重性解析思路：风险评估核心是评估发生概率和影响大小。四、简答题1.简述电化学腐蚀的基本过程，并说明影响腐蚀速率的主要因素有哪些？解析思路：首述基本过程：金属表面与电解质溶液接触形成无数微电池，阳极发生氧化失电子，阴极发生还原得电子，电子通过金属导体流向阴极，离子在溶液中移动构成回路，阳极金属不断溶解。影响因素：金属本身的性质（活泼性、电化学序列）、电解质溶液的性质（pH、离子种类与浓度、氧化还原性）、金属的几何形状（面积、形状）、温度、应力、杂质、保护层状况等。2.简述牺牲阳极阴极保护法的原理及其适用范围。解析思路：原理：将被保护金属连接到一个更活泼（电位更负）的金属（牺牲阳极，如镁、锌、铝）上，形成一个原电池。牺牲阳极作为阳极优先溶解失电子，被保护金属作为阴极得到电子而被保护。适用范围：适用于保护面积不大、形状简单的钢结构，如船舶、管道、闸门、孤立的塔架等。要求环境水体具有一定的导电性，且牺牲阳极材料与被保护金属、环境介质相容。3.与普通碳钢相比，耐蚀合金在防腐蚀性能方面有哪些主要优势？使用耐蚀合金时需要注意哪些问题？解析思路：优势：在特定腐蚀介质（如强酸、强碱、盐水、应力腐蚀介质等）中具有远优于碳钢的耐蚀性。通常强度也较高，耐高温性能较好。主要问题：价格昂贵，加工焊接性能可能较差，或需要特殊的焊接工艺；如果选材不当，可能在非腐蚀性或特定条件下（如含氯环境、高温）发生腐蚀（如点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀）。因此，选材必须精确匹配环境条件。4.简述化工设备进行宏观腐蚀检查的基本方法和要点。解析思路：方法：主要包括近距离目视检查、敲击检查（听声辨蚀）、磁粉或渗透检测（辅助发现表面微小裂纹）、借助工具（内窥镜、超声波测厚仪配合宏观观察）。要点：检查时机（停机、运行中）、检查部位（重点区域如焊缝、应力集中处、介质入口出口、低点、死角、沉积物下）、检查内容（表面形貌变化、颜色异常、点蚀坑、溃疡、裂纹、涂层破损起泡剥落等）、记录与评估（拍照、标记、记录位置、程度、发展趋势）、建立检查档案。5.什么是应力腐蚀开裂？防止应力腐蚀开裂的主要措施有哪些？解析思路：定义：指在特定腐蚀介质和足够大的拉伸应力（包括残余应力）共同作用下，金属材料发生的脆性断裂现象。特点是在腐蚀和应力共同作用下发生，断口通常有腐蚀特征，断口上常有沿晶或穿晶断裂特征。防止措施：选用对特定介质不敏感的耐蚀合金；改变或消除应力（如降低应力水平、消除残余应力、进行应力消除处理）；改变介质（如降低介质腐蚀性、去除有害离子）；采用阴极保护等提高金属电位；避免在敏感温度区间服役。五、论述题1.试论述涂层防护技术在化工设备防腐蚀中的重要性，并分析影响涂层防护效果的关键因素及提高涂层性能的主要途径。解析思路：重要性：涂层是应用最广泛、最经济有效的防腐蚀手段之一。它通过物理隔离作用，将金属基体与腐蚀介质（水、氧、酸、碱、盐等）有效隔离开，中断或显著减缓腐蚀反应。对于延长设备使用寿命、保障生产安全、降低维护成本具有关键作用。关键因素：1)涂料本身性能（附着力、致密性、耐化学性、耐候性、抗渗透性等）；2)基体表面处理质量（清洁度、粗糙度）；3)涂装工艺（涂装前处理、涂料调配、涂装方法、干燥固化等）；4)环境因素（温湿度、通风、灰尘等对施工和涂层性能的影响）；5)涂层厚度与均匀性。提高途径：1)选用高性能、专用涂料；2)严格进行基体表面处理，达到规定等级；3)优化涂装工艺，确保施工质量；4)做好中间层和面漆的配套，形成多层防护体系；5)加强施工过程控制和质量检验；6)必要时采取辅助防护措施（如阴极保护与涂层复合）；7)定期检查维护，及时修复涂层缺陷。2.结合实际案例或想象场景，论述腐蚀监测在化工设备安全运行管理中的重要作用，并说明应如何选择合适的腐蚀监测方法。解析思路：作用（结合场景）：例如，对于一套长期运行的炼油厂常压塔，其塔壁承受原油及水蒸气的腐蚀。通过安装腐蚀监测系统（如智能腐蚀计），可以实时或定期监测壁厚变化。若监测数据显示壁厚在安全值附近快速减薄，或出现异常腐蚀速率，操作人员可以提前预警，及时调整操作参数（如改变进料组分、提高顶回流比以减少水汽含量），或制定维修计划，进行壁厚修复或更换设备，从而避免因腐蚀穿孔导致的事故停产、泄漏、甚至爆炸等严重后果。腐蚀监测的作用在于变被动维修为主动管理，提高设备可靠性，保障生产连续性和安全性，优化维护策略，降低维护成本。选择方法：应根据监测目的（是了解腐蚀速率、预测剩余寿命还是定位腐蚀区域）、监测对象（金属结构、非金属管道衬里、接口等）、介质特性（腐蚀性、导电性、温度、压力、是否允许取样的安全性）、允许的侵入程度（是否允许安装监测设备）、预算和维护能力等因素综合选择。常用方法包括：电化学阻抗谱（EIS）、线性极化电阻（LPR）、交流阻抗（ACImpedance）、超声波测厚、涡流测厚、声发射监测、光纤传感、腐蚀挂片/试片法等。需考虑方法的灵敏度、精度、可靠性、抗干扰能力、安装维护便利性及成本效益。3.假设某化工厂一台碳钢反应釜用于储存含有氯离子的有机酸溶液，并承受一定的操作压力和温度。请分析该设备可能面临的主要腐蚀问题，并提出一套综合的腐蚀防护方案（包括材料选择、防护技术组合、监测计划等），并说明选择理由。解析思路：*可能腐蚀问题分析：1.均匀腐蚀：有机酸溶液对碳钢有一定腐蚀性，导致整体壁厚减薄。2.点蚀/缝隙腐蚀：氯离子是强腐蚀介质，尤其在酸性条件下，易在金属表面缺陷（如点蚀坑、缝隙、焊缝附近、沉积物下）引发点蚀或缝隙腐蚀，导致局部快速破坏。3.应力腐蚀开裂（SCC）：若操作中存在拉伸应力（如残余应力、操作压力引起的应力），且温度处于某些碳钢的敏感区间，氯离子存在会诱发SCC。4.腐蚀疲劳：在循环应力（如压力波动）和腐蚀介质共同作用下，可能发生腐蚀疲劳。5.高温腐蚀：若操作温度较高，可能加剧有机酸的腐蚀性或产生其他高温腐蚀问题。*综合防护方案：1.材料选择：*首选方案：更换为耐有机酸且抗氯离子腐蚀的合金材料。例如，选用高镍合金（如Inconel625,690）或双相不锈钢（如2205,2507）。选择依据：这些材料在酸性介质中，特别是含氯环境中，具有优良的耐蚀性，能有效抵抗点蚀和缝隙腐蚀。*次选方案（成本考虑）：在反应釜内部进行耐腐蚀材料衬里，如玻璃钢（FRP）、聚四氟乙烯（PTFE）、橡胶衬里等。选择依据：成本相对较低，可提供优异的隔离效果，但可能存在热导率低、易划伤、安装要求高等问题。*不推荐方案：继续使用碳钢，但需采取强化的防护措施。2.防护技术组合：*对于合金材料：重点在于合理设计，避免应力集中（如优化焊缝设