金属腐蚀与防护论文例1

关键词：普通机械设备防腐设计措施

中图分类号： TU81文献标识码： A

一．引言

众所周知，机械设备本身是金属构成的，只要是金属它就会因为温度、湿度等外界条件的影响，从而导致金属发生锈蚀。在当下环境中的工业企业，环境中都含有大量的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物等一些有害物质，再加上不同的企业不同的厂房在不同环境下的温度和湿度都较高、较大，因此在这些环境因素的综合作用和影响之下，金属就可能会与这些有害的物质发生强烈的化学反应，进而形成了腐蚀。

企业生产过程中，机械是保证企业进行日常生产的必要生产设备，机械设备所要面临的防腐问题正在逐渐受到相关生产领域的重点关注．努力提高设备的防腐能力，最大限度的延长其生产使用寿命，使企业生产成本尽量降低，已经成为当今企业所面临的重点问题。本文针对机械设备在使用的过程当中所产生的腐蚀问题、机械设备的防腐能力提高与防腐蚀涂料等问题做了简要的说明。

二．设备腐蚀发生的原因以及分类

通常情况下，由于设备使用环境的特殊性，对于金属来讲其本身的结构是极其容易发生腐蚀的，温度、湿度以及空气等外部的环境会直接的导致金属发生腐蚀现象。工业环境下，生产中都涉及到一些氧化-还原性的气体、介质等，加上生产车间的湿度较大、温度较高，所以就会在金属的表面发生强烈的化学反应，从而形成腐蚀。

对于腐蚀的分类，一般有两种分类方法，一是根据腐蚀产生的机理进行分类，另一种是根据腐蚀产生的原因和表象分类。根据腐蚀产生的机理来分，主要可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀主要是指金属材料在与电解质溶液发生接触之后，由于会发生表面的电极反应而产生腐蚀现象，这种反应一般来讲是氧化还原反应，主要因素是环境的湿度以及温度的问题；化学腐蚀是指金属表面与其周围接触的介质会发生较为强烈的化学反应，从而使得金属受到一定的损坏，这种腐蚀诱发的原因主要是温度高、环境干燥。而根据腐蚀产生的表象和原因分类可以分为，剥层腐蚀、工业大气腐蚀、高温氧化腐蚀以及海洋大气腐蚀等等。

三. 机械设备腐蚀的机理

腐蚀主要是因为发生了化学反应,而导致物体出现了损耗或者是破坏的情况。而机械设备的腐蚀现象,是较为普遍的。机械设备被腐蚀以后,在机械的色泽、外形以及基本性能上都可能发生变化,这就对机械设备造成了破坏,同时也造成了能源方面的浪费,使企业受到了较大的亏损。

1. 电化学腐蚀的机理。金属发生的电化学腐蚀，主要就是因为金属的表面层与离子导电介质所发生的电化学作用，从而遭到了破坏。任何按照电化学机理所产生的腐蚀，都会包含至少一个的阳极反应和阴极反应，同时还会通过金属内部的电子流，以及在介质中的离子流进行联系。

阳极所发生的是氧化过程，主要就是金属离子从金属中转移出来，转移至介质中，同时放出电子流，然后与介质中所存在的离子流进行联系，结合到一起。

而阴极反应则相对的是介质中的氧化剂组成成分，通过吸收来自于阳极的电子进行还原的过程。电化学腐蚀因为电流不会对外进行做工，都会在腐蚀电池的内阴极发生自耗反应，这样的反应，无疑就会加快金属被腐蚀的速度。

2. 工业大气腐蚀机理 。在工业污染较为严重的地区中，空气中所包含的 CO2、SO2、硫化物、氢氧化物以及盐等挥发物，还包括一些工业粉尘，这些都是一些腐蚀性的介质。在以上介质物中，在潮湿的条件情况下，酸性气体就会与水结合生成无机酸，而这些酸就具有极强的腐蚀作用。例如一些铁制的合金，在这样的介质中，就会发生一连串的化学反映，致使钢材被严重的破坏。

在工业大气的环境下，机械腐蚀是由电化学腐蚀和直接化学腐蚀综合作用的。从电化学腐蚀以及化学腐蚀的本质来看，都是因为金属原子在失去电子以后变成离子的一个氧化过程。其主要的区别就是发生的环境背景不同而已，化学腐蚀是金属与周围介质在高温、干燥的环境中所发生的化学反应，而电化学腐蚀则是发生在潮湿的环境下，发生的氧化过程。

四．机械设备的防腐蚀设计

金属材料极容易遭到腐蚀破坏，所以在机械设备的采购过程中，应该要对机械设备的采购选用、安装使用等环节进行综合的考虑，并且要选择合适的配套附件，对设备的附件功能以及防腐蚀设计，具有相同的重要作用。

1. 材料的选择。被用在制造业中的机械设备材料，大多都是碳素钢。这种钢价格较低，同时采购较为方便，而且便于对其进行加工。这样的钢在普通的工作环境中使用，不会发生较大的腐蚀，对机械设备的使用，也不会造成较大的危害。但是如果是在企业中使用，其工作环境就可能会对其造成较为严重侵蚀。

例如常用的 Q235 钢，在浓度较高的腐蚀性介质中，其腐蚀速度十分的高，即使对设备进行防腐涂漆，但是很容易造成漆膜出现局部脱落或是划伤，也可能会致使其腐蚀面积不断扩展，大大降低了机械设备的使用寿命。因此，企业通常都不会选择使用这样的材料，而选择一些具有耐腐蚀性能的普通低合金钢，作为机械设备的制造基材。低合金钢的价格虽然稍高，但是其所能够取得的总体经济效益，要比碳钢好很多。

2. 结构与工艺。如果机械构件的集合形状设计，过于复杂或是不合理，就可能会引起热应力、积尘、机械应力以及积液等缺陷，进而导致接卸的局部发生腐蚀情况，因此应该从防腐蚀的角度对结构的设计进行综合性的考虑，通常情况下，要符合以下要求：

（1）. 机械构件的形状易简单；

（2）. 防止机械构件表面有伤痕或是遭到损坏；

（3）. 机械构件应该尽量选择使用同一种金属材料；

（4）. 尽量减少机械构件中存在的缝隙；

（5）. 选择较为优质的防锈漆以及结构形式，以便于保证腐蚀介质与机械构件能够完全隔离，尤其是要注意对焊缝进行涂漆，较为合理的涂漆结构，能够保证构件的任何一面或部位，都能够进行涂漆；

（6）. 防止残余水分在机械设备上有滞留情况，在设计的时候要尽量避免具有向上的容器状凹处，如果不能够尽量避免，应该要设置排水孔；

（7）. 在对机械设备进行焊接时，要尽量防止出现应力集中或者是内应力的现象，要尽量采取连续的焊接工艺，间断的焊接就容易产生内应力；

（8）. 要尽量避免出现焊接缺陷，例如咬边、焊瘤、未焊透等现象，这些都可能会导致其形成新的腐蚀点。例如咬边就可能会导致出现应力集中，其凹陷边也可能会形成夹缝，而焊瘤不仅仅会造成应力集中，还会致使焊瘤与母材之间形成一定的夹缝。以上这两种焊接缺陷，都会造成较为严重的腐蚀现象；

（9）. 为了能够进一步防止发生缝隙腐蚀现象，对于构件的连接处的夹缝，要进行科学合理的设计。对于常见的构件连接形式，主要包括对接以及搭接两种，这样的连接中应该采用焊接的连接，同时还应该采取双面连续的填角焊接，同时对于对接的接头，还应该采用双面连续的对接焊接，进而避免出现缝隙腐蚀的情况发生。

五．设备的防腐蚀方法

对机械设备进行防腐蚀的方法有很多，主要就是为了能够改善金属本身的特质，将腐蚀介质能够与被保护的金属进行隔开，或者是对金属表面进行合理的处理，以改善电化学保护以及腐蚀环境等等。电化学保护法，主要就是依据电化学的相关原理，进而在金属设备上采用一定的措施，进而使之能够成为腐蚀电池中的阴极，从而减轻甚至是防止金属腐蚀的方法，主要包括外加电流法以及牺牲阳极保护法。

外加电流法，主要是指将保护金属与另一个附加电极作为电池的两极，同时将被保护的金属作为电池的印记，然后在外加直流电的作用之下，对阴极进行保护；

而牺牲阳极保护法，是采用电极电势将被保护的金属或是合金，作为电池的阳极，将其固定在被保护的金属表面上，从而形成了腐蚀电池，而被保护金属作为阴极，从而得到保护。

根据电化学的相关腐蚀原理，采取牺牲阳极保护法对机械设备进行保护是一种较为科学、合理且有效的方法。而目前，各个国家也广泛的采用此方法，将其应用在各种较容易发生腐蚀的机械设备上，对其进行保护，并取得了较好的效果。

合理选材，优化设计。机械设备的腐蚀与设备的材料息息相关，在材料的选择过程中，要围绕腐蚀发生的情况，注重选材的合理，要充分的考虑到介质的性质、环境的温度以及运行的压力等等，根据原料的要求设计设备的结构和类型。结构的设计应该围绕设备生产运行中的生产要求和应力的特点，在设计中需要注重一下几个方面：首先是产品的产品的结构要求应该要与生产产品的耐腐蚀要求相一致；其次是要注意机械设备的运行稳定性和流畅性，防止具有腐蚀性能的介质的停顿、热负荷分配方面的不够均匀以及蒸汽的凝结和腐蚀产物的累积；最后是要注意对于外力的保护，防止因交变应力而引起的疲劳腐蚀。

电化学保护。电化学保护技术作为一种有效的、既经济又实用的防腐蚀手段，在企业防腐蚀领域中已引起广泛的重视和应用。它是指利用外部电流使金属（包括合金）腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术，可分为阴极保护和阳极保护。

在金属表面上通入足够的阴极电流，使金属电位变负，并使金属溶解速度减小被称为阴极保护。被保护的设备在结构上有一定的要求，通常情况下是不宜太复杂，结构复杂的设备在靠近辅助阳极部位电流密度大，远离辅助阳极部位电流密度小，得不到足够的保护电流。甚至不起保护作用，会产生所谓的“遮蔽现象”。阴极保护不仅要求设备的结构简单，还要求设备所处环境的介质腐蚀性并不是很强，这种保护方法主要用于防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀。

阳极保护是将外加直流电源的正极与被保护的金属构件相连，在电解质溶液中使金属构件阳极极化至一定电位，使其建立并维持稳定的钝态，从而阳极溶解受到抑制，腐蚀速度显著降低，使设备得到保护。对于没有饨化特征的金属，不能采用阳极保护。主要应用在硫酸生产中的结构物（如碳钢储槽、各种换热器、三氧化硫发生器等）和氨水及铵盐溶液中的结构物（如碳化塔、氨水储槽等）。

在强氧化性介质中先考虑采用阳极保护；在既可采用阳极保护，也可采用阴极保护，并且二者保护效果相差不多的情况下，则应优先考虑采用阴极保护；如果氢脆不能忽略，则要采用阳极保护。

缓蚀剂。缓蚀剂是一种向缓蚀体系中添加适当浓度，就能显著降低金属的腐蚀速度而对腐蚀剂浓度影响很小的化学物质。缓蚀剂的用量很少，虽然它不能改变金属在介质中的腐蚀倾向，但它能在金属表面形成保护膜，从而减缓金属的腐蚀速度，从而抑制金属的腐蚀。与其他防腐蚀方法相比缓蚀剂具有使用方便、经济、有效的特点，广泛地应用于石油普通、机械制造、交通等工业部门，并在某些工业生产中成为不可取代的重要防护措施，列入到生产工艺或操作规程中。

六．结束语

随着我国经济的发展，工业化的进程也逐渐的加快，工业对于国民经济的发展已经日益重要。机械设备是工业发展中一个不可缺少的部分，其正常运行直接会关系到工程项目的正常生产和运作。腐蚀，是机械设备发生的常见问题，这主要是由于机械设备在日常的环境中由于空气以及水分等因素而发生了化学反应，进而导致设备出现损耗或者是破坏的状况。机械设备在被腐蚀之后会在其色泽、外形以及基本的性能方面发生变化，从而影响设备的正常使用和生产，也会给相关的企业带来一定的损失。所以，对于设备的腐蚀以及防腐措施的研究意义重大。腐蚀介质广泛地存在于企业的日常生产工作环境中，在这样的环境中，机械设备的腐蚀程度通常会更加严重也更快，所造成的损失也较大。因此要加强行业机械设备的防腐蚀能力，对提高机械设备的使用年限，降低企业的生产成本等，都具有较大的意义。

参考文献：

[1] 刘春荣LIU Chun-rong浅谈普通机械设备的防腐设计及措施[期刊论文] 《装备制造技术》 -2011年10期

[2] 韩晗 王鑫 董亮 浅议普通机械设备的防腐设计及措施 [期刊论文] 《中国普通贸易》 -2013年5期

[3] 张海波论述普通设计中的防腐问题 [期刊论文] 《世界华商经济年鉴•城乡建设》 -2012年9期

[4] 白平南普通机械设备的防腐措施 [期刊论文] 《考试周刊》 -2012年21期

金属腐蚀与防护论文例2

中图分类号：K928.78文献标识码：A

1 绪 论

随着公路桥梁的快速发展，公路钢桥在桥梁界中所占的比例越来越大。钢桥具有跨径大、承载能力强、施工工期短、服役年限长等特点，被世界各国广泛采用[1]。但是越来越多的刚桥梁身处湿热、酸雨、盐雾、工业大气、海洋大气等环境遭受着腐蚀，如何对钢结构进行有效的防腐蚀、确保其寿命长久已成为钢桥梁设计和建造过程中的重要环节。

2 桥梁的腐蚀环境

2.1 大气腐蚀

桥梁长期暴露在空气中，由于空气中的水分、氧气和腐蚀介质的化学和电化学作用而引起的金属腐蚀现象称为大气腐蚀。大气腐蚀的影响因素主要取决于大气成分及空气污染物、相对湿度、表面温度、表金属面状态等。

2.2 水介质腐蚀

一般情况下淡水的腐蚀性较低，但随着工业废物的排入，淡水的水质也发生很多微小的变化，他们一定程度上会加速金属的腐蚀。海水腐蚀通常按金属与海水的接触情况不同分为飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。

2.3 土壤腐蚀

金属在土壤中的腐蚀，属于自然状态下的电化学腐蚀。土壤中金属腐蚀主要受宏观电池控制，宏观电池腐蚀主要受阴阳极电极面积比和土壤电阻率的影响。

3 桥梁钢结构的腐蚀形态

桥梁钢结构的腐蚀形态多种多样，可以分为均匀腐蚀和局部腐蚀。在局部腐蚀中，又可以细分多种形态。主要有均匀腐蚀、点蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀[2]。

3. 1 均匀腐蚀

均匀腐蚀是最常见的腐蚀形态，主要特征是腐蚀分布于整个金属表面，并以相同的速度使金属整体厚度减薄。

3. 2 点蚀

钢材在适宜的环境介质中，经过一定时间大部分表面未受腐蚀，但在个别的点或微区内，由于金属的选择性腐蚀而出现蚀孔或麻点，随着时间的增加，蚀孔向纵深方向发展，这种腐蚀形态称为点蚀。点蚀的产生一般是由于氯离子吸附在金属表面膜中某些缺陷处引起的。

3. 3 电偶腐蚀

影响电偶腐蚀的因素有环境、介质导电性、阴阳极的面积比等。在潮湿大气中也会发生电偶腐蚀，湿度越大或大气中含盐分越多，则电偶腐蚀越快。

3. 4 缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属相连接时表面存在缝隙，在有腐蚀介质存在时发生的局部腐蚀形态，主要发生在金属铆接、螺栓连接、螺钉接头、非金属材料的法兰垫圈与金属材料间等部位。

3. 5 应力腐蚀

应力腐蚀是指在一定环境中由于外加或本身残余的应力，加之腐蚀的作用，导致金属的早期破裂现象。金属应力腐蚀破裂只在对应力腐蚀敏感的合金上发生，纯金属极少产生。

4 铁路钢桥不同部位的腐蚀特性

4.1 铁路钢桥的桁梁结构

跨海大桥受到海洋性气体中氯离子的侵蚀，腐蚀环境最为恶劣。处于工业区和城市的桥梁，由于大气环境很差，受到的腐蚀也很严重。铁路钢桥大多采用明桥面，列车垃圾及废水对铁路桥面的腐蚀产生最直接的影响。

4.2 钢箱梁

悬索桥和斜拉索桥的钢箱梁的外表面，主要发生大气腐蚀。箱梁的内部，通风很差，湿气的聚集会引起涂层的起泡锈蚀等。

4.3 吊杆、系杆及缆索系统

桥梁的缆索系统主要指斜拉桥的斜拉索、悬索桥的主缆和吊索以及一些拱桥的吊索等。缆索系统处于高空之中，主要的腐蚀环境是大气腐蚀。悬索桥拉索和主梁、立柱、索夹和索鞍等的结合处，通常也是最易受腐蚀的地方。

4.4 栓焊连接部位

高强螺栓连接部位应力比较集中，较钢梁大面积部位易积水和存留灰尘，易产生缝隙腐蚀等局部腐蚀。焊缝部位易出现缺陷，并且在焊接过程中产生的焊渣是由铁的氧化物和无机盐类等组成的多孔混杂体，极易吸收水汽和有害气体，产生腐蚀，该部位的腐蚀属焊缝腐蚀。

5 钢桥的防腐措施

5.1 涂料保护

采用涂料来保护钢铁，就是要提高其腐蚀电位，由腐蚀阳极成为阴极，隔绝电解质以免形成腐蚀电池。漆膜的耐腐蚀一个重要原因就是涂层作为一种高聚物薄膜，能够不同程度地阻缓腐蚀因子水、氧和离子的透过，从而发挥防锈防腐蚀的作用。此外，涂层漆膜对腐蚀介质的稳定性，与底材的附着力以及相应的机械性能对于涂层的防腐蚀性能都有着重要的影响。涂料对桥梁用钢铁的保护作用主要有三种，屏蔽作用、缓蚀作用和阴极保护作用。

5.2 阴极保护

阳极保护主要是对钢铁进行钝化，保护其在强氧化性质中不受腐蚀。阴极保护是使用钢铁成为阴极并极化，以减小、防止腐蚀可以分成牺牲阳极保护和外加电流保护。

牺牲阳极保护法，是采用一种比所要保护金属的电位要负，即化学性质更为活泼的金属或合金，与被保护的金属连接在一起，依靠该金属或合金不断的腐蚀牺牲掉所产生的电流使其他金属获得阴极极化而受到保护。外加电流阴极保护是由直流电源通过辅助阳极对被保护体施加保护电流，使被保护体成为阴极并极化，从而免受腐蚀的一种保护技术。

6桥梁热喷涂长效防腐蚀技术

热喷涂是依靠专用设备产生的热源（火焰、电弧等），把金属或非金属固体材料加热熔融或软化，并利用热源自身的动力或外加高速气流雾化，使雾化的喷涂材料快速喷射到经过预处理干净的基体表面形成徐层过程[3]。这些喷涂层具有防腐蚀、耐磨、耐热、抗氧化、绝缘、导电、屏蔽等性能，使基体材料本身不具备的性能得到合理的补偿。

热喷涂方法有很多种，最为常用的有火焰线材喷涂、火焰粉末喷涂、电弧喷涂、等离子喷涂、激光喷涂等。

6.2.1 火焰喷涂防腐

火焰喷涂是以氧气、乙炔气燃烧火焰作为热源，将锌丝、铝丝等加热到熔融或高塑性状态，在压缩空气高速气流的泄引下，将熔融化的锌、铝雾化喷射到预先准备的喷砂表面形成涂层。但火焰喷涂生产效率低下，喷涂过程质量控制不稳定，喷涂层结合力低等问题逐渐暴露出来，作为热喷涂长效防腐蚀技术有待用新技术来取代和完善。

6.2.2 电弧喷涂防腐

电弧喷涂是通过具有平直特性的电弧喷涂电源，使两根分别带有正、负电荷的金属丝材连续被送到电弧喷枪端头，在端部相接触产生电弧熔化，熔融的高温金属液滴被压缩空气喷吹、雾化、喷涂至工件表面与基体形成结合良好的电弧喷涂层。

电弧喷涂层复合涂层防腐蚀失效基本顺序是：有机封闭涂层老化失效后，电弧喷涂层以比较低的腐蚀速率进行自腐蚀，喷涂层厚度逐渐减薄至局部钢铁暴露时，开始对钢铁进行电化学阴极保护。因此，在电弧喷涂复合涂层的有机封闭涂层完全失效后，要每隔一定时间及时对封闭涂层进行维修，使得喷涂层一直处于完好状态，从而可获得相当长久耐腐蚀保护寿命，钢铁也根本不会发生腐蚀。

参考文献

金属腐蚀与防护论文例3

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. 

金属腐蚀与防护论文例4

在我国石油天然气行业，主要采用的是管道运输。管道运输的优点有：运输成本低；建设周期短；受气候、环境影响小；能输送液体、气体及浆体等多种介质，可穿过各种区域。在国家制定的国家能源结构调整的状态下，我国天然气管道的处于一个高速发展的阶段，全国累计管道长度两万公里。同时就带来的石油天然气管道的腐蚀与防护问题。管道的腐蚀，一方面由于穿孔而引起的油、气跑漏损失；另一方面还因腐蚀而引起爆炸，造成巨大的经济损失。特别是在人员比较集中的区域，因管道腐蚀带来的安全事故造成的人身安全和经济损失就更严重了。

1 石油天然气管道腐蚀的原因

1.1 环境因素

石油天然气管道基本上都是处在土壤中，它的腐蚀同土壤环境有着密切的联系。在土壤中形成了气、液、固多相体系，容易引起金属管道的电化学腐蚀环，且大多数属于氧去极化腐蚀，只有在强酸性土壤中，才会发生氢去极化腐蚀。在土壤腐蚀中，阴、阳极过程受土壤结构及湿度的影响极大。对于埋地管线，经过透气性不同的土壤而形成氧浓差腐蚀电池时，土壤的电阻成为主要的腐蚀控制因素。

1.2 钢管的材质与制造因素影响

管道的主要材质是钢管，它是管道腐蚀的最内在的因素，特别是钢材的化学组分与微晶结构。目前一般认为，如果钢管中 S、P 等非金属会含量过高的话，就容易发生腐蚀，C、Si过高易造成脆性开裂。在钢管制造过程中，表面存在缺陷如划痕、凹坑、微裂等，也易造成腐蚀开裂。

1.3 管理因素

一项工程，一般都是对生产工艺流程的设施比较重视，对铺设后的管理，维护工作去忽视。个别单位从经济上考虑，施工过程简单，原料廉价，程序不规范。

2 石油天然气管道腐蚀的防护措施

据统计，全球因油气管道腐蚀而造成的经济损失都达数百亿美元，因此，开展对石油天然气管道腐蚀的防护措施的研究具有重要的现实意义和经济效益。目前，防腐采取的措施主要有以下几种：

2.1 缓蚀剂防护

缓蚀剂保护是在腐蚀环境中，通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀速度的物质以保护金属的方法。机理为通过缓蚀剂分子上极性基团的物理吸附作用或化学吸附作用，使缓蚀剂吸附在金属表面。重庆建筑大学的曹登祥等人研究了缓蚀剂对金属管道腐蚀的机理，它们选用不同性能的缓蚀剂和表面活性剂进行复配，对模拟的油、气管道常规输送工况进行了静、动态对比试验。通过试验数据分析，寻求了最佳的缓蚀剂与表面活性剂的配比。目前石油天然气管道防腐用缓蚀剂的主要类别有：咪唑啉类、胺类（包括胺、亚胺、季胺、胺酰等）、有机磷酸盐类、吗琳类、炔醇类等等。这些缓蚀剂的共同特点是其分子的基本化学结构是由极性基与非极性基所组成。

2.2 外涂层防护

目前，外涂层防护已被很多科研工作者认为是控制腐蚀的有效办法。现在常见的涂层有以下几种。

2.2.1常温固化陶瓷防蚀涂层

目前最新的是西南科技大学张凡等人研究的常温固化陶瓷防蚀涂层技术。他们采用自制的粘结剂和陶瓷粉混合涂覆在金属管道的表面，让其常温固化，达到保护金属管道的作用。此种常温固化陶瓷防蚀涂层还可用于一部分被腐蚀管道的修复。

2.2.2煤焦油瓷漆

煤焦油瓷漆的优点是：使用寿命长；吸水率低；抗植物根茎穿透和耐微生物腐蚀切电绝缘性能能好。国内外使用其已有70 多年历史了，但是因为其污染环境，近年来因受环保的限制逐渐被其他覆盖层代替。

2.2.3液体聚氯脂涂层

无溶剂聚氨酯涂料的优势：固化时间短；能抗阴极剥离；抗磨损和抗土壤应力的能力强；粘结性好。一般对即涂层厚度的要求为1-1.5mm，对管道的温度要求为80℃以下。

2.2.4三层复合涂层

目前三层系统由环氧粉末底层、粘结剂中间层和聚烯烃外护层组成。复合涂层的优点：兼有熔结环氧优异的防蚀性能；良好的粘结性。缺点是施工工艺较复杂，在施工过程中容易产生膜下腐蚀。目前在陕-京输气管线、靖-西输气管线及兰-成-渝成品油管线上均有应用。

2.2.5溶结环氧粉末涂层

我国在1985年开始使用溶结环氧粉末涂层。它由固态环氧树脂、固化剂及多种助剂经混炼、粉碎加工而成。其优点是钢管的粘结力强，机械性能好，使用温度高，良好的膜完整性、优秀的耐阴极剥离性能、耐土壤应力、耐磨损。一般适用于大多数土壤环境。缺点是涂 层较薄，对损伤的抵抗力差。在美国铺设大直径的新建管道 一般都是采用溶结环氧粉末涂层。

2.3 阴极保护

石油天然气管道采用阴极保护已有几十年的历史了。在管道的防腐施工中，管壁的涂层破损处容易被腐蚀。阴极保护是一种用于防止金属在电介质中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是使金属构件作为阴极，对其施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，该金属表面的电化学不均匀性得到消除，腐蚀的阴极溶解过程得到有效抑制，达到保护的目的。

3 结论语

石油天然气管道输送成本低、效率高，目前得到了飞速的发展。同时对金属管道腐蚀的防护技术的研究就变非常重要了。本论文对石油天然气管道腐蚀的原因做了详细的分析，同时针对石油天然气管道腐蚀的防护措施做了详细的阐述，为石油天然气企业管道的防腐蚀提供了一定的参考作用。论文作者水平有限，不足之处请多多理解。

参考文献

[1] 周虹伶，曹辉祥. 天然气管道腐蚀研究[J]. 内蒙古石油化工，2009，（13）：5-6

[2] 赵文德. 石油天然气管道的腐蚀与防护[J].化学工程与备，2009，（07）：100-101

金属腐蚀与防护论文例5

中图分类号：TG172 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）18-0107-01

1 前言

天然气供应是现代化城市能源供应的重要组成部分，而钢制管道又是目前城市用于燃气输配的主要管材之一，它的可靠性、安全性是我们保障工业企业燃料供应和居民生活用气的重要保证。埋设地下的天然气管道经过长期使用会发生蚀穿、断裂等腐蚀现象，甚至为造成漏气后引起火灾、爆炸等后果，不仅破坏正常的生产输送和生产运行，给企业造成很大的经济损失，也严重危害人们的生命安全。为了保证正当的输送和运行，结合总部地区防腐施工的具体情况，论述天然气埋地钢管腐蚀与防护。

2 造成天然气钢管腐蚀的原因

2.l 化学腐蚀

是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。也就是说金属直接和介质接触引起的金属离子的溶解过程，在金属表面均匀发生，腐蚀速度缓慢，化学腐蚀是全面的腐蚀，在化学腐蚀的作用下，管壁的厚度是均匀减少的。

2.2 电化学腐蚀

是指金属表面与离子导电的介质（电解质溶液）发生电化学作用而产生的破坏。也就是金属和电解质组成原电池所发生的金属电解过程。金属与电解质之间存在一个带电的界面，与此界面有关的因素都会影响腐蚀过程的进行。其实质是浸在电解质溶液中的金属表面上形成了以金属为阳极的腐蚀电池。包括异金属接触产生的腐蚀原电池、钢管本身成分含量复杂产生的原电池、氧浓差产生腐蚀原电池、盐浓差腐蚀原电池和直流杂散电流腐蚀、交流杂散电流腐蚀。

土壤中埋地钢管受到的电化学腐蚀的强弱程度，与土壤的腐蚀性即土壤的电阻率有关。土壤的电阻率可通过一定的方法测定出采，依照其值的大小可以划分土壤的腐蚀等级。

3 天然气钢管的防腐措施

管道外包扎绝缘层将管道与作为电解质土壤离开，增大与土壤间电阻，从而减小腐蚀电流，达到防腐的目的。但单一地采用金属与土土壤的绝缘防腐层，并不能完全地达到防腐的目的。由于生产、运输、贮存和施工中不可能不出现缺陷。因此，必须采用防腐层与电化学保护同时使用的方法，使腐蚀控制手段互为补充。采取的方法如下：

3.1 绝缘层防腐法

3.1.1 石油沥青

石油沥青是我国和东欧国家的传统防腐材料，施工方法与煤焦油瓷漆相似，加强带为玻璃布。在施工过程中，现场熬制沥青会产生大量废气，对大气造成污染，不符合环保要求，因此这种防腐做法逐渐被取代。

3.1.2 环氧煤沥青

环氧煤沥青防腐涂料是冷涂型涂料。在国内于1978年开始使用，近十余年在石油化工和城建等部门的输油，输气、自来水，热力，燃气等方面的埋地钢质管道和钢制储罐防腐蚀工程中的用量明显上升。它的特点是漆腊耐磨，且对金属有很好的附着力，比石油沥青防腐更优越。

3.1.3 冷缠胶粘带

冷缠胶粘带防腐在油气管道上应用已有40年的历史，到1990年世界上有近30万公里的管道采用胶粘带防腐，由于其优越的防腐和施工性能，使它在管道防腐体系中占有一定的优势。

3.2 电保护防腐法

3.2.1 外加电源阴极保护法

利用外加的直流电源，通常是阴极保护站产生的直流电源，使金属管道对土壤造成负电位的保护方法。当被保护的管道与其他地下金属管道邻近时，必须考虑阴极保护站的杂散电流对它们的影响。

3.2.2 牺牲阳极保护法

采用比被保护金属电极电位较负的金属材料和被保护金属相连，以防止被保护金属遭受腐蚀。牺牲阳极又名保护器，通常是用电极电位比铁更负的金属，如镁、铝、锌及其合金作为阳极。

3.2.2.1采用牺牲阳极法时，选用阳极的保护效果应符合以下要求。

a）对地电位应达到-0.85V或更负；

b）通电时，阴极电位较自然电位向负方向变化值应大于300My；

c）当土壤或水中含有硫酸盐还原菌，且硫酸根含量大于0.5%时，通电后，对地电位应达到-0.95V或更负。

3.2.2.2牺牲阳极在埋设时，与保护的燃气管道的距离不宜小于0.3m，也不宜大于7m，埋设深度不宜小于lm，且直埋设在潮湿的土壤中。埋设形式可采用立式或卧式。

在阳极与保护管道之间，严禁设置其他金属构筑物。

3.2.2.2.3牺牲阳极检测桩、检测头在设置时应符合下列要求：

a）检测桩、检测头宜设置在燃气主干管沿线；

b）宜每5组牺牲阳极或至少1Km设置1个检测桩；

c）检测桩应设置在牺牲阳极附近，且宜安装在管道沿线中土壤腐蚀性强、湿度大、地下水位高或管道绝缘防腐层薄弱的地点；

d）宜每在每个检测桩附近设置1个检测头。

金属腐蚀与防护论文例6

在工业生产合格经济建设过程中，金属材料腐蚀不仅给我们造成重大的经济损失，还可能致使有害物质污染我们生存的环境，破坏人类的健康。每年因为金属腐蚀造成的灾难事故更是严重威胁我们的生命和财产安全。本文阐述金属腐蚀的防护措施及方法，重点介绍当前涂层防护方法，为金属防腐蚀提供参考。

一、金属腐蚀的危害性

金属的出现极大地推动了人类文明的进程，但是也给人类社会造成了重大的经济损失。相关统计资料显示，美国因为金属腐蚀在1975年受到700亿美元的损失，占到美国国民生产总值的5%，直到现在美国每年因为金属腐蚀带来的经济损失超过国民生产总值的5%。我国在1999年因为金属腐蚀而造成的损失超过3000亿元。由此可以看出，无论是现在还是过去，金属腐蚀给我造成的巨大的损失，但是金属材料优越的机械性能又是其他工程材料短期内难以替代的，研究金属腐蚀防护措施和方法来延缓金属腐蚀，对于我国经济发展和环境保护具有十分重要的意义。

二、金属腐蚀的分类

金属腐蚀是指金属在外界环境和金属性能变化的共同作用下而引起金属的变质或者破坏，最终影响金属的使用性能。按照金属腐蚀的过程可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀；按照金属腐蚀破坏形态和腐蚀区域的分布可以分为局部腐蚀和全部腐蚀；按照金属腐蚀的环境条件可以分为常温腐蚀、高温腐蚀、湿腐蚀和干腐蚀等。

三、金属腐蚀防护措施

1、隔离法。造成金属腐蚀的重要原因是微电池作用，微电池的产生必须同时具有阴阳两极。金属腐蚀防护的首要措施就是将金属的阳极同阴极隔离，使金属阴阳两极不能够构成微电池。常见的隔离方法有钝化法、涂层法和电镀法。

2、缓蚀剂法。金属缓蚀剂防护法是一种常见的金属防腐蚀措施。在金属所处的环境中，加入少量的缓蚀剂，从而与金属的表面发生物理化学反应，形成的保护膜能够延缓金属材料的腐蚀。缓蚀剂的使用过程中不需要专门的设备仪器，也不会改变金属的性质，因而缓蚀剂法具有适用性强和经济的特点。金属缓蚀剂分为无机盐和有机盐，缓蚀剂通过同金属腐蚀物发生反应生成沉淀并覆盖在金属表面，形成保护膜。如果阳极缓蚀剂的量不足，范围会加快金属的腐蚀，阴极缓蚀剂能够增加阴极极化，即使量不足能够起到缓蚀的作用，因此缓蚀剂的使用必须要根据实际情况控制用量。

3、电化学保护法。电化学保护法师金属腐蚀防护的重要措施之一，其原理是添加外部电流，致使金属内部的电位发生变化，起到抑制或者延缓金属腐蚀的作用。电化学保护法分为阴极保护和阳极保护两种，阳极保护是通过足够的阳极电流，使金属的电位变成钝化状态，阴极保护是通过足够的阴极电流，使金属电位发生阴极极化，从而实现阻止和延缓金属溶解。

四、涂层法的研究现状

笔者目前从事金属表面处理、涂料处理等工作，下面结合当前工作内容介绍涂层法的发展及现状。金属腐蚀防护的涂料必须具备以下几个特征：第一，耐腐蚀性能强，涂层的物理和化学性能稳定，不会被金属腐蚀介质溶胀，也不会被腐蚀介质分解和破坏；第二，渗水性和透气性要小，涂层内的建筑受到腐蚀，其根本原因就是水和氧穿透涂层到金属表面造成的，因此选择涂层材料必须充分注意渗水性和透气性；第三，涂料具有一定的机械强度和优良的附着力，涂层能够牢固地粘附在金属表面是发挥涂层作用的关键，同时一定的机械强度能够确保金属表层承受一定强度的应力。

目前使用的防腐涂料有酚醛树脂防腐涂料、聚氨酯防腐涂料、环氧树脂防腐涂料、过氧乙烯树脂防腐涂料等，这些防腐涂料在较低温度条件下具有良好的防腐效果，当温度超过120度之后，这些防腐涂料则不能够满足防腐要求。因此研究具有优异耐腐蚀性能和高稳定性的防腐涂料对于金属防腐来说显得非常重要。

1、新型氟树脂防腐涂料。有机分子结构中存在氟元素的树脂统称为氟树脂，结构中存在稳定的C—F，该化学键具有以下特征：键能大，远远超过C—H键；氟原子的半径和极化率小。因此氟树脂具有一些良好的性能，例如耐久性、耐高温、耐化学腐蚀性、高绝缘性和低电解常数等特性，以氟树脂为原料制成的化学涂料具有极强的化学惰性，能够耐高温、耐强酸和强碱等物质的腐蚀，在40-200度范围内均可以使用。聚四氟乙烯树脂涂料是应用最早的树脂涂料，具有耐化学品性，但是也存在明显的缺点，熔点高和不溶于一些有机溶剂，制成的涂料孔隙率高，不能够单独作为防腐涂层，使用范围受到一定的限制。为了弥补这些缺陷，先后出现了可溶性聚四氟乙烯树脂、聚全氟乙丙烯树脂、乙烯—四氟乙烯共聚物树脂、聚氟乙烯树脂和聚偏氟乙烯树脂等为主要成份的涂料，在有机分子中引入官能团，增加了有机溶剂的溶解性和相容性，大大提升了涂料的防腐效果。

2、聚苯硫酸防腐涂料。美国1968年开发了聚苯硫醚树脂为主要成份的涂料，这种树脂是由硫和苯简单交替键合，具有以下优良特性：极高的热稳定性；优异的耐腐蚀性，170度以下不溶于很多种类的有机溶剂，其耐腐蚀性仅次于氟树脂；良好的粘合性能，对非金属物质的粘合性超强，尤其是对玻璃的粘合性超过玻璃的内聚力；机械强度高，但是韧性和耐冲击性比较差，需要改善。官从胜研究聚苯硫醚树脂与氟树脂共混改性的防腐涂料，表明复合防腐涂料的耐腐蚀性有了显著提升，但是粘附性有所下降，可以通过分层过渡等方法来改善。

3、氯化聚醚防腐涂料。氯化聚醚树脂又称为聚氯醚树脂，该树脂中含氯量达到45.5%，氯原子以更为稳定的氯甲基形式与主链的碳原子相连，由于碳原子结构上不含有氢原子，该树脂受热之后不会释放氯化氢等有害物质。该结构中不含有活性的官能团，这种树脂具有优良的耐腐蚀性和耐高温性，对多种酸、碱、盐等物质都有良好的抗腐蚀能力，但是在-40度以下就会脆化，使用温度的限制比较明显。

4、聚苯胺防腐涂料。聚苯胺防腐涂料具有可逆的化学活性和高导电率，物理化学性能优异，原材料和合成方法都比较简单，以聚苯胺树脂为主要原料的涂料大量出现。聚苯胺防腐涂料使用需要以低含量聚合物与聚苯胺配制成底漆，再用具有对水和离子有良好屏蔽作用的面漆配套使用，防腐效果更好。但是聚苯胺防腐涂料因为聚苯胺薄膜的多孔性，使得底层涂料的附着力较差，需要改善。

总结

随着科学技术的发展和进步，金属材料的使用范围和用量都会进一步扩大，因而金属防腐对我们极为重要。常用的隔离法、缓蚀剂法和电化学保护法等防护手段在本质上不能够解决金属腐蚀问题，研究新型的合金材料等防腐金属材料才是解决金属防腐蚀的最好途径。

金属腐蚀与防护论文例7

关键词： 特种设备；金属腐蚀；成因；防护

Key words： special equipment；metal corrosion；causes；protection

中图分类号：TG17 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0311-02

1 概述

金属的腐蚀是金属工件在所使用的外界环境的作用下引起的破坏或变质。金属腐蚀的现象是普遍存在的。例如，钢铁材料在潮湿的空气里出现红褐色铁锈等。金属因腐蚀而遭到的损失是惊人的。金属构件和零部件在加工、储存和使用中，由于腐蚀而使其性能变坏、精度下降，对于特种设备来说使其无法正常使用，安全性能得不到保障等，严重者甚至报废或发生安全事故。

2 腐蚀的种类

我国作为世界上钢铁产量最多的国家，每年被腐蚀的钢铁占有很大比重。而这些腐蚀不仅造成经济损失，更是对安全构成危险。目前国内已经发生过多起灾难性腐蚀事故，如桥梁因钢梁产生裂缝塌陷，起重机械因腐蚀变形严重发生事故，油管因穿孔或裂缝而漏油发生爆炸，压力管道破坏有毒气体的泄漏、可燃气体的燃烧爆炸等等。一般情况下按腐蚀过程来分：主要有化学腐蚀和电化学腐蚀；按腐蚀的环境条件分为高温腐蚀和常温腐蚀等。

2.1 化学腐蚀 化学腐蚀是金属和接触到的物质（如SO2，Cl2，O2等）或非电解质液体（石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。温度对化学腐蚀的影响很大。钢铁在常温下的干燥空气里，腐蚀的速度是很小的，但在600℃以上高温，钢铁易形成氧化铁皮。在机械加工、使用和保管中，干燥和高温同时存在的条件并不多，因此化学腐蚀引起的金属腐蚀是不明显的。

2.2 电化学腐蚀 电化学腐蚀是不纯金属或合金跟电解质溶液接触时，发生原电池反应而引起的腐蚀，比如常见活泼的金属失去电子被氧化。即化学反应中有电流产生使腐蚀过程逐渐进行。形成电化学腐蚀须具备三个条件：存在电位差；存在电解质溶液；发生接触。破坏或抑制任何一个条件，都可以防止金属电化学腐蚀的发生。

如钢铁处于酸性条件中（析氢腐蚀）：

Fe-2e-=Fe2+

2H++2e-=H2

钢铁处于弱酸性、中性或碱性条件下（析氧腐蚀）：

2Fe-4e-=2Fe2+

O2+2H2O+4e-=4OH-

2Fe+2H2O+O2=2Fe（OH）2

4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

4Fe（OH）3=Fe2O3+3H2O

3 防腐蚀措施

3.1 提高金属材料本身的抗蚀能力

①钢的基体组织合金化。当钢中加入一定量铬、镍、硅、钒、钨、钼等合金元素时，可以提高抗蚀能力。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。铬能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，是不锈钢、耐热钢的重要合金元素。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。钒是钢的优良脱氧剂，钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。②金属组织单相化。使钢的组织呈单一的铁素体或奥氏体状态，且尽量减少杂质的含量，也可提高钢材的抗蚀能力。

3.2 利用覆盖法提高金属的抗腐蚀能力

3.2.1 金属覆盖法 锌、铅、锡、铬、镍、铜等金属的活泼性很小，把这些金属覆盖在被保护的金属表面，便可达到防锈的目的。①喷镀法。喷镀法的优点是可以给大型构件防锈。但它的缺点也很明显，即喷镀的金属与基体金属结合不牢固，防锈效果不理想。喷镀法不但用来防锈，而且在修复磨损零件、填补有裂纹的铸件等方面也有良好的效果。②包镀法。在被保护金属坯料的每一面放好保护板，然后进行热轧，依靠机械力和扩散作用使二者牢固结合在一起，得到抗蚀覆盖层的方法称为包镀法。包镀法可使钢的表面包以黄铜、镍、铝和不锈钢等耐蚀金属，达到既可用价廉的普通钢来代替贵重的有色金属或不锈钢，又可达到防止腐蚀的目的。③热镀法。把钢件浸入耐蚀的金属液中，使镀层金属在熔融状态下与钢件表面的铁形成合金，并在镀层的最外边形成纯的镀层金属的方法称为热镀法。热镀的耐蚀金属多是锌、锡、铅等有色金属。热镀法操作简单，生产率高，得到了广泛应用。④渗镀法。在高温下使耐蚀金属扩散至钢件表面的一定深度，获得耐蚀的合金覆盖层。渗镀的元素有铝、铬、硅等。⑤电镀法。电镀法是应用最广泛的防止金属腐蚀的方法。常用的镀层金属有锌、镉、铜、镍、锡等。电镀法与其它获得保护覆盖层的方法相比，具有下列优点：第一，可灵活而准确的控制镀层的厚度和质量。第二，电镀法消耗的镀层金属最节省。第三，镀层金属纯度高，而且与被镀金属结合牢固，因而防锈性能高。第四，不用加热或加热温度不高，节省能源，而且不会因高温加热而影响被镀金属的性能。电镀的缺点是生产率低。

3.2.2 非金属覆盖法

①涂防锈油法。涂防锈油是常用的防止金属制品在储存、加工、运输和使用中腐蚀的方法。短期性防蚀（如工序间防蚀），常用较稀的防锈油，如F-1、F-4、F-33、F-41等牌号的防锈油；长期性防锈（如半成品和成品的库存），要用较稠的油，如FY-5、501、201、F-31等防锈油；长期封存（如成品出厂）时要用更稠的防锈油（脂），如FZ-4、FZ-8、663、3、191、501等牌号的防锈油（脂）。

②采用可剥性塑料防锈法。采用浸涂、喷涂或刷涂的方法，使被保护金属裹上一层塑料薄膜，从而隔离了金属与腐蚀性介质的接触，达到防锈的目的。这种方法的防锈期较长，可达5-10年，使用时，可以立即剥除，不必像涂防锈油法那样再经过费时费力的清洗手续。

③涂油漆法。涂油漆防锈法是最古老也是应用最广的方法。但是，单一的油漆膜不能完全阻止水分和氧气渗透至金属表面，所以好的防锈油漆还加入钝化剂，防止生锈或大大推迟开始生锈的时间。油漆主要用于桥梁、建筑物和机器外表面，以防止大气腐蚀。

3.3 采用化学处理法防锈

用化学处理法可使金属表面生成一层钝化膜保护层，从而达到防锈的目的。实质上这也是一种覆盖层保护法。①钢铁的氧化处理。氧化处理是使钢铁表面形成一层致密、均匀、与金属表面牢固结合的氧化膜，这层氧化膜保护内部金属免于继续氧化腐蚀。氧化处理不会增大零件尺寸，对干燥空气的抵抗力强，但在水中和湿气中的抵抗力差。适合一些精密零件和工量具的防蚀处理。②钢铁的钝化处理。钝化处理就是使金属表面形成一层保护膜（钝化膜），以抵抗大气腐蚀而不生锈。③钢铁的磷化处理。在磷酸盐溶液中，使钢铁表面形成一层致密的灰黑色磷酸盐保护膜，以达到防锈目的的方法称为磷化处理。磷化处理不改变零件尺寸，常用于螺钉、螺母等。

4 结论

为了减少特种设备金属零部件和构件在加工、储存和使用中因腐蚀而造成的损失，必须了解腐蚀发生的原因和影响腐蚀的因素，根据金属零件和构件的精密度、复杂度以及特种设备所处使用环境等，提高金属材料本身的抗蚀能力，采用覆盖法或化学处理法是行之有效的防护措施。

参考文献：

金属腐蚀与防护论文例8

一、油气管道防腐的意义

现阶段，我国石油天然气资源的输送主要依靠长距离埋地管道来实现，管材一般为钢制或铸铁管道。管道腐蚀是影响石油行业健康持续发展的关键性因素，石油管道腐蚀不仅造成设备设施的破坏和能源的流失等直观损失，而且还会引发油气火灾爆炸等严重后果，而由此带来的环境污染、对生命财产造成严重威胁等一系列损失，造成各方面经济损失难以预计。输送石油天然气的管道大多处于复杂的土壤环境中，所输送的物质其腐蚀性各异，管道内外壁均有被腐蚀的可能性，一旦管道被腐蚀穿孔，后果不堪设想。沿海滩涂土质中含有海水的部分成分，盐度高，从滩涂内部穿越的油气管道被诸多复杂成分包围，化学反应更为强烈，管壁腐蚀减薄较普通土层的管道更为迅速。所以，壁厚检测、防腐防护等措施需区别对待。以辽河油田锦州采油厂为考察对象，作者对环渤海湾部分滩涂地埋管线的防腐管理状况进行系统研究、对比和分析，探索穿越滩涂管道防腐工作的新方法、新思路，对腐蚀程度严重的管道采取适宜的技术进行修复以延长管道的使用寿命，为确保油田生产安全具有十分重要的现实意义。

二、滩涂埋地管道腐蚀现状

锦州采油厂沿海滩涂埋地管道大多建设与上世纪90年代，部分管道已服役超过15甚至20年，所采取的防腐措施基本以石油沥青玻璃布和黄夹克防腐层外包玻璃丝布为主，覆盖层老化和管体腐蚀等问题日渐突出。

一般土质中的埋地管道，由于土质腐蚀性较弱，雨水侵蚀较少，土壤干燥且结构变化不大，再加上管理有经验，腐蚀防腐措施得当，所以，一般管线的年腐蚀穿孔仅为1-2次。

滩涂埋地管线的腐蚀情况则较为严重，这是因为位于滨海滩涂的管道受海水电化学腐蚀、海洋微生物和海洋生物腐蚀的影响，引起保温层、管道材料受损极为强烈，管道的使用年限大大降低。而且，滩涂管道周边多为海产品养殖区，一旦发现管线穿孔不仅会被政府相关部门追究法律责任，还要对养殖户带来的损失进行赔偿，对企业的经济损失更大。

三、管道腐蚀原因分析

埋地钢质油气管道发生腐蚀有三大影响因素：即土壤、防腐层、金属材料，管道的腐蚀破坏是上述诸因素相互应先的结果。

1.土壤腐蚀因素

土壤腐蚀绝大多数情况下都是由于埋在地下的金属管线与土壤这种十分特殊的电解质进行电化学过程引起的。滩涂中土质含盐、碱、海水、海洋微生物等，组成一个由气、液、固组成的多相体系，其盐度、透气性和含水性构成了埋地金属的电化学腐蚀环境，且大多数属于氧化腐蚀。

在滩涂腐蚀中，化学反应过程受土壤结构及湿度的影响极大，若土壤疏松、干燥，则反应过程不易进行，因为这时缺乏使金属成为水化离子的必要水分。在潮湿的粘性土壤中，氧的渗透和流动速率均较小，但水分充足，透气性不同的土壤形成腐蚀电池，土壤的电阻成为主要的腐蚀控制因素。

2.材料因素

材料方面主要受合金成分和金属表面状态的影响。一般而言，单相合金比多相合金具有较好的耐腐蚀性，加工粗糙不光滑的表面比磨光的金属表面更容易腐蚀。

3.防腐层因素

黄夹克套管和玻璃丝布将钢管和腐蚀介质隔离，切断电化学腐蚀电池的电路。但是，防腐层在管道施工过程中有可能因碰撞而损坏，随着使用时间的慢慢增加和海水的不断侵蚀，防腐层逐渐老化、龟裂、甚至与管体剥离。腐蚀介质从而进入管道外壁，引起管道外腐蚀。

四、滩涂地埋管道方法

1.将地埋管线改为地面架高管线。

空气带来的腐蚀相对土壤的腐蚀可忽略不计，且有较稳定的防腐层的保护，潮湿的空气也不易接触到管壁。维护管桩比维护地下管线更容易、更直观，管桩腐蚀塌陷不会造成直接的污染损失和生产事故。如果管桩腐蚀较严重，可以讲管桩入地部分做与钢管同样材料的防腐，管桩的投入成本可远小于地埋管道检测、更换的系列费用。

2.加强管道壁厚的检测。

增加滩涂埋地部分管道管壁的检测频次，更严密的监测腐蚀状况和规律，及时采取防腐措施。

3.改变管道金属材料。

在金属表面作氧化处理，镀一层氧化膜（Fe2O3），以达到钢铁防腐蚀的目的。或者，加聚乙烯、聚氨酯等塑料喷涂金属表面，比喷漆效果更佳。

参考文献：

[1]冯世明，胡严新. 油气管道腐蚀现状及修复对策. 99中国国际腐蚀控制大会论文集，1999.

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关键词： 电化学腐蚀；因素；控制

Key words： electrochemical corrosion；factors；control

中图分类号：TK228 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）23-0041-02

1 影响电化学腐蚀的因素

影响锅炉电化学腐蚀的因素主要包括金属本身的内在的因素和周围介质的外在因素，内因主要表现为金属的种类、结构、金属中含有的杂质及存在的内部应力，一旦设备制好后，内因就确定了，外因主要表现在水中的含盐量、溶解氧量、PH值、温度和水的流速等，外因是影响锅炉金属腐蚀的主要因素，我们主要对其进行讨论。

1.1 溶解氧量 氧是一种去极化剂，会引起金属的腐蚀，在一般情况下，氧的浓度越大，金属的腐蚀越严重，但是在某种特定的条件下，金属受溶解氧腐蚀的结果会在其表面产生保护膜，从而减缓腐蚀速度。此时，水中的溶解氧的浓度越大，产生保护膜的可能性也越大，所以会使腐蚀减弱。

1.2 PH值 PH值对金属的腐蚀产生极大的影响，PH值低就是水中H+离子浓度大，此时H+离子充当去极化剂，产生的腐蚀称为氢去极化腐蚀。当水中溶解氧引起金属腐蚀时， PH值越低，金属腐蚀速度越大，这是因为低PH值时，铁的腐蚀主要是由于H+离子的去极化作用而引起的，当PH值在中性点附近时，腐蚀速度受PH值的变化很小，这是因为此时发生的主要是氧的去极化腐蚀，水中溶解氧的扩散速度决定了金属的腐蚀速度，而与PH值的关系不大，当PH值较高时，即PH值大于8以后，随着PH值的增大，腐蚀速度降低，这是因为OH-离子浓度增高时，在铁的表面形成保护膜。

1.3 温度 一般情况下，在密闭的系统中，温度越高，腐蚀速度越快。这是因为，温度升高时，各种物质在水中的扩散速度加快和电解质水溶液的电阻降低，这些都会加速腐蚀电池阴、阳两极的电极过程，如果钢铁的腐蚀过程是在开口体系中发生，那么温度升高到一定值时，腐蚀速度会下降，这是因为温升会使气体在水中的溶解度降低，当温度到达水的沸点时，由于气体在水中的溶解度为零，就不再有溶解气体的腐蚀。

1.4 水中盐类的含盐量和成分：一般来说，水的含盐量越高，腐蚀速度越快。因为水的含盐量越高，水的电阻就越小，腐蚀电池的电流就越大，但是当水中含有CO32-和PO43-时，就会在铁的阳性区生成难溶的碳酸铁和磷酸铁保护膜，从而降低铁的腐蚀速度，如果水中含有cl-离子时，由于cl-离子容易被金属表面所吸附，并置换氧化膜中的氧，形成可溶性的氯化物，所以能破坏氧化物保护膜，加速金属的腐蚀过程。

1.5 水的流速：一般来说，水流速度越大，水中各种物质扩散速度也就越快，从而使腐蚀速度加快，在空气中氧气进入水溶液而引起腐蚀的敞口设备中，当水的流速达到一定数值时，多量的氧会使金属表面形成保护膜，所以腐蚀速度减慢，但当水流速度很大时，由于水流的机械冲刷作用，破坏保护膜，腐蚀速度又会增高。

1.6 热负荷：热负荷越高，保护膜越容易受到破坏，即加快了金属的腐蚀速度，其主要原因是在高热负荷下，保护膜容易被破坏，一方面是由于热应力的影响，另一方面，也是由于金属表面上生成的蒸汽泡对膜的机械作用，此外，还发现随着热负荷的增高，铁的电位有降低的现象。

2 防止电化学腐蚀的方法

金属的电化学腐蚀是由于金属和周围介质接触时形成的腐蚀电池引起的，为了使金属不受腐蚀，主要办法是设法消除产生腐蚀电池的各种条件，大体上说，这可以从金属材料的选择、提高金属材料的耐腐性、改善金属材料的表面状态和减少金属材料接触的周围介质的侵蚀性等方面着手。

2.1 金属材料的合理使用 金属材料本身的耐腐性，主要与金属的化学成分、金相组织、内部应力及表面状态有关，还与金属设备的合理设计与制造有关，从防止金属腐蚀的角度看，无疑应该选择耐腐性强的材料，但是金属材料的耐腐性能是与它所接触的介质有密切关系的，到目前为止，还没有找到一种对一切介质都具有耐腐性的金属材料，所以应该根据金属周围介质的性质来选择金属材料，在工业实践中，选用金属材料时，除了应该考虑它的耐腐性，还要考虑它的机械强度、加工特性和材料的价格等方面因素。

2.2 水质调节 同金属相接触的介质，对金属材料的腐蚀的影响，在某些情况下是可以改变的，也就是说，通过改变介质的某些特性，可以减缓或者消除介质对金属的腐蚀作用，例如，锅炉给水的除氧处理，就是除掉锅炉给水对金属的腐蚀，又例如，在锅炉化学清洗时，在除垢的酸液中加入少量的缓蚀剂等药品，就可以大大减少酸液对锅炉的钢材的腐蚀，对于已经建成投入使用的锅炉设备及其水汽系统等金属构件，设备和系统的金属材料已经确定，主要是从水处理和水质调节的角度，也就是从介质处理的角度，来讨论如何较少或者防止锅炉在热力系统中金属的腐蚀。

2.3 形成表面保护膜 金属腐蚀产物有时覆盖在金属表面上，形成一层膜，这种膜对腐蚀过程的影响很大，因为它能把金属与周围介质隔离开来，使腐蚀速度降低，有时甚至可以保护金属不遭受进一步腐蚀，但是，并不是所有的腐蚀产物都可以起到良好的的保护作用，通常，金属表面是否形成良好的保护膜，是影响锅炉材料在使用介质中耐腐蚀性的一个重要因素。

2.4 特殊的保护方法 在一些特殊场合，可以采用特殊的保护方法，如电化学保护技术中的阴极保护方法可用于防治或者简化凝汽器铜管的腐蚀。

3 结论

综上所述，锅炉在使用中由于腐蚀影响锅炉及热力系统安全和经济运行，例如省煤器因腐蚀穿孔和给水泵叶轮的腐蚀、损伤等，造成事故停炉，发生在金属表面的均匀腐蚀，导致运行锅炉发生故障，以致使锅炉提前报废，或者缩短使用年限，而且给水系统的腐蚀物若被带入锅炉，还会污染锅水，引起锅炉内部的结垢和腐蚀，使锅炉的安全和经济运行带来影响，严重者可能导致重大事故发生。全国各行各业都蒙受着腐蚀造成的损失，腐蚀是无声无息的，很容易被人们忽视，但它不但使人们经济上受到损失，并且威胁生产安全，可以酿成灾难性的事故，所以防止锅炉系统金属的腐蚀，有利于确保锅炉在经济的条件下安全、可靠、长期地运行，减少不必要的损失，是锅炉水处理工作者一项重要的工作。

参考文献：

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中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

前言

水工闸门是水电站、水库、水闸、船闸等水工建筑物中控制水位的重要构件，它要长期浸没水下，在启闭时频繁的干湿交替，受到高速水流的冲刷，特别是水线部分受到水、日光及水生物的作用，还受到水浪、泥沙、冰凌和其它漂浮物的冲蚀，钢材很容易腐蚀，显著降低了钢闸门的承载能力，严重影响水利工程的安全。腐蚀不仅影响结构的安全运行，还要消耗大量的人力、物力、财力来进行防腐蚀工作，因此，为了有效地控制钢铁的腐蚀，延长钢闸门的使用寿命，确保水利水电工程的完整和安全，钢闸门的长效防腐问题已引起人们的广泛关注。

一、电化学腐蚀的原理分析

分析伏特电池原理, 把铜板 Cu和锌板 Zn 放入盛有稀硫酸 H2SO4溶液 的 器 皿中, 用导线把它们连接起来, 在导线上再接一个毫安表, 可以发现电流表指针偏转, 证明导线中有电流通过, 电流的方向是由铜板流向锌板； 锌板电位高带有正电荷的锌离子 Zn++通过硫酸溶液趋向铜板, 使铜板获得正电荷, 于是锌板因失去正电荷而显示负极, 铜板因获得正电荷而显示正极, 于是电流就从正极流向负极。锌板不断被腐蚀, 铜板则不断附上硫酸锌 ZnSO4并析出氢 H2来, 这种现象称为析氢现象, 这就是日常使用的干电池的放电原理, 是靠电池内部其中一种金属被腐蚀的过程而实现的, 这种腐蚀现象就叫做电化学腐蚀。

二、水闸门的腐蚀环境及影响腐蚀的因素分析

1、腐蚀的环境：钢结构工程水闸门的腐蚀环境。水利水电工程中的钢结构水闸门及钢结构，有的长期浸于各种水质(海水、淡水、工业废水等)中；有的由于水位变化或闸门启闭常处于干湿交替的环境（这种环境因素对钢结构水闸门的影响很大）：有的还会受到高速水流的冲击和泥沙、漂浮物、冰凌的磨擦；位于水面或水上部分还受到水蒸发的潮湿气氛和飞溅的水雾作用；处于大气中工作的结构还受到日光、空气的作用。因为水工闸门的工作环境恶劣，影响因素众多，我们有必要对腐蚀因素做一下分析。

2、腐蚀的因素：⑴气候原因：钢结构水闸门水上部位易受日晒雨淋、潮湿天气等的作用而发生腐蚀。⑵钢结构表面状态：粗糙、机械损伤、焊接缺陷、缝隙等对腐蚀影响较大。⑶应力和变形：应力和变形越大，腐蚀越大。⑷水质：淡水含盐量较低，闸门的腐蚀视其化学成分及污染情况有所差异；海水含盐量高，导电性好，海水中含大量氯离子，对钢铁的腐蚀性大，钢闸门在海水中比在淡水中腐蚀严重。⑸水流速度：钢闸门受到水流及水中夹带的泥沙等磨粒对金属表面高速冲击，产生冲蚀磨损；同时，水体的流动使极化作用加强，比较容易将腐蚀产物从结构表面随水流冲走，使腐蚀加快，所以经常开闸泄水的闸门比长期关闭的闸门腐蚀严重。

三、闸门在水中的腐蚀问题分析

不同金属元素的离子具有相对的高低电位,其自高向低的排列次序: 钾 K钙 Ca钠 Na镁 Mg铝 Al锰 Mn锌 Zn铬 Cr镍 Ni铁 Fe铅 Pb氢 H铜 Cu银 Ag金 Au。多数金属材料都是由几种金属元素组成的； 就是在纯金属材料中冶炼时不可避 免 地 含 有 S, P, C,Mn 等杂质, 这些杂质在金属体内可划分为很多不同的电极, 当金属处在水中时水是一种带有弱导电性质的电解液, 具备电化学腐蚀的条件, 构成一个个微电池, 阳离子由电位较高的极移向电位较低的极, 使阳极受到腐蚀而阴极得到保护。由于风浪的作用, 闸门的运动及高速水流的影响, 水面附近的溶解氧较多, 使氧的离子化过程加速, 容易造成局部阳极的迅速溶解, 所以闸门靠近水面波动部位的锈蚀要比其余部位严重；深水部位则因氧的离子化过程缓慢, 锈蚀程度相对较轻； 至于闸门水上部位, 由于仅受日光照射和潮湿空气的作用, 电化学腐蚀相对不明显, 较多的是属于化学腐蚀, 所以腐蚀也较轻。

四、闸门的防腐( 防锈) 措施分析