化工防腐材料及防腐技術主講：張桃先武漢軟件工程職業學院應用化工技術腐蝕三個基本要素腐蝕的對象：金屬、非金屬材料腐蝕的性質：電化學、化學腐蝕的后果：破壞或變質復習失重腐蝕速度V-(單位：g∕m2·h)

年腐蝕深度Vp（單位：mm/y

）V-與Vp之間的換算金屬全面腐蝕的評定方法一、耐腐蝕材料1、耐腐蝕金屬材料⑴碳鋼和鑄鐵純鐵：碳含量＜0.012%雜質含量＜0.02%

碳鋼：碳含量0.05%~1.7%

鑄鐵：碳含量1.7%~4%適用范圍：①在堿性溶液、有機溶劑和干燥氣體中，耐蝕性好②在中性溶液、水和潮濕大氣中，有一定的腐蝕，可用；③在常溫下的濃硫酸和濃氫氟酸中，可用；④在稀硫酸、鹽酸、硝酸和磷酸介質中，不可用一、耐腐蝕材料1、耐腐蝕金屬材料⑵高硅鑄鐵：含硅量在14%~18%①含硅量大于14%，形成SiO2保護膜；超過18%，耐蝕性不會提高，嚴重影響物理力學性能②普通高硅鑄鐵（STSi-15）耐酸性能優良：熱硫酸、室溫鹽酸、磷酸、硝酸、有機酸等③用途：酸泵、塔節、管道、閥門等④不適用的介質：氫氟酸、熱鹽酸、氟化物、堿（溶解SiO2保護膜）⑶耐蝕低合金鋼合金元素不超過3%的碳鋼優點：強度高，綜合性能好，Mn、Cr、Mo、V、Si一、耐腐蝕材料1、耐腐蝕金屬材料⑵高硅鑄鐵

⑤缺點：硬度高、不能進行機械加工，脆性大、機械強度較差，熱導率小、膨脹系數大，容易碎裂；⑥使用時注意：遵守正確的加工工藝，不能隨意撞擊，不能局部加熱或驟冷驟熱；一、耐腐蝕材料1、耐腐蝕金屬材料⑷不銹鋼：

Cr含量大于13%的鋼。種類如下：①按化學成分：鉻鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鋼、鉻錳鎳鋼等②按顯微組織：奧氏體、鐵素體、馬氏體等③按用途：耐海水、耐應力、耐濃硝酸、耐硫酸等

使用中出現的腐蝕：點蝕、晶間腐蝕和應力腐蝕破裂⑴耐腐蝕高分子材料合成樹脂、工程塑料、合成橡膠2、耐腐蝕非金屬材料耐腐蝕非金屬材料的特點：

（相對于金屬材料而言）一般沒有金屬光澤、不導電或導電性很?。ㄊ猓嵝圆?、防腐涂料以防腐蝕為主要功能的涂料叫防腐蝕涂料⑴防腐涂料構成防腐涂料防銹漆防腐漆防銹漆是用于防止金屬受自然因素造成的電化學腐蝕的底漆。防腐漆則用作防止金屬受化學介質或工業介質的化學腐蝕的涂料防銹漆是金屬用底漆防腐漆為由底漆至面漆的配套系統防腐蝕涂料保護范圍包括各種金屬和非金屬材料②緩蝕作用

涂層中含有的化學防銹顏料，在有水存在時，從顏料中離解出緩蝕離子，從而引起陽極極化，或陰極極化，或陰陽極同時極化，抑制腐蝕進行。緩蝕劑可彌補屏蔽作用的不足，屏蔽作用又能防止緩蝕離子流失，兩者相得益彰。③電化學作用

涂料中加入對基體金屬能成為犧牲陽極的金屬粉，金屬粉之間和金屬粉與基體之間能達到電接觸程度，從而保護基體免受腐蝕。如富鋅底漆對鋼鐵的保護。⑵防腐蝕涂層的作用⑶防腐蝕涂層系統防腐蝕涂層在許多場合往往有幾道涂層，組成一個系統發揮功效。如汽車漆，外層強調高裝飾性、耐用候性，而底層的電沉積漆則強調防腐蝕性。有的時候，防腐蝕涂層僅是單層，如粉末涂料。①底漆是整個涂層系統中極重要的基礎對底漆的要求是：Ⅰ底漆應對底材有非常好的濕附著力。故樹脂應有極性基團，特別是胺基，它可與鋼鐵表面形成很強的氫鍵。環氧—胺體系是很好的底漆，既有極性基團，又有胺基，主鏈有芳基，呈剛性，濕附著力好；主鏈中以醚鍵相連，具有抗水解性。對底漆的要求是：Ⅱ底漆的基料應具有屏蔽性，宜耐堿。Ⅲ含較多顏填料（PVC略大于CPVC），可減少漆膜收縮率，保持與底材的附著力，增加薄膜表面粗糙度，增加與上層漆的結合力，增強屏蔽性。Ⅳ底漆粘度應較小，以利于對底材的潤濕及滲入孔隙表面。⑶防腐蝕涂層系統②中間漆主要作用Ⅰ與底漆和面漆附著力良好；Ⅱ增加涂層系統厚度，提高涂層系統屏蔽性能；Ⅲ提供平整表面，并具備較好的彈性，可緩沖行駛中小石子的沖擊。③面漆Ⅰ屏蔽日光紫外線對涂層的破壞，延緩光老化，延長涂層系統壽命，裝飾美觀及作為不同層次顏色的標志。ⅡH2O和O2的透過率低，在不影響機械物理性能的前提下盡量提高交聯度和玻璃化溫度。加入片狀顏料如鋁片、云母和玻璃磷片等，起屏蔽作用。Ⅲ有很好的耐沖擊性能，且有一定厚度。⑶防腐蝕涂層系統⑷防腐蝕漆的種類①環氧樹脂防腐蝕漆環氧樹脂最突出的優點：Ⅰ與物面的附著力好，與金屬、混凝土、木材及玻璃等均有優良的附著力。因其分子中含有極性的羥基、醚鍵等，即使對濕面也有好的附著力。Ⅱ環氧樹脂固化時體積收縮僅有2%左右，且其分子中的醚鍵使分子鏈柔軟便于旋轉，可消除內應力，故附著力高。Ⅲ優良的耐水性、耐堿性和耐油性，是優良防腐蝕漆的基料。⑷防腐蝕漆的種類①環氧樹脂防腐蝕漆

用于防腐蝕的是低分子量環氧樹脂為基礎的雙組分漆，能制成高固體分和無溶劑漆，涂層交聯度高，防腐蝕性能好。這類涂層的性能往往取決于固化劑?？捎糜诜栏g漆的固化劑主要有胺類、多異氰酸酯、酚醛和氨基樹脂等。②聚氨酯防腐蝕漆應用于防腐蝕的聚氨酯樹脂常含有兩個組分：一個含異氰酸酯基—NCO；另一個含羥基。臨使用時雙組分混合反應固化生成聚氨基甲酸酯。在防腐蝕漆中應用最廣的是雙組分型和濕固化型。聚氨酯防腐蝕涂料的性能接近環氧涂料。相似之處如：均為雙組分涂料，在規定時間內用完，能室溫交聯；涂層耐石油、鹽液等浸漬，具有優良的防腐蝕性能；可制成無溶劑涂料、高固體分涂料和粉末涂料；一次施工可獲得厚膜；可與煤焦油瀝青混合，制成抗鹽水的低價防腐蝕涂料。聚氨酯防腐蝕漆的適應性和綜合性能好，能適應復雜多變的工作條件。這是由于氨基甲酸鍵既有高度極性又具有化學惰性，以及異氰酸基的高度活性，可按實際需要進行調節的緣故。②聚氨酯防腐蝕漆⑷防腐蝕漆的種類聚氨酯防腐蝕涂料已與環氧樹脂、氯化橡膠一起成為最重要的高效防腐蝕漆種。③含氯樹脂防腐蝕漆氯化聚合物的氯化工藝簡單，原料豐富易得，近年獲得迅速發展，應用范圍廣泛?？蓮V泛應用于化工設備、油田管道、海洋設施、船舶、冶金礦山、鹽業、漁場和三廢處理等行業的防腐防銹。含氯聚合物防腐蝕漆有兩大類：一類是橡膠類防腐蝕漆；另一類是乙烯樹脂防腐蝕漆。⑷防腐蝕漆的種類④酚醛樹脂防腐蝕漆酚醛樹脂價廉、原料易得，有較好的耐水性、耐酸性，能用其他樹脂改性，在防腐蝕漆中一直占有一定比例。如酚醛環氧酯防腐蝕漆，是以丁醇改性純酚醛樹脂與環氧酯為基料的烘干漆，耐酸、堿及農藥腐蝕，附著力好，耐沖擊，適于化工管道、容器、罐頭內壁的防腐蝕涂裝。⑷防腐蝕漆的種類⑥重防腐蝕涂料是指具有強力抗腐蝕能力的防腐蝕涂料，即指那些能在苛刻腐蝕條件下，有效保護期很長的涂料。為達到這種效果，除了涂料本身的防腐蝕性能外，還包括涂料配套、表面處理等多方面的配合。因此，重防腐蝕涂料應理解為重防腐蝕體系。重防腐蝕體系的建立必須把握住每一個工序的質量。在海洋、濱海地區、船舶、集裝箱、油罐、輸變電設備、化工廠、礦山等腐蝕環境中，用一般防腐蝕涂料，保護期通常為2~3年，最多5年左右。⑷防腐蝕漆的種類⑥重防腐蝕涂料重防腐蝕涂料能在上述嚴酷環境下保護鋼鐵結構在10~15年以上不受腐蝕。重防腐蝕涂料的成本高于普通防腐蝕涂料，但涂料成本僅占涂裝費用的1/3~1/4，可見重防腐蝕涂料是有很好經濟效益和社會效益的。⑷防腐蝕漆的種類構成重防腐蝕涂料體系的主要條件①表面處理要求嚴格，通常要進行噴射除銹、除油，達到規定的清潔度、粗糙度標準。②必須有富鋅底漆，有的要涂磷化底漆。③根據用途要求，選擇與金屬基體有良好附著力及防腐蝕性能良好的涂料品種。如環氧樹脂涂料、氯化橡膠涂料、聚氨酯涂料、含氯聚烯烴涂料、氟碳樹脂涂料、有機硅樹脂涂料等。④使用化學防銹顏料和屏蔽性顏料，如紅丹、鉻酸鹽系顏料、云母氧化鐵、鋁粉、玻璃鱗片等。⑤涂層應有足夠厚度，通常干膜總厚度不低于200μm，厚者可達500~1000μm，甚至2000μm。⑥注意施工環境因素和涂裝技術符合要求。厚膜化對涂料配方工藝提出的要求①高固體分或無溶劑化②觸變功能

即涂料靜止時粘度大，當受剪切力作用時粘度下降，表現出良好的涂刷性。這樣：

Ⅰ一次涂膜可較厚。

Ⅱ施工時能方便地涂刷，當涂刷停止時直面涂料不會流掛。

Ⅲ貯存時可有效防止絮凝沉降。1、防腐蝕施工的表面處理目的二、防腐蝕技術⑴清除基體表面的銹層、油污、舊的防腐蝕層和其它污染雜物，⑵以獲得干凈、均一、并有一定粗糙度的表面，從而增強防腐層與基體的結合力，保證防腐施工質量，延長防腐層的使用壽命?！飳饘僭O備的要求①在滿足工藝要求的基礎上，結構盡量簡單；②設備的形狀與尺寸滿足防腐施工要求，眼睛能檢查到、手和工具能觸及，不應有死角；③設備加工盡量采用焊接，避免產生縫隙腐蝕，最好是雙面對接焊，避免搭接焊，焊縫連續、平整、無氣孔④容器的底部及出口管結構應便于物料排放和防腐施工，避免出現死角；2、防腐蝕施工的表面處理對設備的要求二、防腐蝕技術⑴對防腐設備的處理要求★對金屬設備的要求⑤設備表面應平整，凹凸不得超過2mm，所有拐角部位都應加工成半徑不小于3mm的圓弧，不允許有棱角和銳角存在；⑥設備接管處的焊縫應平整圓滑，管口不得伸進設備內表面；⑦設備本體需要焊接支承點、配件、配管時，不應將其直接焊接在罐體上，在罐體外側焊接加強板，然后再連接配件，避免局部受力變形；⑴對防腐設備的處理要求⑧設備基礎應平整、穩固，防止局部下部下沉，以免使設備變形引起防腐層的損壞；⑨設計制造設備時，應避免將兩種不同的金屬或厚薄相差很大的板材直接連在一起，防止由于電位不同引起電偶腐蝕或受熱變形不一樣引起防腐層破壞；⑩對設備的試壓、試漏等檢測工作，均應在防腐施工前進行完畢，已經防腐施工完的設備，不應再進行動火、切割、焊接、開孔等工作；⑴對防腐設備的處理要求對已投產的設備、管道需要進行防腐檢修時，應使設備、管道與生產系統隔離，并將其中的各種物料清理干凈，置換合格后，方可進行防腐施工。若需對設備、管道進行補焊或其他技術改造時，必須在防腐施工前完成。⑵對水泥混凝土設備及構件的處理要求①結構盡量簡單，整體性好，便于施工，拐角部位應制成圓弧形，不應有棱角和銳角；⑴對防腐設備的處理要求②必須養護完全，并達到一定的強度，表面平整，無明顯的凹陷、蜂窩針孔和裂紋，不空鼓，不起砂，20mm內含水量不超過6%；③所有預埋件和預留孔應在防腐施工前處理完畢，防腐施工后，不應再進行其它破壞性的施工；④對于舊的已被局部腐蝕破壞的水泥設備和構件，在進行防腐施工前，應先將腐蝕損壞的水泥砂漿和混凝土鏟除，并將滲入內部的腐蝕產物和腐蝕介質清理干凈，然后進行修復，等新的水泥面養護完全后，才能進行新的防腐施工。⑵對水泥混凝土設備及構件的處理要求⑵金屬表面預處理的質量等級規定①手工或動力工具除銹，金屬表面預處理質量等級定為二級，用St2、St3表示；②噴射或拋射除銹，金屬表面預處理質量等級定為四級，用Sa1、Sa2、Sa21/2、Sa3表示；2、防腐蝕施工的表面處理二、防腐蝕技術⑴表面處理方法選擇主要根據設備的材質、表面狀況以及防腐施工工藝要求，同時考慮施工條件和成本等因素。⑵金屬表面預處理的質量等級規定③火焰除銹，金屬表面預處理質量等級定為一級，用F1表示；④化學除銹，金屬表面預處理質量等級定為一級，用P1表示；2、防腐蝕施工的表面處理二、防腐蝕技術⑶防腐蝕襯里或涂層對金屬表面預處理的質量要求Sa21/2級：橡膠襯里、玻璃鋼襯里、樹脂膠泥磚板襯里、化工設備內壁防腐涂層Sa2、St3級：硅質膠泥磚板襯里、涂料涂層⑷金屬表面處理方法

人工、機械、噴砂、化學處理（酸洗和堿洗）、其它（火焰除銹、蒸煮法）⑸金屬基體預處理后的保護①及時涂刷底涂料②空氣濕度大或工件溫度低于環境溫度時，采取加熱辦法；③濕度不超過85%，噴砂后4h內完成底涂；超過85%，噴砂后2h內完成底涂；超過90%，立即采取措施連續涂刷兩遍底涂；超過95%，立即停止表面處理工作。④處理合格后的工件，注意保持清潔2、防腐蝕施工的表面處理2、防腐蝕施工的表面處理⑹混凝土表面預處理①干燥、脫堿干燥：自然干燥、烘烤干燥要求：20mm深處含水量不大于6%，目測水泥表面發白、手感干爽脫堿：一般用5%的硫酸鋅溶液或氟硅酸鎂溶液清洗中和表面的堿性物質，用水清洗干凈，干燥后施工。在空氣中放置半年以上的一定要進行脫堿處理2、防腐蝕施工的表面處理⑹混凝土表面預處理②表面的清理、整修要求平整、無明顯的氣孔、裂紋和凹凸不平等缺陷拐角處應呈圓弧狀，凸出的棱角要鏟平要用膩子將氣孔、裂紋和凹陷處封閉抹平或重新抹面表面有一定的粗糙度，用鋼絲刷、砂布或噴砂。⑹混凝土表面預處理③舊水泥表面的處理被腐蝕破壞的部分徹底清除，直至露出未被腐蝕的表面；必要時采取火焰烘烤或化學處理的方法，處理滲入水泥內部的腐蝕介質，還可以采用封閉隔離措施，涂兩層適當的封閉材料（如環氧煤焦油）④處理后的保護處理后及時刮膩子或涂刷底涂料，如果刷過的底涂料產生起泡、翹起、返白等，視為混凝土含水率過高，應鏟除繼續進行烘干；2、防腐蝕施工的表面處理3、金屬材料防腐措施-電化學保護電化學保護陰極保護陽極保護外加電流陰極保護犧牲陽極保護電化學保護的實質是：利用外部電流使金屬電位發生極化，從而達到防腐蝕的目的。利用電位較負的金屬的溶解來提供保護所需要的電流利用外部電源來提供保護所需要的電流，為使電流暢通，需提供某些材料做輔助陽極。陰極保護是在金屬表面上通入足夠的陰極電流，使金屬電位變負，并且使陽極溶解速度減小。在金屬表面上通入足夠的陽極電流，使金屬電位正向移動，達到并保持在鈍化區內，從而防止金屬腐蝕。⑴陰極保護從電化學腐蝕的熱力學角度來看，陰極保護就是改變被腐蝕金屬的電位，使它向負方向進行即陰極極化。⑴陰極保護①應用條件

Ⅰ、材料對被保護的金屬材料在所處的介質中容易發生陰極極化，即只要通以較小的陰極電流就可以使其電位較大地負移，否則進行陰極保護時耗電量太大（如碳鋼、鉛、銅及其合金等）。處于鈍態的金屬，如果外加陰極極化可能使其活化而加速腐蝕，因而不宜用陰極保護。①應用條件

Ⅱ、介質條件

被保護的金屬必須處在電解質溶液中才能受到陰極保護，同時被保護結構周圍的電解質溶液的量要大，以建立連續的電路，保護電流才可通過電解液層均勻分布到金屬表面各部分使之得到保護。

一般適用介質：土壤、中性鹽溶液、河水、海水、堿、弱酸溶液（如磷酸、有機酸等）。

注意：對腐蝕性強的電解質因所需保護電流很大、消耗電能大，不宜采用陰極保護，在大氣、氣體介質及其它不導電的介質中不能應用陰極保護。①應用條件

Ⅲ、結構

被保護設備的結構形狀一般不宜太復雜，結構復雜的設備在靠近輔助陽極部位電流密度大，遠離輔助陽極部位電流密度小，得不到足夠的保護電流。甚至不起保護作用，產生所謂“遮蔽現象”。②應用

陰極保護主要用在水和土壤中的金屬結構上，但一般必須用于設備結構簡單、介質腐蝕性不太強的環境中。

陰極保護除可防止一般的均勻腐蝕外，還可以防止一些材料的點蝕、晶間腐蝕、沖擊腐蝕、選擇性腐蝕等。⑴陰極保護適用范圍：①淡水及海水中，用以保護碼頭、船舶、平臺、閘門、冷卻設備等的腐蝕；②堿或鹽類溶液中，用以防止儲槽、蒸發罐、熬堿鍋等設備的腐蝕；③土壤及海泥中，用以防止管道、電纜的腐蝕。優缺點：結構簡單、效果好、非常經濟，可防止某些金屬的局部腐蝕；但不適宜于酸性介質及非電解質溶液中。⑴陰極保護①犧牲陽極保護系統犧牲陽極選用的是一些電位較負的金屬，在電解質溶液中將犧牲陽極與被保護金屬結構連接時，犧牲陽極優先溶解，釋放出來的電流使金屬陰極極化到所需的電位而實現保護。犧牲陽極需具備的條件：有足夠負值的穩定電位，但又不致過低，以防發生析氫導致氫脆；有高而穩定的電流效率，以保證自腐蝕小；原料來源充足，價格低廉、不污染環境；加工制造簡便，且具有合符要求的力學性能。⑴陰極保護②外加電流陰極保護系統如圖所示，當電路接通后，電源便輸給金屬設備以陰極電流，金屬設備的電位就向負的方向移動，當電位降至腐蝕電池的陽極起始電位時，金屬設備腐蝕就停止或腐蝕輕微。p124圖4-6⑴陰極保護②外加電流陰極保護系統外加電流陰極保護系統包括輔助陽極、陽極屏、參比電極和直流電源4個部分。輔助陽極的作用是使電流從陽極經過介質達到被保護結構，通電時，陽極開始溶解。按溶解性能，輔助陽極分為：可溶性、微溶性和不溶性陽極材料。作為輔助陽極材料需具備：導電性能良好；排流量大；耐腐蝕、消耗量小、使用壽命長；具有一定的機械強度，耐磨，耐沖擊震動；易加工，便于安裝。⑴陰極保護②外加電流陰極保護系統利用極化圖說明外加電流保護陰極方案，分析如下：Ea0S-金屬陽極極化曲線，Ec0S-陰極極化曲線，S-兩曲線交點。當進行陰極保護時，E總→Ei→Ea0，I減小，當E總超過Ea0時，陽極腐蝕電流為零，腐蝕停止。p124圖4-7⑴陰極保護②外加電流陰極保護系統在外加電流陰極保護系統工作時，陽極電流較大，在陽極周圍的被保護結構的電位很低，易致析出氫氣，溶液堿性增大，并使附近的涂層損壞，降低了保護效果。為防止電流短路，擴大電流分布范圍，確保陰極保護效果，于是在陽極周圍涂裝屏蔽層（陽極屏）。陽極屏須具有的性能有較高的粘附力和一定的韌性，以防海水的沖擊而損壞；耐海水、Cl-和OH-的侵蝕；介電性高；使用壽命長；工藝性能好，施工簡單，原料易得。⑴陰極保護②外加電流陰極保護系統常采用的陽極屏材料有：涂層、薄板、覆蓋絕緣層的金屬板。陽極屏的形狀一般取決于陽極的形狀。其尺寸大小與陽極最大電流量及所用涂料種類有關，通常以確保陽極屏邊緣被保護結構的電位不超過析氫電位為原則。參比電極的作用是測量被保護金屬結構的電位和向恒電位儀提供信號，以便調節保護電流的大小，使被保護金屬處于保護電位范圍內。陰極保護系統的監控：直接觀察、測定試樣的失重、測定被保護結構的電位、陰極保護參數自動遙測。⑵陽極保護陽極保護是將被保護的金屬構件與外加直流電源的正極相連，在電解質溶液中使金屬構件陽極極化至一定電位，使其建立并維持穩定的鈍態，從而陽極溶解受到抑制，腐蝕速度顯著降低，使設備得到保護。陽極保護是能使金屬改變電位而達到鈍化狀態的主要方法。其原理與要求如圖所示：只有在電解質溶液中能建立和維持鈍態的金屬才能采用陽極保護。p136圖4-15只有對活性-鈍性型的金屬通以外加陽極電流才可使它陽極極化，從而在一定的電解質溶液中建立和維持鈍態。①原理使處在腐蝕區的金屬電位正向移動，進入鈍化區。⑵陽極保護⑵陽極保護

具有鈍化特性的金屬結構在進行陽極保護時，將它接在直流電源的正極上，通以一定的電流。

E臨，i臨：金屬開始鈍化

隨后電位繼續升高，電流密度下降至最小值，即維持金屬鈍化膜的穩定所需的電流密度即維鈍電流密度i維，金屬的電位維持在鈍化區內，

對于沒有飩化特征的金屬，不能采用陽極保護。②應用條件Ⅰ、陽極保護只能應用于具有活性-鈍性型的金屬；而且由于電解質成分影響鈍態，它只能用于一定環境。Ⅱ、陽極保護不能保護氣相部分，只能保護液相中的金屬設備。對于液相，要求介質必須與被保護的構件連續接觸，并要求液面盡量穩定。介質中的鹵素離子濃度超過一定的臨界值時不能使用，否則這些活性離子會影響金屬鈍態的建立。Ⅲ、i臨和i維這兩個參數要求越小越好。⑵陽極保護⑵陽極保護③應用示例Ⅰ、硫酸生產中的設備，如碳鋼儲槽、各種換熱器、三氧化硫發生器等。Ⅱ、氨水及銨鹽溶液中設備，碳化塔、氨水儲槽等。⑵陽極保護陽極保護系統示例如圖所示包括：陽極-儲槽，輔助陰極-鉑或鍍鉑電極，恒電位儀，導線。實施陽極保護時注意的幾個問題：輔助陰極-陰極材料，電流的遮蔽作用及陰極布置，陰極的結構與安裝。參比電極-是測量被保護結構的電位，并通過參比電極使電位控制在合適范圍內。直流電源-采用低電壓高電流，且輸出可調的直流電源。陽極保護的控制方案-控制電位法、間隙保護法。p137圖4-16⑶聯合保護

單獨采用陰極保護或陽極保護對大面積結構或設備的保護要消耗較大的電流，因而常與其他方法聯合使用，可減少耗電量，稱為聯合保護。

①陰極保護與涂層的聯合保護

②陰極保護與緩蝕劑的聯合保護

③陽極保護與涂層的聯合保護

④陽極保護與緩蝕劑的聯合保護⑷陽極保護與陰極保護的比較

兩者均屬于電化學保護，適用于電解質溶液中連續液相部分的保護，不能保護氣相部分。①從原理上講，一切金屬在電解液中都可進行陰極保護，而陽極保護只適用于金屬在該介質中能進行陽極鈍化的條件下，否則會加速腐蝕，因而陽極保護的應用范圍比陰極保護要窄得多。②陰極保護時，不會產生電解腐蝕，保護電流也不代表腐蝕速度。如果電位控制得當，可以停止腐蝕。陽極保護開始要大電流建立鈍化，這個臨界電流要比日常保護電流大百倍，因此電源容量要比陰極保護大得多。而且陽極保護要經過較大的電解腐蝕階段，鈍化后仍有與維持電流密度相近的腐蝕速度③陰極保護時電位偏離只是降低保護效率，不會加速腐蝕，而陽極保護電位郊果偏離鈍化電位區則會加速腐蝕，為此陽極保護一般采用恒電位儀控制在最佳保護電位。④對強氧化性介質(強腐蝕性介質)如硫酸、硝酸，采用陰極保護時需要的電流很大，工程上無使用價值。但強氧化性介質卻有利于生成鈍化膜，可實施陽極保護。⑷陽極保護與陰極保護的比較⑤如果電位過負，陰極保護時設備可能有產生氫脆的危險。而陽極保護時設備是陽極，氫脆只會發生在輔助陰極上，危險性要小得多。⑥陰極保護的輔助電極是陽極，可以溶解，要找到強腐蝕性化工介質中在陽極電流作用下耐蝕的陽極材料不大容易，便得陰極保護在某些化工介質中的應用受到限制。而陽極保護的輔助電極是陰極，本身也得到一定程度的保護。⑷陽極保護與陰極保護的比較總結：①在強氧化性介質中先考慮采用陽極保護；②在既可采用陽極保護，也可采用陰極保護，并且二者保護效果相差不多的情況下，則應優先考慮采用陰極保護；③如果氫脆不能忽略，則要采用陽極保護。陽極保護與陰極保護三、玻璃鋼施工1、玻璃鋼的性能及應用⑴組成：玻璃纖維、樹脂、固化劑、稀釋劑、填料⑵分類：環氧、酚醛、呋喃、聚酯和改性玻璃鋼襯里⑶應用防腐蝕襯里層和隔離層；制造整體玻璃鋼設備、管道和零部件增強各種脆性材料；修補其它防腐蝕襯里層（如橡膠等）臨時性補漏⑷玻璃鋼襯里層結構屏蔽作用，耐蝕、抗滲以及與基體表面有良好的黏結強度。①底層（防止鋼鐵返銹，提高黏結強度，環氧樹脂）②膩子層（填補基體表面不平的地方，提高玻璃纖維制品的鋪覆性能）③玻璃鋼增強層（增強作用，提高抗滲性）④面層（富樹脂層，良好的致密性、抗滲能力、耐蝕、耐磨能力）襯層越厚，抗滲耐蝕性能越好（3-4mm）。⑸應用范圍

環氧玻璃鋼：用于腐蝕性不太強的介質，低濃度酸堿；機械強度高，工藝性能好；

酚醛玻璃鋼：用于酸性較強的介質，也廣泛用于電器的絕緣；較脆，工藝性比環氧差，耐堿性差；

呋喃玻璃鋼：用于溫度較高、酸堿交替的強腐蝕介質；較脆，工藝性比酚醛還差，耐熱、耐酸堿

聚酯玻璃鋼：用于耐蝕性較弱的酸性介質，多用于車輛、船舶和建筑業；力學性能較好，工藝性能最好，不耐蝕、耐熱1、玻璃鋼的性能及應用施工工藝

基體表面處理→涂刷底層→刮膩子→襯布→養護→質量檢查2、玻璃鋼的施工方法手糊法、模壓法、纏繞法、噴射法3、玻璃鋼的質量檢查①氣泡：允許氣泡的最大直徑為5mm，每m2少于3個②裂紋：表面不得有深度0.5mm以上的裂紋；③凹凸（皺紋）：凹凸部分應不大于厚度的20%；④返白：返白區最大直徑為50mm；⑤其它：結合牢固，無分層、脫層、異物夾雜、色澤不勻⑴外觀檢查3、玻璃鋼的質量檢查⑵固化度檢查手觸摸是否發黏、棉花蘸丙酮擦、棉花球置于玻璃鋼表面；抽樣檢查⑶缺陷的防止、修復①脫殼：黏結不良，施工時濕度大②變形：剛性差，使用中負荷較大時出現變形，局部加強③層裂：層間剪切強度低，設計中盡可能減少層數④表面發黏：空氣中濕度大、固化劑和促進劑含量不準，配料時要嚴格稱量，切忌根據經驗估計加量；⑤流膠嚴重：配料不均勻、樹脂黏度低造成缺陷原因⑴耐腐蝕磚板：天然巖石、化工陶瓷、不透性石墨板⑵膠泥：膠合劑、固化劑、填料、改進劑或輔料

常用膠泥：水玻璃、酚醛、呋喃、環氧、改性

填料：石英粉、瓷粉、輝綠巖粉、石墨粉四、磚板襯里施工1、磚板和膠泥鋼或混凝土外殼基體：被保護中間隔離層：防止腐蝕介質滲透接觸到基體磚板層：磚板和膠泥磚板襯里設備由三部分組成磚板襯里

在金屬或混凝土設備的表里襯以耐腐蝕磚板從而達到對設備的防腐蝕作用。2、磚板襯里的質量檢查3、磚板襯里的施工缺陷處理⑴膠泥的技術指標不合格：拆除不合格部分⑵膠合縫發酥、起層、流淌或裂縫：返修⑶敲擊檢查，襯里層空洞：對空洞部位返修，出現多處空洞，整體拆除重襯⑷局部拱起、脫落或裂紋：對膠泥進行分析，如符合標準返襯缺陷部位，否則重襯灰縫飽滿度、襯里層平整度、坡度、是否有空洞4、磚板襯里的檢修方法⑴損壞程度嚴重，膠合縫普遍滲漏，介質滲至基體時，重新襯里；⑵面層磚板或膠合縫均勻腐蝕、磚板減薄、較大面積脫落或離層，而底層磚板較好，拆除面層，補襯；⑶襯里局部滲漏或磚板局部脫落，其它部位完好，在現場進行局部修理，修補部分接縫必須嚴密可靠。磚板襯里的優點：較好的耐蝕性、耐熱性和機械強度。磚板襯里的缺點：抗沖擊性、熱穩定性較差，施工周期長.5、膠泥的配制機械配制：成分充分攪勻，攪拌效果較好；人工攪拌：配制量較少時，效果較機械攪拌差，

一般用塑料或搪瓷容器。6、磚板的加工仔細挑選—清洗干凈，烘干備用—磚板預排（排列尺寸不夠時用碎磚板或膠泥填塞）磚板加工：至適當尺寸，使之與實際需要的尺寸相符。手工（手錘和鏨子）或用磚板切割機加工。7、砌筑、襯里操作⑴一般規定①襯里結構：單層、多層、復合襯里Ⅰ、單層磚板襯里結構適用于下列設備：※介質為氣相的設備；※介質腐蝕性或滲透性不大的非重要設備；※用于隔熱或防磨損需要的設備。Ⅱ、雙層磚板襯里結構適用于下列設備：※介質腐蝕性或滲透性較強的設備；※操作壓力或溫度較高的設備；※其他使用條件較苛刻的設備。三層磚板襯里結構僅適用介質強腐蝕、強滲透的設備。除特殊情況（如無條件使用復合襯里結構）外，設計不宜采用此種結構。Ⅲ、復合襯里結構適用下列設備：

除介質滲透性不大情況外，采用水玻璃膠泥或陶磚（板）的設備；介質滲透性或腐蝕性強的設備；操作溫度劇變溫度較大或承受振動的設備（在這種情況下隔離層應選用彈性材料）；其他使用條件較苛刻的設備。②磚板排列原則Ⅰ、立襯設備的環向縫為連續縫，軸向縫應相互錯開；臥襯設備的軸向縫為連續縫，環向縫應相互錯開；兩層或兩層以上的磚板襯里層，內外層之間的磚板縫亦應相互錯開。Ⅱ、磚板縫錯開的距離不應小于磚板尺寸的1/3，且不小于15mm。

③磚縫形式擠縫：指磚板襯砌時，將襯砌的基體表面按1/2結合層厚度涂抹膠泥，然后再磚板的襯砌面涂抹膠泥，中部膠泥量應高于邊部，然后將磚板按壓在應襯砌得位置，用力揉擠，使磚板間及磚板與基體間的縫隙充滿膠泥的操作方法。

揉擠時只能用手壓，不能用木錘敲打，擠出的膠泥應及時用刮刀刮去，并保證結合層的厚度與膠泥縫的寬度。勾縫：指采用抗滲性較差、成本較低的膠泥（水玻璃膠泥）襯砌磚板，而磚板四周磚縫用樹脂膠泥填滿的操作方法。勾縫應符合下列要求：

①勾縫應待襯里膠泥固化后進行；

②水玻璃膠泥的縫隙，應先進行酸化處理；

③勾縫時，灰縫應清掃干凈，不得沾染污垢，勾縫前應在縫內先涂環氧樹脂打底一遍。

④勾縫應壓實、飽滿，不應有縫隙④磚板結合層厚度與膠泥縫的寬度膠泥種類結合層厚度δ1擠縫厚度δ2勾縫厚度δ3勾縫深度h磚板磚板磚板磚板水玻璃膠泥6～84～53～42～3————樹脂膠泥5～73～42～32～38～126～815～2010～12⑵襯砌磚板的一般程序：基體表面處理—刷底涂料—隔離層施工—加工磚板—膠泥配制—磚板襯砌—襯砌質量檢查—缺陷修補—養護固化—酸化處理—組裝封口—交付使用⑶后處理磚板襯砌后設備應進行充分固化，保證磚板襯里施工質量的重要因素。雙層以上的磚板襯里，每襯一層磚板后都應進行中間固化處理。①水玻璃膠泥采用鈉水玻璃膠泥時，襯里常溫固化后應用（30～40）％濃度的硫酸或（20～25）％濃度的鹽酸作表面膠合縫酸化處理。酸化次數不宜少于4次，每次間隔應不少于8h。采用KP1水玻璃膠泥時，襯里固化后應用KP1處理液涂刷3次，每次間隔不應少于4h。每次酸化處理前，應清除襯里表面的白色結晶析出物。②樹脂膠泥

溫度

h常溫常溫～404040～606060～808080～100100100～120120水玻璃膠泥242428224————酚醛膠泥24242428216——呋喃膠泥24242421228212環氧膠泥242424212————環氧改性酚醛膠泥24242428216——環氧改性呋喃膠泥24242421228212℃時間膠泥種類襯里熱處理時間加熱固化熱處理時，襯里表面受熱應均勻，嚴防局部過熱。熱處理的升溫速度不應大于每小時10℃，降溫速度不應大于每小時15℃，嚴禁驟然升降溫度。襯里固化與酸化處理期間，嚴禁污染；嚴禁與水或水蒸氣接觸；嚴禁明火或曝曬。五、橡膠襯里施工1、襯里橡膠的材料要求橡膠應符合《化工設備襯里用未硫化橡膠板》（GB5575-85）的規定，膠漿膠和膠版配套，溶劑汽油應符合《溶劑油》（GB1922-80）的規定，耐酸瓷板要求形狀規則，幾何尺寸允許偏差為±2mm。瓷板表面不得有缺角、裂縫和氣孔等缺陷，表面顏色一致，粉料及硅酸鹽料符合防腐要求，固化劑、環氧樹脂及玻璃纖維均合要求。2、襯里橡膠的施工預處理徹底除凈鋼材表面的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹等一切雜物，任何殘留的痕跡應是點狀或條紋狀的輕微色斑，鋼材表面呈現均一的金屬本色，同時粗糙度要求≥50um。襯里設備要求在將設備內壁原橡膠襯里層全部鏟除后，必須對設備內表面進行檢查，襯里殼體必須滿足HGJ32-90《橡膠襯里化工設備》標準的要求。⑴鋼板表面光滑平整，傷痕及凸凹不得大于2mm。⑵鋼板不得有嚴重腐蝕斑點、砂眼、氣孔、重疊片，制造卡具的殘痕要清理磨光。⑶焊縫要飽滿，焊后要全部清理磨平焊瘤和飛濺物。⑷焊縫不得有氣孔、夾渣，如存在則應補焊、磨平，焊縫高度不得超過3mm并磨為園滑過渡或者全部磨平。⑸角部焊縫凸角面圓角半徑大于5mm，凹角面圓角半徑大于8mm。3、橡膠襯里把由橡膠、硫磺和其它配合劑混合而成的生膠板按一定的工藝要求襯貼在設備表面后，再經硫化而制成的保護層。優點：整體性較強、致密性高、抗滲形強；具有一定的彈性、韌性較好，抵抗機械沖擊和熱沖擊，可應用于受沖擊或磨蝕的環境中。用途：單獨作為設備內防護層，也可作磚板襯里的防滲層。分類：天然橡膠（為主）、合成橡膠施工技術

基體表面處理—刷膠漿—修整缺陷—刷膠漿—膠板貼合—中間檢查—硫化—檢查及修補⑴襯膠層結構選擇①不太重要的固定設備襯單層硬橡膠，用于氣體介質或腐蝕、磨損都不嚴重的液體介質的管道，也可只襯一層膠板。②一般都采用襯兩層硬質膠或半硬質膠，在有磨損和溫度變化時可用硬橡膠板作底層，軟橡膠板作面層。③如果環境特別苛刻，其結構可按具體條件選用?？煽紤]襯三層，一般襯一層軟膠板或一硬一軟的三層襯里結構。以上所指的膠板的厚度一般均為2--3mm，如果采用1.5mm厚的膠板，考慮到襯里層太薄時，可適當增加層數，但一般不超過三層。⑵橡膠板的選用①硬質膠：更好的耐蝕性、耐熱性、抗老化及對氣體抗滲性能較佳，與金屬的黏結力強；②半硬質膠：化學穩定性與硬質膠相似，耐寒性好，能承受沖擊，與金屬的黏結力良好；③軟質膠：較好的彈性，承受較大的變形，耐蝕性、抗滲性和與金屬粘結性較差。⑶硫化方法的選擇把襯貼好的橡膠板用蒸汽加熱，使橡膠與硫化劑(硫磺)發生反應而固化的過程。硫化后使橡膠從可塑態變成固定不可塑狀態，經硫化處理的襯膠層具有良好的物理、力學性能和穩定性。①蒸汽加熱硫化

②加壓縮空氣縮短硫化時間，對襯里層質量也有好處，但是操作比較復雜。襯膠施工襯膠施工環境溫度以15-30℃為宜，相對濕度≤75%，施工場所應保持干燥、無塵，通風良好。施工步驟：膠漿的配制→膠板的剪裁→涂刷膠漿→設備表面缺陷修復→襯膠作業→檢查修整（外觀檢查、電火花針孔檢查）五、橡膠襯里施工六、表面覆蓋層

用耐蝕性能良好的金屬或非金屬覆蓋在耐蝕性能較差的材料表面，將基底材料與腐蝕介質隔離開，以達到控制腐蝕的目的，這種保護方法稱為覆蓋層保護法。這樣的硬蓋層稱為表面覆蓋層。

表面覆蓋層保護法是防腐蝕方法中最普通最實用，也是最重要的方法之一。它不僅能大大提高基底金屬的耐蝕性能，而且能節約大量的貴重金屬和合金。表面覆蓋層有金屬覆蓋層和非金屬覆蓋層兩大類。1、金屬覆蓋層金屬鍍層和金屬襯里兩大類。金屬鍍層

電鍍、化學鍍、熱噴涂（噴鍍）、熱浸鍍等。這類覆蓋層多數是有孔的，并且很薄。噴鍍雖可噴得很厚，但仍是多孔的。因此，這類覆蓋層應考慮到它們在介質中的電化學行為，才能起到應有的防護效果。①陽極性覆蓋層覆蓋層的電極電位比基體金屬的電極電位負。使用時，即使覆蓋層的完整性被破壞，也可作為犧性陽極繼續保護基體金屬免遭腐蝕。陽極性覆蓋層的保護性能主要取決于覆蓋層的厚度，覆蓋層越厚，其保護效果越好。在一定條件下的鋅、鎘、鋁對碳鋼為陽極性覆蓋層。②陰極性覆蓋層覆蓋層的電極電位比基體金屬的電極電位正。使用時，只能機械地保護基體金屬免遭腐蝕，一旦覆蓋層的完整性被破壞，將使基體金屬腐蝕。陰極性覆蓋層的保護性能取決于覆蓋層的厚度和孔隙率，覆蓋層越厚，孔隙率越低，其保護性能越好。一般情況下，鎳、銅、鉛、錫等對碳鋼為陰極性覆蓋層。⑴熱噴涂2、金屬覆蓋層的加工方法壓縮空氣將利用熱源形成的熔融態的金屬或非金屬，噴射在基體表面，而獲得金屬覆蓋層的方法，稱為熱噴涂。熱噴涂的特點：使零件表面獲得各種不同的性能，耐磨、耐熱、耐腐蝕、抗氧化、潤滑等性能噴涂過程的四個階段：①加熱熔融階段；②熔滴霧化階段；③霧滴飛行階段；④強烈碰撞形成涂層階段。涂層形成分四個階段：碰撞—變形—凝固—收縮根據所用的熱源來分類：火焰噴涂、電弧噴涂、高頻噴涂、等離子噴涂、爆炸噴涂、激光噴涂、電子束噴涂等；按涂層加熱和結合方式分：噴涂：涂層與基體形成機械結合，基體不需熔化。噴熔：涂層經再加熱重熔，涂層與基體互溶并擴散形成冶金結合。熱噴涂的分類2、金屬覆蓋層的加工方法熱噴涂材料熱噴涂的材料按形狀可以分為線材、棒材、粉末。按材料的組成成分可分為金屬、合金、自熔性合金、復合材料、陶瓷、塑料等。熱噴涂方法

①氣體火焰線材噴涂

②氣體火焰粉末噴涂

③電弧線材噴鍍

④等離子噴鍍2、金屬覆蓋層的加工方法熱噴涂應用①在鋼鐵構件上噴涂鋅、鋁、不銹鋼等耐腐蝕金屬或合金涂層，對鋼鐵構件進行長效防護；②在鋼鐵構件電弧噴鋁，可容易產生微區的滲鋁層用于防止高溫氧化，工作溫度為120—870℃。短效保護可達1150℃；③在鋼鐵件上噴涂不銹鋼或其他耐磨金屬，用于耐磨蝕防護。2、金屬覆蓋層的加工方法2、金屬覆蓋層的加工方法⑵電鍍利用直流電或脈沖電流作用從電解質中析出金屬，并在工件表面沉積而獲得金屬覆蓋層的方法叫電鍍。用電鍍的方法得到的鍍層多數是純金屬，如金、鉑、銀、銅、錫、鎳、福、鉻、鋅等，但也有合金的鍍層，如黃銅、錫青銅等優點：電鍍層與工件的結合力較強，且具有一定的耐蝕和耐磨性能，但有一定程度的孔隙率。