在几乎所有情况下,金属腐蚀都可以通过使用适当的技术来控制、减缓甚至停止。根据被腐蚀金属的情况,防腐可采取多种形式。防腐技术一般可分为6类:
腐蚀是由周围环境中金属和气体之间的化学相互作用引起的。通过从环境类型中移除或改变金属,可以立即减少金属劣化。
这可以是通过在室内储存金属材料来限制与雨水或海水的接触,也可以是直接操纵影响金属的环境。
降低周围环境中硫、氯或氧含量的方法可以限制金属腐蚀的速度。例如,水锅炉的给水可使用软化剂或其他化学介质进行处理,以调整硬度、碱度或含氧量,以减少装置内部的腐蚀。
任何金属在所有环境中都不会受到腐蚀的影响,但通过监测和了解导致腐蚀的环境条件,所用金属类型的变化也可以显著减少腐蚀。
金属耐腐蚀性数据可与环境条件信息结合使用,以决定每种金属的适用性。
为防止特定环境中的腐蚀而设计的新型合金的开发正在不断地进行生产。哈氏合金镍合金、Nirosta钢和Timetal钛合金都是用于防腐的合金。
监测表面状况对于防止金属腐蚀变质也至关重要。无论是操作要求、磨损或制造缺陷导致的裂纹、裂缝或粗糙表面,都可能导致更大的腐蚀速率。
适当监测和消除不必要的脆弱表面条件,以及采取措施确保系统设计避免反应性金属组合,以及在金属零件的清洁或维护中不使用腐蚀剂,这些都是有效的腐蚀减少计划的一部分。
当两种不同的金属一起置于腐蚀性电解液中时,就会发生电偶腐蚀。
这是一起浸没在海水中的金属的常见问题,但当两种不同的金属近距离浸没在潮湿的土壤中时,也会发生这种情况。由于这些原因,电偶腐蚀通常会侵蚀船体、海上钻井平台以及石油和天然气管道。
阴极保护的工作原理是通过施加反向电流将金属表面上不需要的阳极(活性)位置转换为阴极(被动)位置。这种相反的电流提供自由电子,并迫使局部阳极极化到局部阴极的电位。
阴极保护可采取两种形式。第一个是电偶阳极的介绍。这种方法被称为牺牲系统,使用引入电解环境的金属阳极牺牲自身(腐蚀),以保护阴极。
虽然需要保护的金属可能有所不同,但牺牲阳极通常由锌、铝或镁制成,这些金属具有最负的电势。电偶系列提供了金属和合金不同电势或高贵性的比较。
在牺牲系统中,金属离子从阳极移动到阴极,这导致阳极腐蚀的速度比其他情况下更快。因此,必须定期更换阳极。
第二种阴极保护方法称为外加电流保护。该方法通常用于保护埋地管道和船体,需要向电解液提供备用直流电源。
电流源的负极端子连接到金属上,而正极端子连接到辅助阳极上,辅助阳极用于完成电路。与原(牺牲)阳极系统不同,在外加电流保护系统中,辅助阳极不会被牺牲。
缓蚀剂是与金属表面或引起腐蚀的环境气体发生反应,从而中断导致腐蚀的化学反应的化学品。
抑制剂可以通过吸附在金属表面并形成保护膜来起作用。这些化学品可作为溶液或通过分散技术作为保护涂层使用。
缓蚀剂减缓腐蚀的过程取决于:
缓蚀剂的主要最终用途行业是炼油、石油和天然气勘探、化工生产和水处理设施。缓蚀剂的好处是,它们可以原位应用于金属,作为一种纠正措施,以应对意外腐蚀。
油漆和其他有机涂层用于保护金属免受环境气体的降解作用。涂料按所用聚合物的类型进行分类。常见的有机涂层包括:
金属涂层或电镀可用于抑制腐蚀,并提供美观的装饰性饰面。金属涂层有四种常见类型:
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