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第六章 防侵蚀设想

  第六章 防侵蚀设想 一、概述: 1、侵蚀:是和材料之间的化学和电化学感化过 程,因此要考虑材料和双沉要素。 2、侵蚀节制: 是确采用已有的防侵蚀学问和技 术降低侵蚀丧失,削减设备运转中的维修经费,延 长设备服役寿命。 3、防侵蚀设想:是指正在侵蚀下,为防止侵蚀破 坏和丧失而进行的机械设备、安拆的设想,它包罗 内容如下: 1 二、防侵蚀设想内容 防侵蚀设想包罗: 1、 选材 2、 防侵蚀布局设想 3、 防侵蚀办法选择 4、 防侵蚀强度设想 5、 防侵蚀工艺设想 2 三、 选材 (一)、准确选材根基准绳 1、材料的耐蚀机能要求设备或物件满脚侵蚀 按照选择材料,所选择材料才能顺应。 (1)铝用于非污染性大气; (2)铜及其合金用于还原性和非氧化性介质; (3)铅用于稀硫酸; (4)不锈钢用于硝酸,但不适于海水等含氯离子; (5)通俗碳钢用于浓硫酸,但稀硫酸不可; (6)锡用于蒸馏水及食物包拆; (7)钛合金海水最好。 即按照取材 3 2、材料的物理、机械和加工工艺机能要满脚设备 或零件的设想取加工要求 布局材料除具有必然的耐蚀性外,一般还要具有需要的机能 (1)机械机能(如强度、硬度、弹性、塑性、冲击韧性、 委靡机能等); (2)物能(如耐热、导电、导热、光、磁及密度、比 沉等); (3)工艺机能(如机加工、锻制、焊接机能等)。 ? ? ? 如泵材要求具有优良的耐蚀性、耐磨性和锻制性; 换热器用材要具有优良的耐蚀性和导热性; 大型设备用材要有优良的可焊性和抗大气侵蚀性; (如石油井架、火车车厢、桥梁等用耐候钢) 4 3、选材时力图最好的经济效益和社会效益 (1)要优先考虑国产、价廉质优、资本丰硕的材料; (2)正在能够用通俗布局材料如钢铁、非金属材料等时,不采 用高贵的贵金属。能够用资本较丰硕的铝、石墨、玻璃、 铸铁等时,不消不锈钢、铜、铅等。 举例:中国石化集团一炼油厂的常压塔顶换热器牵制用316L 不锈钢制制,两年侵蚀穿孔,后由我们阐发是因为牵制外 经石油的氯离子含量超标,处理方案 一是换材料(通俗碳钢),都是两年,普碳钢经济, 二是改变侵蚀,降低石油的氯离子含量,电脱盐更充 分。 (3)正在其他机能附近的环境下,不选用会惹起污染的材 料。 5 (二)、选材时招考虑的要素 1、明白产物工做 是土壤、水(海水)、大气仍是化工侵蚀 ? 如是水,则: 化学要素包罗水中杂质构成、pH值、氧含量、可能发生 的化学反映等; 物理要素包罗温度、流速、受热和散热前提、受力 品种及大小等。 ? ? 2、查阅权势巨子手册,自创失效经验 ? 查阅已公开出书的手册、文献等。可供查阅的材料侵蚀 机能手册,可细心查阅侵蚀变乱查询拜访演讲。 6 3、侵蚀试验 当材料中所列的侵蚀前提有时取现实利用前提不 完全分歧时,就必需进行侵蚀试验。侵蚀试验应 是接近于现实的模仿试验,前提许可时还应 进行现场(挂片)试验,以至实物或使用试验, 以便获得更靠得住的侵蚀机能数据。 4、考虑防腐办法 恰当的防护。如涂层、电化学及缓 蚀剂等,不只能够降低选材尺度,并且有益于延 长材料的利用寿命。 5、考虑材料的加工机能对耐蚀性的影响 材料的加工、焊接后能否可进行热处置,加工 之后能否会降低材料的耐蚀性? 7 6、经济性取耐用性 采用完全耐蚀的材料并不必然是准确的选择,应正在充 分估量预期利用寿命的范畴内,均衡一次投资取经常性的 维修费用、停产丧失、废品丧失、平安费用等。 (1)对于持久运转的、停产可形成庞大丧失的设备,采 用 耐蚀优异的材料往往更经济。 (2)对于短期运转的设备或易于改换的简单零部件,采 用 成本较低+耐蚀性较差的材料 较为经济。 (3)正在海水下, 廉价材料+辅帮的>高贵的材料。 (4)正在苛刻的侵蚀中(如化工酸碱盐侵蚀下), 耐侵蚀优异的材料>廉价材料+办法。 8 四、 防侵蚀布局设想 (一)、合理的布局形式和概况形态 1、布局件的形式力图简单 外形复杂的构件,往往存正在死角、裂缝、接头,这些部位 容易积液或积尘,易惹起侵蚀; 2、无法简化时,构件设想成分体布局,使侵蚀部位易于拆卸和 改换; 3、构件的概况形态力图致密、滑腻,凡是亮光的概况比粗拙的 概况更耐蚀。 9 (二)、防止积水或积尘 正在布局设想时,应尽可能不存正在积水或积尘的坑洼 10 (三)、防止裂缝侵蚀 11 12 13 (四)、防止电偶侵蚀 1、不该把电位序相差过大的金属毗连正在一路; 2、将异种金属彼此离隔,防止金属间接接触。例如采用抗 老化塑料或橡胶等隔离金属; 3、正在两种异类金属之间插入第三种金属材料,削减电位 差; 14 4、若不克不及避免异类金属接触时,必然要尽量避免大阴极/小 阳极的组合; (a),(b)大阳极,小阴极(好);(c)极 大阴极(欠好) 15 5、用防腐无机涂层笼盖接触区及其四周 涂覆后因为电流径加长,电阻增大,导致电偶侵蚀 速度显著降低。 16 (五)、避免温度不均惹起的侵蚀 加热器的 导热支架可能惹起贮热 气体的罐发生凝露侵蚀 17 (六)、设备和建建物的合 1、建建物的应选择 侵蚀较低的, 如避免海洋大气、工 业排水、化工场无害 烟尘的加快侵蚀 (a)海洋大气 (b)工业污染 (c)海流标的目的 18 2、设备的分布应避免此中一部门对另一部门的无害感化 19 五、防侵蚀办法的选择 1、防护层:通过正在设备概况涂覆层而使设备取介质隔 开。 包罗:电镀层、化学镀层、扩散镀层、热浸镀层、热喷涂层、 涂料涂层、塑料和橡胶涂层、陶瓷涂层、密封、衬里等。 2、电化学:电化学可分为阴极和阳极两类。 3、改善:改善就是去除无害的物质,插手有益的物质 如缓蚀剂等。 20 六、 防侵蚀强度设想 1、平均侵蚀的强度设想 平均侵蚀的强度设想,采用留取侵蚀余量的方式,腐 蚀余量是按照估计的侵蚀量添加材料的尺寸来弥补。 2、局部侵蚀的强度设想 局部侵蚀类型较多,目前还很难按照局部侵蚀强度的降 低对侵蚀余量进行估算,需采纳涂层防护等防侵蚀办法 3、加工中的强度设想 (1)减小内应力,如采用热处置等; (2)避免添加氢脆的工艺,如酸洗或电镀等; (3)某些不锈钢正在焊接时,因为敏化温度影响而易形成晶 间侵蚀,使材料强度下降。 21 七、 防侵蚀工艺设想 金属材料正在加工制制、拆卸及贮运等过程中,可能发生 侵蚀或留下侵蚀现患,因而必需注沉防侵蚀工艺设想。 1、机械加工 正在机械加工中发生的应力对耐蚀有晦气的影响,为 此,金属材料最好正在退火形态下进行机械加工和冷弯、冷 冲等成型工艺,以使制件的应力较小; 2、热处置 应准确选择热处置氛围,例如为防止金属氧化,最好 选用实空或可控氛围热处置;也可考虑利用热处置涂 层;对有氢脆性的材料,要正在氢氛围中加热。 3、锻制和挤压 锻制和挤压件的机能呈各向同性。正在短横向上应力侵蚀 最,因而正在设想时应避免正在此标的目的上承受大的工做应 力;正在纵向上可承受大的载荷。 22 4、焊接 (1)为防止裂缝侵蚀,要用对接焊而不消搭接焊,用持续 焊而不消间断焊和点焊。 (2)为防止电偶侵蚀,焊条的成分和组织布局应取基体的 类似,或其电位比基体更正一些,避免大阴极极 的不良组合。 (3)为防止焊缝两侧热影响区发生的侵蚀,应采用固溶淬 火的热处置,予以消弭。 (4)焊接后,焊缝处的残渣应及时清理,免得残渣惹起局 部侵蚀。 23 5、拆卸 设备拆卸时, (1)不要形成过大的拆卸应力,采用提高设想精度、削减公役、 恰当加垫以及采用合理拆卸方式来削减拆卸应力; (2)对有密封要求的部位,正在拆卸中要密封质量,防止有 害介质的侵入; (3)拆卸竣事后,应及时进行清理查抄,除去拆卸中留下的灰 尘、金属屑等残留物; (4)查抄通风孔、排水孔等孔口,使其不被堵塞。 24 习题取思虑题 1.防侵蚀设想包罗哪几个方面? 2.选材的准绳及招考虑的要素是什么? 3.防侵蚀布局设想应遵照的准绳是什么? 4.防侵蚀办法大体分哪几类? 5.防侵蚀强度设想应留意哪几点? 6.防侵蚀工艺设想中应留意哪些问题? 25

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