1. 儲氣罐生銹或者腐蝕的原因是什麼
儲氣罐長時間使用或者使用多年之後難免會造成雨水,空氣,或者是潮濕的大氣腐蝕,這些是由大氣中的水、氧、酸性污染物等物質的作用而引起的腐蝕。鋼鐵在大氣自然環境條件下生銹,就是一種最常見的大氣腐蝕現象。
遭受大氣腐蝕有三種類型
①乾燥的大氣腐蝕。此時大氣中基本沒有水汽,普通金屬在室溫下形成不可見的氧化膜。鋼鐵的表面保持光澤。
②潮濕的大氣腐蝕。是指金屬在肉眼看不見的薄膜層下發生的腐蝕。此時大氣中存在著水汽,當水汽濃度達到臨界濕度(鐵的臨界濕度為65%,銅的臨界濕度接近100%),金屬表面有一層很薄的水膜層在,就會發生均勻腐蝕。若大氣中存在污染物CO2、H2S、SO2等,腐蝕顯著加快,大氣條件下的鋼鐵腐蝕,實際上是水膜條件下的電化學腐蝕。
③可見液膜條件下儲氣罐的腐蝕。指空氣中的相對濕度為100%左右或雨中及其他水溶液中產生的腐蝕。此時,水分在金屬表面上形成液滴聚集,存在肉眼看得見的水膜。
大氣腐蝕的影響因素
①水的影響。在大氣環境下對鋼材起腐蝕作用的物質中,水是主要因素(一般講濕度越大,腐蝕性越強),其腐蝕原理如下:a、水是一種電解質,而且還 能溶解大量的離子,從而引起金屬腐蝕。b、水可以離解成H 、OH— ,pH值的不同對金屬、氧化物的溶解腐蝕具有明顯的影響。
②SO2的影響。在受工業廢氣污染的地區,SO2對鋼材腐蝕影響最為嚴重。以石油、天然氣、煤為燃料的廢氣中含有大量的SO2,鋼板的腐蝕速度隨大氣中SO2的含量的增加而增加。
③海洋大氣影響。在海洋附近的大氣中,含有一定 的鹽分,其主要成分是NaCl,Cl— 具有很強的侵蝕性,因而它可加劇腐蝕,離海洋越遠,大氣中的鹽分越少,腐蝕量越小。
④其他影響。在石油生產的大氣環境中,可能含有大量的Cl2,NH3,H2S固體塵粒等有害物質,它們對儲氣罐鋼鐵的腐蝕也是隨著含量的上升而增加 的。幾種物質的協同效應將導致鋼材腐蝕的加劇 。
2. 鐵空氣中腐蝕
鐵在空氣中主要以電化學腐蝕和化學腐蝕為主。
鋼鐵腐蝕一般可以分化學腐蝕和電化學腐蝕兩類。鋼鐵與其周圍的氣態或液態的介質,直接發生化學反應而引起的腐蝕,叫做化學腐蝕。鋼鐵在常溫的乾燥空氣中並不腐蝕。但在高溫下就容易被氧化,生成疏鬆易脫落的氧化層(由FeO、Fe2O3和Fe3O4組成)。
鋼鐵與電解質溶液相接觸,由電化學作用而引起的腐蝕,叫做電化學腐蝕。形成原電池是電化學腐蝕的特徵。電化學腐蝕在常溫下亦能發生,不僅在金屬表面,甚至深入金屬內部,因此,比化學腐蝕更快,更普遍,危害更大。
鋼鐵的電化學腐蝕和化學腐蝕不是截然分開的,化學腐蝕中也包含電化學腐蝕。這兩種腐蝕都是在空氣中進行的。
鋼鐵的腐蝕,既有其本身組織、結構上的原因,又有周圍介質性質上的原因,因此,鋼鐵的防銹蝕主要應從它的本性和周圍介質兩方面採取措施。
(1)組成合金,以改變金屬內部組織結構。例如,在鋼中加入鎳可增強防腐能力,含鉻18%和鎳8%的合金鋼常稱為「鉻鎳不銹鋼」。
(2)採用保護膜是最普遍又重要的防腐措施。在生產、生活實踐中,人們常把暫時不用的鋼鐵製品及時清潔表面,保持乾燥,塗上防銹材料,如機油、凡士林,防銹油脂等作為暫時性的防腐措施。為長期防腐常用保護膜法。例如,鋼鐵表面覆蓋一層緻密的藍色或黑色氧化物Fe3O4薄膜。通常叫「發藍」或「發黑」。又如,在鋼鐵表面塗一層非金屬薄膜,如油漆、瀝青、橡膠、搪瓷等非金屬塗料。再如,利用某些金屬如鋅、錫、鉻、鎳等表面形成一層緻密氧化膜的性質,用電鍍法,浸鍍法,噴鍍法,將上述金屬鍍在鋼鐵的表面上,防止空氣和水對金屬鐵的腐蝕。
電化學腐蝕的原理見:
http://hxjd.xmu.e.cn/WLKC/wuhua/chapter11/part14/14-2.html
3. 鋼材在大氣中腐蝕實際上是
鐵的生銹實際上是鐵與空氣中的氧氣及水共同作用的結果;鋁的化學性質較活潑在空氣中能與氧氣反應生成氧化鋁,氧化鋁覆蓋在鋁表面,起到了保護里層的金屬鋁的作用;
故填:空氣中的氧氣和水;鋁和氧氣反應生成了緻密的氧化鋁薄膜,覆蓋在鋁表面,保護了里層的金屬鋁.
4. 鋼材銹蝕的原因及防止方法
一、鋼材銹蝕的原因
銹蝕可發生於許多引起銹蝕的介質中,如潮濕的空氣、土壤、工業廢氣等.鋼材的銹蝕大致可分為兩類:
1、化學銹蝕:是指鋼材表面與周圍介質直接發生化學反映而產生的銹蝕.鋼材在高溫中氧化形成Fe3O4;在常溫下氧化形成FeO.
2、電化學銹蝕:建築鋼材在存放和使用中發生的銹蝕主要屬這一類.其銹蝕過程如下:
(1)在潮濕的環境中,鋼材表面被一層電解質水膜覆蓋,由於表面成分或者受力邊形等的不均勻性,使鄰近的局部產生電極電位的差別,因而建立許多微電池.
(2)在陽極區,鐵被氧化成Fe 離子進入水膜;因為水中溶有來自空氣的氧,放在陰極區氧被還原為OHk於;兩者結合成為不容於水氫氧化亞鐵Fe(OH)2.
(3)進一步氧化,則形成疏鬆易剝落的紅棕色的鐵銹氫氧化鐵Fe(OH)3.(4)如水膜中有酸的成分,則陰極被還原的將是分離子.由於所形成的氫積存於陰脫產生極化作用,將使銹蝕停止,但水中的溶氧與紅結合成水以除去積氫,故銹蝕能繼續進行.因為水膜中離於濃度提高.陰極放電快銹蝕進行較快故在工業大氣的條件下.鋼材較容易銹蝕.
由此可以看出,影響鋼材最常見的銹蝕破壞的因素是水和提供溶氧的空氣.
在鋼筋混凝土中,引起鋼筋銹蝕的原因主要有:
(1)埋於混凝土中的鋼筋處於鹼性介質中(新澆混凝土PH值約為125或更高),而氧化保護膜也為鹼性,故不致銹蝕.但這種保護膜易被鹵素離子、特別是氯離子所破壞,使銹蝕迅速發展.
(2)澆築混凝土時水灰比控制不好,游離水過多,水化反應之後,游離水份蒸發,使混凝土表面存在許多細微的小孔,由於毛細現象,周圍水分會沿著毛細小孔向混凝土內部滲透,銹蝕鋼筋.
(3)混凝土的密實性決定了鋼筋銹蝕的快慢,混凝土越密實,鋼筋越不易銹蝕,反之,則鋼筋銹蝕較快.(4)由於混凝土養護不當或保護層厚度不夠以及在荷載作用下混凝土產生的裂縫,也是引起混凝土內部鋼筋銹蝕的主要原因.
二、鋼筋銹蝕的危害
鋼材(比如鋼球)在存放中嚴重銹蝕,不僅截面積減少,材質降低甚至報廢,而且除銹工作耗費很大;在使用中則銹蝕不僅使受力面積減少,而且局部銹坑的產生,可造成應力集中,促使結構早期破壞.尤其在反復荷載作用的情況下,將產生銹蝕疲勞現象,使疲勞強度大為降低,出現脆性破壞.
在鋼筋混凝土中,由於鋼筋的銹蝕,將使混凝土的保護層膨脹出現裂紋,嚴重時混凝土保護層脫落,鋼筋脫離,使鋼筋和混凝土之間的粘結應力損失或完全喪失,危急結構的安全,因此鋼筋的銹蝕對鋼筋混凝土結構的使用壽命有很大的影響.
三、鋼材銹蝕的防止
鋼材防止銹蝕的方法通常是採用表面刷漆:常用底漆有紅丹、環氧富鋅漆、鐵紅環氧底漆等;常用面漆有灰鉛漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等.在鋼筋混凝土中,防止鋼筋銹蝕的方法主要有:
(1)嚴格控制氯鹽外加劑的摻用量;
(2)限制並合理選用水灰比和水泥用量;
(3)保證鋼筋有足夠的保護層厚度;
(4)加強混凝土的振搗和養護工作,保護混凝土的密實.
對於預應力配筋,一般含碳量較高,又多系經過變形和冷加工處理,因而對銹蝕破壞較敏感,特別是高強度熱處理鋼筋,容易產生應力銹蝕現象.所以重要的預應力承重結構,除不能摻用氯鹽外,應對原材料進行嚴格檢驗.
5. 鋼材的腐蝕主要是化學腐蝕
鋼材的腐培悉蝕主要是化學腐蝕的原因活潑的金屬失去電子而被氧化。
1、反應過程稱為陽極反應過程,反應產物是進入介質的金屬離子或覆蓋金屬表面的金屬氧化物,鋼材的腐蝕機理常溫卜中彎下鋼鐵的腐蝕主要是電化學腐蝕,不純的金屬跟電解質溶液接觸時,會發生原電池反應,比較活潑的金屬失去型悶電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學腐蝕。
6. 為什麼會發生腐蝕
鋼材腐蝕原理鋼材表面與周圍介質發生作用而引起破壞的現象稱為腐蝕(回也稱銹 蝕)。腐蝕不僅使鋼材答的有效截面面積減小,還會產生局部銹坑,引起應力集中;也會導致 鋼的強度、塑性、韌性等力學性能顯著降低。
根據鋼材與環境介質的作用原理,腐蝕可分為化學腐蝕和電化學腐蝕。 化學腐蝕是指鋼 材與周圍介質(如氧氣、二氧化碳、二氧化硫和水等)直接發生化學作用,生成疏鬆的氧 化物而引起的腐蝕。
鋼材由不同的晶體組織構成,並含有雜質,由於這些成分的電極電位不 同,當有電解質溶液(如水)存在時,就在鋼材表面形成許多微小的局部原電池,形成電 化學腐蝕。 鋼材在大氣中的腐蝕,實際上是化學腐蝕和電化學腐蝕的共同作用所致,以電化學腐蝕為主。
鋼材的腐蝕既有內因(材質),也有外因(環境介質的作用),因此要防止或減少鋼材 的腐蝕可以從改變鋼材本身的易腐蝕性、隔離環境中的侵蝕性介質或改變鋼材表面的電化學 過程三方面入手。
7. 鋼鐵的腐蝕主要是什麼腐蝕
鋼鐵腐蝕主要是電化學腐蝕,其中以吸氧腐蝕為主。
鋼鐵腐蝕有化學腐蝕和電化學腐蝕兩類,化學腐蝕的條件一般很少具備,所以自然界以電化學腐蝕為主,酸性條件下發生析氫腐蝕,中性或鹼性條件下,發生吸氧腐蝕。