耐化學(xué)品涂料應(yīng)用和選擇
2 耐浸泡狀態(tài)化學(xué)品介質(zhì)腐蝕的涂料或襯里的選擇建議
2.4 防腐設(shè)計(jì)與選材
①防腐措施出發(fā)點(diǎn)和常用的防腐蝕方法
金屬材料和非金屬材料的防腐蝕措施的出發(fā)點(diǎn)主要有四大方向。
第一大方向，改變、改善材料。變化材料的組成和組織結(jié)構(gòu)，如目前的特種金屬材料、合金、水泥緩蝕劑的加入等。
第二大方向，電化學(xué)方法。改變金屬材料與介質(zhì)體系的電極電勢(shì)，電化學(xué)保護(hù)原理，減少金屬陰極區(qū)面積等人為阻止陰極氧化、陽極鈍化都是利用了電化學(xué)的原理。
第三大方向，將腐蝕源和被保護(hù)材料隔開。金屬表面涂、鍍、滲、襯耐蝕材料；金屬或混凝土材料表面進(jìn)行防護(hù)油、涂料、襯里等保護(hù)都屬于這一類。該原理衍生出來的防腐方法是目前市場上使用最多的，也是本書介紹的重點(diǎn)。
第四大方向，不改變材料，也不人為增加界面層隔開腐蝕源和被保護(hù)材料，而是去改變腐蝕介質(zhì)和環(huán)境。改變外在腐蝕介質(zhì)，如改變其pH值、降低介質(zhì)溫度、降低介質(zhì)流速、降低介質(zhì)中氧含量、降低操作過程中應(yīng)力、介質(zhì)中緩蝕劑等。
根據(jù)以上出發(fā)點(diǎn)，防腐措施最常見分為：金屬材料防腐、電化學(xué)防護(hù)、無機(jī)材料防腐、有機(jī)材料防腐和復(fù)合材料防腐。更多的防腐蝕材料也見于金屬材料、無機(jī)材料、涂料、高分子塑料、復(fù)合材料等。
由以上四大方向衍生出來一系列的解決問題的方案。
1. 正確選材。不同材料在不同環(huán)境中，腐蝕的自發(fā)性和腐蝕速度都可能不同。在特定環(huán)境中，選用腐蝕自發(fā)性小，更重要的是選用腐蝕速度較小的材料，就可以使設(shè)備部件的使用壽命延長。這是廣泛使用的、簡便而行之有效的方法。但是要正確選材，不僅需要正確、完整的數(shù)據(jù)，也需要一定的腐蝕及防腐知識(shí)。
2. 鈍化。金屬表面生成鈍化膜后，腐蝕擴(kuò)散阻力變得很大，腐蝕實(shí)際上停止了。對(duì)可能鈍化的金屬可采取下列幾種方法促進(jìn)鈍化：（a）提高溶液的氧化能力，加入氧化劑。如鉻鎳不銹鋼在不含氧的硫酸中，在很大的濃度范圍內(nèi)是活化態(tài)，腐蝕較嚴(yán)重，但加入少量硫酸銅或硝酸等氧化劑，就可使不銹鋼轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)。又如鹽酸中加入氧化劑后，可以降低對(duì)鈦的腐蝕；（b）導(dǎo)入陽極電流，提高溶液電位。當(dāng)電位逐漸上升，腐蝕也逐漸上升，但到達(dá)鈍化區(qū)后，腐蝕電流突然下降，電位則直線上升，利用恒電位器，使電位保持在鈍化區(qū)，腐蝕率可保持很低的值。通電方向是以金屬設(shè)備為陽扱，所以這種保護(hù)法通稱陽極保護(hù)，適用于容易鈍化的金屬。工業(yè)上已用在處理硫酸、磷酸、碳酸氫銨液等的不銹鋼或碳鋼設(shè)備上；（c）合金化，金屬中加入容易鈍化的合金成分，當(dāng)加入量達(dá)到一定比例之后，便得到耐蝕性優(yōu)良的材料。如當(dāng)鐵鉻合金中的鉻大于12%，鐵硅合金中的硅大于14%，鎳銅合金中的鎳大于30%～40%時(shí)，就得到耐蝕性優(yōu)良的不銹鋼、高硅鐵、銅鎳合金或蒙耐爾合金等。它們?cè)谠S多環(huán)境中比基體金屬鐵、銅更容易鈍化。在含鉻鋼中加入鎳，可擴(kuò)大鈍化范圍，還可提高機(jī)械性能，含鉻18%，鎳9%的不銹鋼是工業(yè)和民用中最廣用的合金。還可以在活性金屬中加入少量貴金屬，如不銹鋼和鈦在某些濃度和溫度的硫酸中是活性的，腐蝕嚴(yán)重，但加入少量的鈀或鉑(0.1%～0.15%)之后，就會(huì)使超電壓較低的微陰極増加，因此促進(jìn)了腐蝕電池的形成，陽極電流很快增大，迅即達(dá)到了鈍化區(qū)，使合金的耐蝕性增強(qiáng)；（d）表面鈍化，用成膜劑（鉻酸鹽、磷酸鹽、堿和硝酸鹽、亞硝酸鹽混合物等）處理金屬就能生成堅(jiān)牢密實(shí)的鈍化膜。鋁經(jīng)過陽極處理之后形成的膜，比在大氣中生成的膜更為緊密。這類膜在不太強(qiáng)的腐蝕環(huán)境（大氣、水）中，有優(yōu)良的抗蝕能力。鋼鐵表面的發(fā)藍(lán)就是例子。也可采用表面合金化的方法，將易鈍化的成分（鉻、鋁、硅）滲入鋼鐵表面，表面層接觸氧化氣氛后很容易鈍化。它的抗高溫氧化能力和其它某些耐蝕性均高于底層金屬。
3. 緩蝕劑。緩蝕劑控制腐蝕的機(jī)理是由于促進(jìn)了電池的極化。緩蝕劑按其成分可分為無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑。無機(jī)緩蝕劑有些使陽極過程減慢，有些使陰極過程減慢。所有促進(jìn)陽極鈍化的氧化劑（如鉻酸鹽、硝酸鹽、Fe3+）或陽極成膜劑（堿、磷酸鹽、硅酸鹽、苯甲酸鹽等），因?yàn)槭窃陉枠O反應(yīng)，促進(jìn)陽極極化，即為陽極型緩蝕劑。它的效果很好，但有危險(xiǎn)。因?yàn)槿鐒┝坎粔驎r(shí)，膜就不完整，膜缺陷處暴露的陽極面積小，電流密度大，腐蝕更加集中了，容易穿孔。陰極型緩蝕劑則是在陰極反應(yīng)，促進(jìn)陰極極化。如鋅、鈣、鎂的化合物與陰極反應(yīng)產(chǎn)生的OH-生成不溶性的氫氧化物，形成陰極上的厚膜，就會(huì)阻滯氧的擴(kuò)散，增加濃差極化，使腐蝕速度減慢。脫氧劑（亞硫酸鈉、肼等）在氧去極化的中性、微酸性液中有效，對(duì)處于鈍態(tài)邊沿的不銹鋼則不利，因?yàn)槠茐牧蒜g化過程。又如阻抑放氫過程的雜質(zhì)（硫、硒、砷、銻、鉍等化合物）使陰極活化極化增大，因而腐蝕減小。有機(jī)緩蝕劑是吸附型，吸附在金屬整個(gè)表面，形成幾個(gè)分子厚的不可見的膜，有些螯形劑則能在金屬表面生成一層金屬有機(jī)化合物。它可能使陰極和陽極反應(yīng)都受到阻滯。有機(jī)緩蝕劑的發(fā)展很快。常用品種有含氮化合物，如胺類、雜環(huán)化合物、長鏈脂肪酸化合物，含硫化合物（硫脲類）和含氧化合物（醛）等。緩蝕劑廣用于水、鹽水、油氣井、酸洗、煉油等體系。涂料中也加入緩蝕劑（紅丹、鉛酸鈣等），以防大氣腐蝕。氣相緩蝕劑（二環(huán)己胺亞硝酸鹽和碳酸鹽等）則用于密閉包裝內(nèi)，它的揮發(fā)性大，揮發(fā)后沉積在金屬表面上，形成有效的保護(hù)薄膜。緩蝕劑也有不利方面，如可能污染產(chǎn)品，特別是食品；可能在生產(chǎn)流程的這部分有利，進(jìn)入另一部分有害；還可能阻抑了需要的反應(yīng)，例如酸洗時(shí)，使去膜 速度降低到不適用的程度。
4. 陰極保護(hù)。從外部導(dǎo)入電流，方向是以被保護(hù)設(shè)備作為大陰極，這時(shí)一部分外電流進(jìn)入局部陰極，一部分進(jìn)入局部陽極。導(dǎo)入電流有兩種方式。一是利用外電源，體系中加入一塊導(dǎo)流電極（石墨、高硅鐵、廢鋼等）作為陽極。另一是將一塊電位較低的金屬（如比鐵電位低的鋅、鎂、鋁及其合金）與被保護(hù)的金屬設(shè)備連接，使兩者在電解液中構(gòu)成原電池。這時(shí)電位較低的金屬（鋅、鎂等）作為陽極會(huì)逐漸被腐蝕，所以也稱犧牲陽極。陰極保護(hù)廣泛用于地下管道及其它埋在土中的金屬設(shè)備、海船、港灣碼頭設(shè)備、水槽、水庫閘門、油、氣井等。陰極保護(hù)是一種既經(jīng)濟(jì)簡便又行之有效的方法。
5. 金屬鍍層。鍍一層或多層（二至三層）較耐腐蝕的金屬（如鉻、鎳、鉛等），可以保護(hù)底層的鋼鐵。鍍層一般很薄，只有幾十微米，因此不可免的存在微孔，當(dāng)溶液滲入微孔時(shí)，構(gòu)成了鍍層-底層腐蝕電池，鉻、鎳、鉛等成為陰極，反會(huì)加速鋼鐵的腐蝕。因此，電位比鐵高的鍍層（包括易鈍化的金屬如鉻、鈦、及貴金屬金、銀等）只適于腐蝕性較緩和的環(huán)境。不銹鋼、鈦、鎳、銀等的薄板襯里，因消除了微孔，則可用于各種強(qiáng)腐蝕環(huán)境。賤金屬保護(hù)層如電鍍或浸鍍鋅（白鐵皮），保護(hù)機(jī)理和前述鋅粉涂料相同。鍍層雖然有微孔，但鋅作為犧牲陽極，可保護(hù)底層鐵，它是陰極保護(hù)的另一形式。鐵鍍錫層（馬口鐵皮）廣用于食品工業(yè)中, 如作罐頭盒等。錫的標(biāo)準(zhǔn)電位比鐵高，但是在食品所含的有機(jī)酸中，錫的電位卻低于鐵，所以也屬陰極保護(hù)鍍層。
6. 涂料。涂料是應(yīng)用最廣泛的一種防腐手段。它通常由合成樹脂、植物油、橡膠漿液、溶劑等配制而成，覆蓋在金屬面上，干后形成薄層多孔的膜，雖然不能使金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔絕，但使介質(zhì)通過微孔的擴(kuò)散阻力和溶液電阻大大增加，腐蝕電流下降。
7. 非金屬襯里。鋼鐵在非氧化性酸類和酸性鹽溶液中腐蝕嚴(yán)重，但許多非金屬卻有優(yōu)良耐蝕性。所以化工設(shè)備廣泛采用橡膠襯里、熱塑性塑料襯里、厚漿型涂層襯里、鱗片膠泥襯里、玻璃鋼/復(fù)合材料（纖維增強(qiáng)熱固性塑料）襯里、磚板襯里等，將腐蝕環(huán)境和金屬隔離開。有些設(shè)備也可全部用非金屬代替（如整體塑料設(shè)備、整體玻璃鋼設(shè)備等）。
8. 控制腐蝕環(huán)境。消除環(huán)境中直接或間接引起腐蝕的因素，腐蝕就會(huì)停止，但大多數(shù)環(huán)境（如大氣、海水、土壤等）是無法控制的，化工生產(chǎn)流程也不能任意更動(dòng)。如果改變環(huán)境對(duì)于產(chǎn)品、工藝等不會(huì)造成有害的影響時(shí)，在個(gè)別情況下也可釆用這種方法，有時(shí)還是唯一有效的方法。如鍋爐水去氧，煉油和其它工藝中加堿調(diào)節(jié)pH值，溫度太高時(shí)冷卻降溫，工藝中采用緩和的介質(zhì)代替強(qiáng)腐蝕介質(zhì)等。上述采用緩蝕劑、電化學(xué)保護(hù)等也屬于控制腐蝕環(huán)境。
9. 改善設(shè)計(jì)?？刂聘g的工作應(yīng)從設(shè)計(jì)開始，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該了解腐蝕的基本知識(shí)，以避免那些加速腐蝕的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)和加工處理方法。應(yīng)盡可能避免造成腐蝕電池的結(jié)構(gòu)因素，例如避免兩種不同金屬接觸和不同部位的濃度差別，消除不便排液的死角、縫隙，使溶液各部分濃度和含量均勻，避免各部位溫度和應(yīng)力的差別。如存在可以引起應(yīng)力腐蝕破裂的環(huán)境，那么對(duì)有殘余應(yīng)力的部件應(yīng)消除應(yīng)力或采取其他有效措施等。
耐蝕涂層或襯里應(yīng)用于化學(xué)品浸泡狀態(tài)的儲(chǔ)罐、設(shè)備及管道的內(nèi)表面防腐屬于典型的第三大方向的“6. 涂料”和“7. 非金屬襯里”。這也是化學(xué)品浸泡狀態(tài)的儲(chǔ)罐、設(shè)備及管道的內(nèi)表面防腐設(shè)計(jì)時(shí)采取最普遍、最廣泛的解決方案。
②耐腐蝕數(shù)據(jù)來源
最可貴的途徑是直接經(jīng)驗(yàn)，但是直接經(jīng)驗(yàn)總是有限，因此應(yīng)用最廣的方法還是査腐蝕手冊(cè)，常見的腐蝕手冊(cè)有：《腐蝕數(shù)據(jù)與選材手冊(cè)》（左景伊,左禹主編,1995年）、《材料的耐蝕性和腐蝕數(shù)據(jù)》（黃建中,左禹主編,2003年）、《Uhlig's Corrosion Handbook, Third Edition》(R. Winston Revie)等。北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院李曉剛教授主導(dǎo)的“國家材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)與共享的規(guī)范化平臺(tái)”也積累了大量的腐蝕數(shù)據(jù)。當(dāng)然還有更多的零散的腐蝕數(shù)據(jù)手冊(cè)和案例數(shù)據(jù)庫散落在各個(gè)防腐蝕材料及設(shè)備廠家，筆者已經(jīng)整理統(tǒng)計(jì)了近20年的大量的材料應(yīng)用數(shù)據(jù)、案例數(shù)據(jù)以及大量實(shí)驗(yàn)室耐腐蝕數(shù)據(jù)，期待有朝一日可以對(duì)外出版，造福整個(gè)行業(yè)。
但是由于“材料－環(huán)境”的組合幾乎是無限大，影響耐蝕性的因素是如此眾多。任何一本手冊(cè)也不可能將數(shù)據(jù)收集完備。它只包含主要的介質(zhì)和條件。當(dāng)選材者的特定環(huán)境與手冊(cè)所載有微小的、但卻有重要影響的差別時(shí)，這時(shí)就需要借助理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的幫助。
數(shù)據(jù)中否定的結(jié)論是十分有用的，它可以使選材者在一瞥之下避免大量的浪費(fèi)。例如手冊(cè)記載不銹鋼在鹽酸中不耐蝕，鈦合金在甲醇中可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂等，那么就應(yīng)絕對(duì)避免這樣的組合（除非采取了有效措施）。如果手冊(cè)中數(shù)據(jù)缺乏或不充分，選材者還不能憑自己的經(jīng)驗(yàn)作出決定時(shí)，就需要進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)。往往先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室篩選或現(xiàn)場掛片試驗(yàn)，取得初步結(jié)果后，再進(jìn)行實(shí)物或應(yīng)用試驗(yàn)。
小試件試驗(yàn)結(jié)果，金屬用均勻腐蝕率結(jié)合局部腐蝕的情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，非金屬迄今還沒有很好的評(píng)定方法，對(duì)于塑料和橡膠，下列標(biāo)準(zhǔn)可供參考：
抗彎強(qiáng)度下降 <25%
重量或尺寸変化 <5%
硬度（洛氏M） <30%
滿足了上述條件，就認(rèn)為這種材料在試驗(yàn)期限或更長一些時(shí)間內(nèi)是可用的。不論是金屬或非金屬，由于腐蝕情況可能隨時(shí)間變化，所以顯然短期試驗(yàn)結(jié)果不及長期應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)可靠。另外，就環(huán)境而言，玻璃瓶和大設(shè)備的條件有差別，而且生產(chǎn)條件可能有波動(dòng)。就材料而言，試件的小面積和設(shè)備大表面的復(fù)雜情況不可能一樣，而腐蝕主要和表面情況有重要關(guān)系。
舉個(gè)例子，說明由于試驗(yàn)室和生產(chǎn)條件的差別所引起的結(jié)果誤差。試驗(yàn)室的試驗(yàn)結(jié)果表明，銅在不含氧的稀硫酸中有良好耐蝕性。但是作為盛稀疏酸的貯槽時(shí)，水線部位迅速產(chǎn)生腐蝕。這是因?yàn)樗醿?nèi)雖沒有溶入氧，但水線處卻與空氣中的氧接觸。試驗(yàn)室忽略了這個(gè)條件，所以就發(fā)現(xiàn)不了這一問題。不銹鋼是靠氧來維持有效的鈍化保護(hù)膜的。不銹鋼貯酸槽因?yàn)榈撞可睿醪灰走_(dá)到，因而可能產(chǎn)生腐蝕。在試驗(yàn)室的淺容器中，試件各部分都能獲得較多的氧，因此發(fā)現(xiàn)不了上述生產(chǎn)中的問題，而顯示出較低的腐蝕率。上面例子說明，選材試驗(yàn)必須緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際。
③如何正確進(jìn)行防腐選材
正確選材是最重要也是最廣用的防腐蝕方法。選材的目的是保證設(shè)備或物件能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有合理的使用壽命和最低的經(jīng)濟(jì)支出。因此，在任何一個(gè)“材料-環(huán)境”體系中，對(duì)材料的要求是：
1 化學(xué)性能或耐蝕性能滿足生產(chǎn)要求；
2 物理、機(jī)械和加工工藝性能等能滿足設(shè)計(jì)要求；
3 總的經(jīng)濟(jì)效果優(yōu)越。
就第1項(xiàng)要求說，因?yàn)樗械脑O(shè)備、物件都是在一定環(huán)境中操作的，而所有的環(huán)境（除了個(gè)別情況）都具有不同程度的腐蝕性，因此，它是首先應(yīng)考慮的問題。過去和現(xiàn)在不斷發(fā)生大量設(shè)備事故，其中大部分（化工廠中占50%以上）事故是由腐蝕引起的，而其主要原因則是選材不慎。單靠一些數(shù)據(jù)往往還不夠，還需要充分考慮各種環(huán)境和設(shè)計(jì)因素。
就第2項(xiàng)要求說，看來似乎簡單，但是它和第1項(xiàng)有錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系。所謂“防腐蝕工作必須從設(shè)計(jì)桌上開始”，就意味著正確選材是設(shè)計(jì)工作重要的一環(huán)。設(shè)計(jì)者應(yīng)該運(yùn)用腐蝕觀點(diǎn)來考慮設(shè)計(jì)，而搞腐蝕選材工作者則應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)因素來考慮選材。如果忽視環(huán)境變化和設(shè)計(jì)因素對(duì)腐蝕的影響，就會(huì)引起設(shè)備意外或過早的腐蝕，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。如果熟悉這些因素的影響，并能靈活運(yùn)用，那么腐蝕問題會(huì)得到更妥善的解決。腐蝕是很復(fù)雜的現(xiàn)象，材料的品種和性能也十分繁雜，顯然正確選材也是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)。對(duì)一個(gè)良好的選材者的要求是，具有豐富的腐蝕基本理論知識(shí)，對(duì)材料的廣泛知識(shí)，必要的工程知識(shí)。解決現(xiàn)實(shí)問題的能力和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，理論知識(shí)固然重要，經(jīng)驗(yàn)尤其可貴。對(duì)一個(gè)復(fù)雜的腐蝕問題，有時(shí)候需要從理論上深入考慮，有時(shí)候卻只需要一些幫識(shí)就可解決。但是要找到問題的癥結(jié)，卻必須對(duì)事物作細(xì)致的分析研究。
選材時(shí)首先應(yīng)詳細(xì)了解“材料-環(huán)境”體系的內(nèi)容，然后研究各項(xiàng)環(huán)境和設(shè)計(jì)因素，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)平衡。
④防腐設(shè)計(jì)
防腐設(shè)計(jì)中一般下列因素都要考慮。
1. 縫隙和死角的設(shè)計(jì)。選材時(shí)必須考慮縫隙的腐蝕特性。概括起來說，要避免縫隙腐蝕，或防止腐蝕介質(zhì)進(jìn)入縫隙，需要改進(jìn)安裝、連接和焊接方式，保證接頭處不滲透，或用焊料將縫隙焊滿，或用塑性填充，也可用加有緩蝕劑的涂料保護(hù)縫隙表面。
2. 電偶因素。選材時(shí)不應(yīng)只孤立地考慮一個(gè)設(shè)備或部件，而應(yīng)同時(shí)考慮與它連接的其它設(shè)備的材料。如果不同金屬互相接觸，就會(huì)構(gòu)成電偶，促進(jìn)陽極金屬的腐蝕。當(dāng)電位較低的金屬（如鐵）與電位較高的金屬（如銅）在電解液中相接觸時(shí)，鐵就成為陽極，加速腐蝕，而銅則反而得到保護(hù)。如果鐵單獨(dú)存在，腐蝕要小得多。兩種金屬電位的差距越大，陽極腐蝕越嚴(yán)重。當(dāng)溶液濃度變化時(shí)，電位也會(huì)變化。另一種情況，一些易鈍化的、易產(chǎn)生氧化膜的金屬，如鈦、鋯、鉻、鋁等在氧化環(huán)境中電位很高。在電動(dòng)序中鉻的電位比鐵低，但在含氧的水溶液中由于生成了鈍化膜，電位接近銀，它實(shí)際上成了一個(gè)氧電極。當(dāng)它和鐵接觸，成為電池的陰極，加速了鐵的腐蝕。
3. 接觸因素。材料相互接觸可產(chǎn)生縫隙或電偶腐蝕，除此之外，還有其它不利因素。金屬和非金屬接觸也經(jīng)常促進(jìn)前者的腐蝕。含氯化物的絕緣材料如被水浸濕，與不銹鋼接觸時(shí)，會(huì)引起不銹鋼的應(yīng)力腐蝕破裂。
4. 雜散電流。雜散電流的來源有電車、發(fā)電設(shè)備、電解槽和陰極保護(hù)設(shè)備。遭受危害的是地下結(jié)構(gòu)，如管道、電纜、地下埋設(shè)和半埋設(shè)金屬設(shè)備等。設(shè)計(jì)地下結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)調(diào)查附近有否雜散電流的來源，如果有時(shí)，應(yīng)釆取適當(dāng)措施，如地下結(jié)構(gòu)用塑料或涂料絕緣，或用排流方法，將結(jié)構(gòu)直接或通過整流器與負(fù)電饋線連接，使結(jié)構(gòu)成為陰極（陰極保護(hù)）。
5. 應(yīng)力與載荷。許多設(shè)備都承受一定的外應(yīng)力與載荷，在制造、加工（特別是焊接）和熱處理過程中還會(huì)產(chǎn)生不同程度的局部殘余應(yīng)力，在特定環(huán)境中會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂，需要熱處理等相應(yīng)措施消除應(yīng)力。
6. 焊接和其它加工工藝。焊縫造成了縫隙腐蝕，焊接過程中焊縫附近的溫度達(dá)到了合金（如不銹鋼、鋁合金）的敏化溫度，引起晶間腐蝕，焊接過程中焊縫附近因受熱不均產(chǎn)生了熱應(yīng)力（殘余應(yīng)力）。
7. 腐蝕裕度和防腐措施。腐蝕率過大的材料一般不會(huì)選用，很小的不必考慮裕度，中等的則要考慮腐蝕裕度。薄的涂層和鍍層總是有微孔的，一般不宜用于嚴(yán)重的腐蝕環(huán)境如鹽酸、硫酸中。涂層太厚則又容易脫落。襯磚的膠泥縫，特別是硅膠泥，也是多孔的，需要在鋼壁和磚之間加一層不滲透的耐蝕中間層。襯里設(shè)備不宜用于溫度劇變的環(huán)境，因?yàn)橐r里材料和外殼金屬的膨脹系數(shù)差別大，很容易脫離開，使裂縫加大。陰極保護(hù)如“過保護(hù)”，會(huì)使兩性金屬遭受腐蝕，陽極保護(hù)如過鈍化或達(dá)不到鈍化電位時(shí)，也會(huì)加速腐蝕。緩蝕劑，特別是陽極緩蝕劑，如用量不夠或用法不適當(dāng)，會(huì)引起嚴(yán)重的孔蝕。
8. 材料和環(huán)境的其它有害反應(yīng)。除了腐蝕程度外，選材時(shí)還必須注意材料對(duì)環(huán)境的其它有害反應(yīng)，例如是否會(huì)染污產(chǎn)品質(zhì)量，影響工藝流程等。有些小量腐蝕產(chǎn)物能使產(chǎn)品的色、香、味變質(zhì)，即使腐蝕率很低，這在食品、醫(yī)藥、纖維、化妝品一類工業(yè)中通常也是不許可的。在食品和醫(yī)藥工業(yè)中絕對(duì)不容許有毒的腐蝕產(chǎn)物污染，如鉛和含鉛的材料就都不能使用。鋁的腐蝕產(chǎn)物色淺、無毒，即使腐蝕率較大，在輕工業(yè)中也被廣泛應(yīng)用。有些微量金屬離子可能使催化劑中毒，或引起生產(chǎn)過程中有害的副反應(yīng)，甚至發(fā)生火災(zāi)，爆炸等事故；在某些生化過程（如發(fā)酵）中可能毒害有益的微生物。在所有上述情況下，不論腐蝕率多么低，這樣的材料都不可選用。
9. 材料的物理、機(jī)械和加工工藝性能。對(duì)設(shè)計(jì)者來說，材料的重要物理、機(jī)械性能有：密度、熔點(diǎn)、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)、抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、彈性模量、伸長率、沖擊強(qiáng)度、硬度、蠕變強(qiáng)度、疲勞極限等。這些數(shù)值在一般手冊(cè)中都可找到。強(qiáng)度是設(shè)計(jì)最重要的依據(jù)之一。但是應(yīng)該記住，所有設(shè)備部件都是在腐蝕環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)的，如采用手冊(cè)中的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（或稱名義強(qiáng)度，即在空氣中試驗(yàn)的平均值），常常會(huì)發(fā)生過早的破壞，對(duì)于可能產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕破裂或腐蝕疲勞的環(huán)境尤其如此。對(duì)物理、機(jī)械性能的要求隨所設(shè)計(jì)的設(shè)備部件特性而不同。如換熱設(shè)備要求材料具有高熱導(dǎo)率；運(yùn)動(dòng)部件（如泵葉輪）要求高強(qiáng)和高硬度，如液體中含有固體顆粒，對(duì)耐磨損的要求更高；墊片和填充料要求有彈性和韌性；電解、電鍍?cè)O(shè)備和其它電器部件，有些要求良好的導(dǎo)電性，有些要求電絕緣性；也有些部件對(duì)光、聲、磁性能有一定要求。對(duì)于物理性能，有時(shí)也需要結(jié)合腐蝕一同考慮。以換熱器為例，非金屬材料除石墨外，熱導(dǎo)率很低，一般被排除在選材之外。但是金屬管道的最初傳熱系數(shù)雖很高，但由于沉積了腐蝕產(chǎn)物膜或水垢等，傳熱系數(shù)迅速下降，而且膜垢使管徑堵塞，輸送量減小。所以有些設(shè)計(jì)者寧愿采用玻璃管或加入石墨填料的氟塑料管，雖然材料的熱導(dǎo)率低得多，但沒有上述缺點(diǎn)，可以長期保持一定的傳熱系數(shù)，同時(shí)具有非常優(yōu)良的耐蝕性。加工工藝也不單純與制造設(shè)備有關(guān)，有些必須考慮對(duì)腐蝕的影響。特別是焊接，熱處理和冷加工等，不適當(dāng)?shù)募庸すに囃鶗?huì)引起嚴(yán)重腐蝕。
10. 經(jīng)濟(jì)性。腐蝕本身是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)問題。選材的目的就是要選擇一種經(jīng)濟(jì)耐用的材料，也就是需要從材料價(jià)格、設(shè)備壽命、檢修周期、維護(hù)和檢修費(fèi)用、停產(chǎn)損失、廢品價(jià)值等方面綜合考慮，選擇符合最佳條件的材料。材料和設(shè)備的單價(jià)固然要考慮，但是由于生產(chǎn)周期縮短引起停產(chǎn)的損失可能更大得多。一般大型連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備總希望壽命長，檢修次數(shù)少，所以寧愿釆用成本高、耐腐蝕性強(qiáng)的材料（貴金屬和合金可以用作襯里）。但是，短期運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，例如，中間試驗(yàn)設(shè)備和小型、間斷操作的設(shè)備以及一些容易更換的零部件，則可選用成本低、耐蝕性也較低的材料。當(dāng)然，大型設(shè)備也不是都認(rèn)為壽命越長越好，例如，設(shè)計(jì)一座橋梁的預(yù)期壽命是100年，設(shè)計(jì)一套化工設(shè)備則因?yàn)樯a(chǎn)工藝在役期內(nèi)可能革新，預(yù)期壽命可以根據(jù)估計(jì)的更新周期適當(dāng)短些。在這種情況下，如設(shè)備的壽命超過更新周期，顯然也是浪費(fèi)。材料的來源是個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。一種更好的材料如果不能及時(shí)到貨，那么，延誤開車生產(chǎn)所造成的損失通常比采用次等材料但卻能及時(shí)開車所造成的損失更大。因?yàn)楹笳呤且蛟O(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期可能縮短造成了損失，但及時(shí)開車肯定能獲得更大的收益。由此看出，正確選材不僅需要有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，還要有經(jīng)濟(jì)核算的觀點(diǎn)，熟悉各類材料和設(shè)備的市場動(dòng)態(tài)。如能做好選材工作，顯然，就將從嚴(yán)重的腐蝕危害中挽回巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
⑤全生命周期的全面腐蝕控制考慮因素出發(fā)點(diǎn)的先后次序
全生命周期的全面腐蝕控制考慮因素順序如下。
1.首先：材料的耐腐蝕、耐溫、粘結(jié)性能滿足介質(zhì)環(huán)境工況以及現(xiàn)場的要求
這里面提到的耐腐蝕性能包括但不限于材料本身的耐腐蝕性能，還包括上文提到的腐蝕裕量、電偶考慮因素、動(dòng)態(tài)載荷下的耐腐蝕性能等。耐溫性能也指的不是單純的耐溫性能，還包括需要考慮到實(shí)際工況的最高環(huán)境溫度、最低環(huán)境溫度、事故狀態(tài)溫度、溫差變化、溫差變化頻率、酸堿中和等化學(xué)反應(yīng)以及特殊工藝導(dǎo)致局部溫度等。有些防腐蝕材料的耐腐蝕和絕對(duì)耐溫都滿足要求，但在一定溫度下，與基材的粘結(jié)性能就下降，導(dǎo)致盡管可以耐腐蝕耐溫，但卻大面積脫落的失敗案例。
2. 其次：耐腐蝕材料的物理機(jī)械性能以及加工工藝性能滿足設(shè)計(jì)要求，具備可成型性、防腐蝕方案具備可操作可作業(yè)性
這里面提到的是不同的耐腐蝕材料有不同加工工藝要求，需要結(jié)合實(shí)際現(xiàn)場條件或者工況去判斷。有些材料需要高溫成型，而現(xiàn)場不具備這樣的條件；而有些材料現(xiàn)場根本不方便制作，必須要工廠化提前預(yù)制好整體設(shè)備或者部分構(gòu)件，再到現(xiàn)場去安裝或組裝。
3. 最后：總的經(jīng)濟(jì)效果最優(yōu)化
在滿足要求的情況下，成本越省越優(yōu)化。部分場合，要是一次性投入太高，幾乎相當(dāng)于整體更換好幾次的成本，這時(shí)候還不如去做合金、工程塑料等特殊整體方案。經(jīng)濟(jì)上的最高效最優(yōu)化才是節(jié)省社會(huì)資源創(chuàng)造最大效益的唯一正解。
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