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海洋大气腐蚀的特点(大气腐蚀的特点有哪些)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-05-05 08:47   点击:112  编辑:jing 手机版

1. 大气腐蚀的特点有哪些

海水是一种含有多种盐类的电解质溶液,以3~3.5%的氯化钠为主盐,pH值为8左右,并溶有一量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外,大部分金属材料在海水中都氧去极化腐蚀。其主要特点是海水中氯离子含量很大,因此大多数金属在海水中阳极极化阻滞很小,腐蚀速度相当高;海浪、飞溅,流速等这些利于供氧的环境条件,都会促进氧的阴极去极化反应,促进金属的腐蚀。海水导电率很大,所以不仅腐蚀微电池活性大,宏电池的活也很大。海水中不同金属相接触时,很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米,只要存在电位差,并实现电联结,就可能发生电偶腐蚀。

对于处于海水环境中的桥梁结构来说,除了大气部位受海洋性大气腐蚀影响之外,可以把桥梁如同海洋工程一样分为飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。

(1)飞溅区

指平均高潮线以上海洋飞溅所能湿润的位置。在这个部位,金属材料表面连续不断地被海水湿润,海水又与空气充分接触,含氧量充分,含盐量很高,加上海水的冲击作用,腐蚀在这个部位最为严重。当很高的风速和海流速造成强烈的海水运动时,海水的冲击会在飞溅区成磨耗-腐蚀联合作用的破坏。同时强烈的海水冲击不断地破坏腐蚀产物和保护涂层,增加了飞溅区的腐蚀。

不同海区飞溅区的腐蚀主要于风浪和温度。飞溅区金属表面温度更接近于气温。风浪大的热带海域钢铁在飞溅区的腐蚀最为严重。

(2)潮差区

指平均高潮位与平均低潮位之间的区段,金属表面与含氧充分的海水周期性地接触,引起腐蚀。与飞溅区相比,潮汐区的氧扩散没有飞溅区那样快,也无强烈的海水冲击。潮汐区金属表面温度受气温影响也受海水温度的影响,通常接近于表层海水温度。

潮差区有海生物栖居,而飞溅区没有。

潮差区的腐蚀通常是平均高潮位和平均低潮位最为严重,这是氧浓差电池的作用。潮差段因供氧充分,成为阴极,受到一定程度的保护,腐蚀减轻。低潮位以下全浸区因供氧相对较少成为阳极,使腐蚀加速。在工程设计上,有时把潮差区并入飞溅区一起考虑,并不是因为两段间的腐蚀是一样的,而是从施工、维护和阴极保护方面加综合考虑,使之协调一致。

(3)全浸区

平均低潮线以下的位置为海水全浸区。根据海洋的深度不同,又分为浅海区和深海区,二者并无确切的深度界限,一般所说的浅海区大多指100~200m以内的海水。

海洋环境因素如温度、含氧量、盐度、pH值等随海洋的深度而变化,所以海水深度必然影响到全浸区金属的腐蚀行为。其中是最为主要的因素是温度和含氧量。全浸区中钢铁的腐蚀速度在0.07~0.18mm/a。

浅海区海水氧处于饱和态,温度高,海水流速大腐蚀比深海区大,海洋生物会粘附在金属材料上。一般来说,20m水深以内的海水较深层海水具有更强的腐蚀性。深海区的含氧量较小,温度接近0℃,海洋生物的活性减小。

(4)海泥区

主要由海底沉积物构成,含盐度高,电阻率低,因此是良好的电解质,对金属的腐蚀要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低,所以海泥区的腐蚀比全浸区要低。

海洋中存生在着多种动植物和微生物,它们的生命活动会改变金属-海水界面的状态和介质性质,对腐蚀产生不可忽视的影响。海生物的附着会引起附着层内外的氧浓差电池腐蚀。某些海生物的生长会破坏金属表面的涂料等保护层。在波浪和水流的作用下,可能引起涂层的剥落。在附着生物死后粘附的金属表面上,锈层以下以及海泥里,都是缺氧环境,会促进厌氧的硫酸盐还原菌的繁殖,引起严重的微生物腐蚀,使钢铁的腐蚀增大,其典型特征是外貌呈沾污的黑色糊。一些研究结果表明,在SRB大量繁殖的海泥中,钢铁的腐蚀速度要比无菌海泥中高出数倍到10多倍,甚至还要高出海水中2~3倍。

如同潮差区和全浸区一样,在全浸区和海泥区之间也会因为氧的浓度不一样而造成浓差电池。泥线以下因为相对缺氧而成为阳极,加重腐蚀。

2. 大气腐蚀的特征

钢在大气中的腐蚀主要是电化学腐蚀,其机理是微电池效应。雨水及尘埃形成电解液,渗碳体为一电极,铁素体为另一电极,它的电极电位低,被分解从而产生腐蚀。

3. 大气腐蚀的定义

由于材料表面与环境介质发生化学或电化学反应而引起的材料的破坏或变质称为材料的腐蚀。腐蚀的分类方法很多,以下是两种常见的分类方法。

1.1 按腐蚀机理分类

(1)化学腐蚀金属表面与周围介质发生化学作用而引起的破坏,其特点是在作用过程中没有电流产生。金属在干燥气体中的腐蚀,金属在非电解质中的腐蚀都属于化学腐蚀。

(2)电化学腐蚀金属表面与周围介质发生电化学作用而引起的破坏。其特点是介质中有能导电的电解质溶液存在,腐蚀过程中有电流产生。这类腐蚀最普遍,包括:大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、电解质溶液腐蚀和熔融盐腐蚀

4. 大气腐蚀是如何分类的

全面腐蚀是最常见的腐蚀形态,其特征是腐蚀分布于金属的整个表面,使金属整体减薄。发生全面腐蚀的条件是:腐蚀介质能够均匀地抵达金属表面的各部位,而且金属的成分和组织比较均匀。例如碳钢或锌板在稀硫酸中的溶解,以及某些材料在大气中的腐蚀都是典型的全面腐蚀。

5. 大气腐蚀的特点有哪些方面

大气污染指的是包括各种气体、液态和固态质量在内的污染物质长时间在大气中积累,对人类健康和环境产生危害的现象。大气污染的危害主要包括以下几方面:1. 对人类健康的影响:空气中的有毒有害气体和颗粒物质对人的身体健康带来很大的威胁,包括呼吸系统疾病、心脑血管疾病和癌症等。

2. 对环境的影响:大气污染还会带来酸雨、臭氧层破坏、气候变化等一系列环境问题,如破坏生态平衡,使植物生长不良。

3. 对经济的影响:空气质量差会造成经济损失,如劳动力减少、医疗费用增加等。

防治措施包括以下几点:

1. 减少排放污染物:通过控制工厂、机动车、家庭和农村生产等领域的污染物排放,提高汽车的排放标准,使用清洁能源等方式,减少大气污染物的排放。

2. 发展清洁能源:逐步替换传统能源,如使用太阳能、风能、水能等清洁能源。

3. 促进环保意识的培育:加强宣传,让公众更加了解大气污染的危害,提高公众的环保意识,从而自觉地减少各种污染物的排放,形成共同的环境保护意识。

4. 强化环保法律法规:加强对污染企业的执法力度,严格执行环保法律,加大对环境污染和违反污染法规行为的惩罚力度。

6. 大气腐蚀属于什么腐蚀

大气温度及变化是影响大气腐蚀的重要因素。因为它影响金属表面水蒸气的凝聚,水膜中各种腐蚀气体和盐类的溶解度、水膜的电阻,腐蚀电解池中阴、阳极过程的反应速度。

温度的影响应与大气相对湿度综合起来考虑。当相对湿度低于金属临界相对湿度时,温度对大气腐蚀的影响很小,无论气温多高,在干燥环境下金属腐蚀轻微。但当相对湿度达到金属临界相对湿度时,温度的影响就十分明显。

按一般化学反应,温度每升高10℃,反应速度升高2倍。

7. 大气腐蚀的过程和机理

众所周知,海洋大气腐蚀是材料与它所处的海洋大气环境之间,通过化学或电化学作用而引起的破坏,它涉及气、液、固三相及其相界面,是一个非常复杂的过程。据统计,世界各国每年因大气腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的1.5%~3%。此外,大气腐蚀本身以及由大气腐蚀引发的事故还会污染人类生存环境。由此可见大气腐蚀破坏的严重性。海洋大气环境由于具有高湿、高盐雾、高日照辐射强度等特点,导致金属材料在这种环境中的腐蚀破坏非常严重。

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光照辐射对金属海洋大气腐蚀过程的影响主要是通过具有半导体性质腐蚀产物的光电化学效应来进行的。从原理上讲,当具有半导体性质的腐蚀产物在受到能量高于其禁带宽度的光照辐射后,价带中的电子将被激发到导带上产生光生电子和空穴对,这些光生电子和空穴会直接参与并影响基底金属的海洋大气腐蚀过程,从而导致暴露在海洋大气环境下的金属材料的腐蚀过程变得非常复杂,也出现了很多无法用现有的腐蚀理论来解释的异常海洋大气腐蚀现象,特别是在南海海域出现的异常严重的金属材料海洋大气腐蚀问题

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