Importanța coroziunii și protecției metalice

Conceptul de coroziune
Reacțiile chimice și electrochimice care apar între suprafața materialelor metalice și mediile de mediu, ceea ce duce la degradarea și deteriorarea materialelor, se numesc coroziune. Odată cu dezvoltarea rapidă a materialelor metalice non -, din ce în ce mai multe materiale metalice non - sunt utilizate ca materiale de inginerie. Pornind de la această realitate, mulți oameni de știință de coroziune și lume - renumite instituții academice de coroziune susțin extinderea definiției coroziunii la toate substanțele (inclusiv metale și non -metale). Prin urmare, o definiție mai largă: coroziunea este distrugerea și deteriorarea (degradarea performanței) a unei substanțe cauzate de factori de mediu. În cele mai multe cazuri, metalele își pierd proprietățile metalice după coroziune și devin adesea un compus mai stabil. De exemplu, problemele comune din viața de zi cu zi includ ruginirea conductelor de apă și oxidarea în timpul proceselor de încălzire a metalelor.
Din perspectivă termodinamică, coroziunea este un proces spontan care distruge proprietățile materialelor și le determină să se schimbe spre ionizare sau stări compuse, ceea ce duce la o scădere a energiei libere.
La scurt timp după ce oamenii au început să folosească metale, a fost ridicată problema prevenirii coroziunii metalice. Încă din BC, Grecia antică a folosit staniu pentru a preveni coroziunea fierului. În timpul dinastiei Shang din China, staniu a fost deja folosit pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a cuprului, ceea ce duce la apariția bronzului de staniu. Începând cu secolul al XVIII -lea, dezvoltarea rapidă a industriei a creat condiții pentru apariția teoriei coroziunii materialelor metalice.
Keir a elaborat pasivarea fierului în acidul azotic în 1790, ceea ce a stârnit explorarea științifică a distrugerii metalelor în diverse medii. Holl a dovedit în 1819 că fierul nu rugini în absența oxigenului. Dary a dovedit în 1824 că apa de mare nu acționează asupra oțelului în absența oxigenului. În același an, Devi a propus principiul utilizării zincului pentru a proteja navele cu oțel.
Apariția teoriei ionizării și a legii lui Faraday a jucat un rol important în promovarea dezvoltării teoriei electrochimice a coroziunii. Dela Rive a propus conceptul de electrochimie de coroziune (teoria microbatteriei) în 1830, urmată de apariția legii lui Nernst, diagrama de coroziune termodinamică (e - diagrama pH) și înființarea teoriei cineticii electrodului. La începutul secolului XX, disciplina coroziunii a devenit o știință independentă și a deținut o anumită poziție în domeniul științific.
Dezvoltarea științei coroziunii în China este relativ târziu și există încă un decalaj semnificativ în comparație cu țările dezvoltate. Pentru a schimba această situație, în 1978 a fost înființat un grup științific de coroziune și s -a format un comitet academic de coroziune. A fost formulat un plan de dezvoltare pentru disciplina de coroziune din 1978 până în 1985 și a fost înființată o instituție de cercetare a coroziunii. În același timp, cultivarea talentelor științifice și tehnologice a fost accelerată, iar schimburile academice internaționale au fost consolidate pentru a promova îmbunătățirea nivelului științei coroziunii Chinei.
Importanța coroziunii și protecției metalice
Coroziunea metalică este direct legată de siguranța vieții și proprietăților oamenilor, precum și de producția industrială și agricolă și construcția de apărare națională. Prin urmare, știința coroziunii ocupă o poziție importantă în economia națională. Datorită utilizării pe scară largă a materialelor metalice în diferite sectoare ale economiei naționale, care adesea corodează atunci când sunt în contact cu medii de mediu corozive, coroziunea și protecția sunt probleme importante.
Coroziunea aduce adesea consecințe catastrofale. De exemplu, la 17 septembrie 1982, un Jal DC - 8 jet s -a aruncat brusc de pe pistă în timp ce ateriza pe aeroportul Shanghai Hongqiao, provocând daune mari aeronavelor și pasagerilor. Cauza accidentului a fost aceea că cilindrul de gaz de înaltă presiune a sistemului de frână al aeronavei a explodat din cauza coroziunii intergranulare a tensiunii, rezultând o defecțiune a frânei.
O punte între Virginia de Vest și Ohio în Statele Unite s -a prăbușit brusc la 15 decembrie 1967, ceea ce a făcut ca vehiculele și pietonii să cadă pe pod în râu, rezultând 46 de decese. După evaluarea experților, s -a constatat că fasciculul de oțel s -a fracturat din cauza efectului combinat al coroziunii și oboselii stresului, ceea ce duce la fisuri.
La 25 aprilie 1955, un cazan la o fabrică de textile din Tianjin a explodat din cauza coroziunii, ceea ce a făcut ca acoperirea superioară a cazanului să treacă și să zboare zeci de metri distanță, rezultând 8 decese, 17 răni grave, 52 de răniri minore și pierderi economice de peste 360000 de yuani.
La 20 ianuarie 2006, s -a produs o scurgere de conducte și o explozie la o stație de transmisie a gazelor din provincia Sichuan, rezultând 10 decese, 3 răni grave și 47 de răni minore . 21 gospodării cu o suprafață de 3040 de metri pătrați au fost deteriorate, iar secțiunea de explozie a conductei de transmisie a gazului a fost de 69,05 metri lungime. Cauza accidentului a fost lungă - pe termen lung a pereților interiori și exteriori ai conductelor și defectelor de sudare care duc la fisurarea conductelor.
Pe 22 noiembrie 2013, în Qingdao s -a produs „11.22” de petrol și accident de explozie Donghuang Oil. Majoritatea plăcilor de acoperire prefabricate de beton de la podul rutier Qinhuangdao și Culvert până la estuar din nord, și de la strada Zhaitangdao până la drenajul drumului Liugongdao, în sud, au fost deschise. Distribuția - în - plasează plăcile de acoperire din beton din Changxing Island Street, Tangdao Road și Zhoushan Island Street Drainrage Underdrain, care sunt conectate la scurgerea drumului Liugongdao, au fost arcuite, crăpate și parțial explodate, cu o lungime totală de peste 5000 de metri. Impactul și stropirea cauzată de explozia au dus la 62 de decese, 136 de răniri și o pierdere economică directă de 751,72 milioane de yuani pentru personalul de reparație a site -ului -, trecând pietoni, unități înconjurătoare și personal comunitar, precum și lucrători temporari deasupra culvertului de drenaj în zona de factorie a Qingdao Lidong Che., Ltd. Explozia a provocat, de asemenea, diferite grade de deteriorare a clădirilor din jur, a mai multor vehicule și echipamente și a mai multor conducte pentru apă, electricitate, încălzire și alimentare cu gaz. Uleiul brut scurs a intrat în zona mării din apropiere printr -un punct de drenaj, provocând poluarea locală în Golful Jiaozhou. Conținutul de clorură de sol în zona în care conducta de ulei se intersectează cu podul de drenaj este ridicat. Pe măsură ce valurile se schimbă, apa de mare curge înapoi în culvertul de drenaj, iar conducta de ulei este expusă la un mediu coroziv de apă alternativă de mare uscată și umedă pentru o lungă perioadă de timp, provocând coroziune accelerată, subțiere și ruptură a conductei, rezultând o explozie de ulei și să curgă în culvertul de drenaj, provocând o explozie.
În plus, conducte precum centralele nucleare, module lunare, rachete, nave, rezervoare de depozitare și câmpuri de petrol și chimice au avut toate accidente multiple din cauza daunelor de coroziune, reprezentând o mare amenințare pentru viața oamenilor și provocând pierderi grave de proprietate.
Pierderile economice directe cauzate de daunele coroziunii sunt, de asemenea, considerabile. Într -un sondaj din 1969 în Statele Unite, pierderile de coroziune au reprezentat 3,5% din producția economică națională totală; Într -un sondaj din 1977 în Statele Unite, pierderile anuale de coroziune au fost de aproximativ 70 de miliarde de dolari, echivalent cu 4,2% din producția economică națională totală. Într -un sondaj japonez din 1974, pierderea anuală a coroziunii a fost de aproximativ 9,2 miliarde de dolari SUA. Conform statisticilor, există 100 de milioane de tone de resturi corodate și metale pierdute la nivel mondial în fiecare an, reprezentând 20% până la 40% din producția anuală de oțel. Conform statisticilor, o treime - din producția metalurgică anuală din lume este anulată din cauza coroziunii, dintre care două treimi - sunt reciclate și reutilizate, în timp ce restul nu pot fi reciclate și sunt împrăștiate pe suprafața pământului. Desigur, acestea sunt doar pierderi economice directe. Daunele echipamentelor cauzate de coroziune duc la oprirea producției, scăderea calității produsului, eficiență scăzută, pierderi de materiale din cauza scurgerilor, emisiilor, picurării și scurgerii și pierderilor economice indirecte pentru poluarea mediului, explozii, incendii etc. sunt incalculabile. Prin urmare, studierea legilor coroziunii și rezolvării daunelor coroziunii a devenit o problemă urgentă și semnificativă care trebuie abordată în economia națională.
Tehnicienii din câmpurile materialelor metalice și formarea metalelor sunt responsabili pentru sarcinile importante ale proiectării compoziției materiale, selecția materialelor și protecția materialelor. Având în vedere probleme de protecție în proiectarea oricărui proiect pentru a minimiza pierderile, necesită cercetătorilor și managerilor materiale să aplice în mod conștient legile de coroziune și protecție. Prin urmare, stăpânirea tehnologiei de coroziune și protecție este o cerință de bază pentru profesioniștii în știința materialelor și inginerie, chimia materialelor, formarea și controlul materialului.