《管道腐蚀与防保》复习题

1填空题15分选择题10分判断题10分问答题8题共35分计算2题共30分复习范围包括作业及补充题补充题一、填空1．直流电压梯度测试技术是目前世界上比较先进的埋地管道外防腐层缺陷测试技术，该技术能够检测出较小的防腐层破损电，并可精确定位，定位误差为：±10cm2．管线检测是将检测器从管道的一端放入，检测器在管道内部借助流动介质的推动顺流而下，通过漏磁、超声波、涡流、录像等技术采集管道内的各种信息，然后从管道的另一端取出，最后进行数据分析和处理，确定管线的腐蚀状况管道损伤的等级评价是根据管道腐蚀缺陷对管道运行安全的影响程度大小给出的定量评价方法。SY/T0087-1995,根据腐蚀的最大坑深将腐蚀程度分为轻、中、重、严重、穿孔5种。3．剩余强度评价是在缺陷定量检测的基础上，通过严格的力学分析和计算，给出管道的最大允许工作压力，为管道升、降操作及管道维修提供决策依据4．腐蚀是一种材料和环境间的反应，大多是电化学反应，这是腐蚀和摩擦现象的分界线。6．腐蚀现象的特点可归纳为自发性普遍性隐蔽性三点7．电化学腐蚀是指金属与电解质溶液发生了电化学反应而发生的腐蚀，其特点是在腐蚀的过程中同时存在两个相对独立的反应过程阳极反应和阴极反应8．作为一个腐蚀电池，必须包括阴极阳极电解质和导电通路4个不可分割的部分9．金属/溶液两相间的总电位跃的绝对值叫绝对电极电流10．参比电极要求是，电极反应可逆，电流不随时间变化，变换电流密2度大，不极化或难极化，对介质不污染11．这种由于电极有电流通过而造成电流变化的现象称为极化现象12．总极化是电化学活化极化浓差极化构成的13．表示电极电位和电流之间关系的曲线叫做极化曲线14．无论是阳极极化曲线还是阴极极化曲线，在远离腐蚀电位，即超过约50mv以上，均呈现与实测的极化曲线相重合，即超电压与通过电极电流之间呈直线关系15．与极化相反，凡是能消除或降低极化所造成原电池阻滞作用的过程均叫去极化16．钝化膜的破坏方法大体上可分为化学或电化学破坏和机械应力破坏两种17．按金属在某种介质中腐蚀电位的大小排列而成的顺序表叫腐蚀电位序18．磨损腐蚀是金属表面受高速和湍流状的流体冲击，同时遭到磨损和腐蚀破坏的现象，其主要形式有湍流腐蚀、冲击腐蚀及空泡腐蚀三种。19．根据金属表面的潮湿程度或大气的相对湿度，通常把大气腐蚀分成干大气腐蚀、潮大气腐蚀和湿大气腐蚀。20．杂散电流指在土壤介质中存在的一种大小、方向都不固定的电流。21．中国的第一部管道防腐蚀技术标准是SYJ7—84《刚质管道和储罐防腐工程设计规范》。22．在腐蚀环境中，通过添加少量能阻止或者减缓金属腐蚀速率的物质以保护金属的方法，称缓蚀剂保护。23．管道泄漏检测技术是多领域多学科知识的综合，目前已经有多种管道泄漏检测方法。从检测参数的角度将各种检测方法分为直接检漏法和间接检漏法。25．夹具是最常用的处理低压泄漏的专用的工具，俗称“卡子”、“卡具”。夹具的构成由钢管夹、密封垫和紧固螺栓等组成。3二、判断题2．Cu电极浸在硫酸盐水溶液中，低温端为阴极，高温端为阳极，组成温差电池后，往往低温端的铜电极溶解，并向温度高的区域移动，在那里沉积下来。（）5．推动电极反应的动力方向与电极有η×i≤0的规律，称之为极化规律。（）6．电解质电阻的大小会影响腐蚀过程中离子的传导过程，一般来说，在导电性低的（老师给我们抄的资料此处残缺，晴同学们自己查资料补上）（）7．不锈钢对含有卤素离子的腐蚀介质特别敏感，其作用顺序是Cl＜Br＜I。（）9．在海水中金属间的电偶腐蚀作用距离可达30m或更远，而在海洋大气中电偶腐蚀仅局限在一个很短的距离内，一般不超过25.4mm。（）10．对于大多数土壤来讲，尤其是潮湿和密实的土壤，腐蚀过程主要由阳极过程控制。（）11．阴极保护是利用外加电流或牺牲阳极法对金属施加外阴极电流以减小或防止金属腐蚀的一种电化学保护方法。()12．一般来说，碳钢的成分对土壤腐蚀性的影响不大，影响较大的是金属材料本身的相结构。（）13．人工直接监测法是最早用于确定管道泄漏的一种方法，该方法是一种最简单、最直接的办法。（）三、选择1．金属发生腐蚀的根本原因是什么？材料和环境发生化学或电化学作用而导致材料功能损伤的现象。2．海水中钢桩或钢筋混凝土桩，哪一部位腐蚀最严重？4(浪花飞溅区)3．你认为金属在潮湿大气中被腐蚀而生锈的过程是属于什么过程？大气腐蚀过程5．请问下述现象哪些不是腐蚀现象（D）A铁上的棕黄色锈B古铜色物上的“铜绿”C塑料因日晒而老化开裂D户外自来水钢管冻裂6．合适的钢构造接件（螺栓）是哪一种？铜质螺栓7．污染环境，破坏生态（农林业），对材料具有较强腐蚀性的酸雨是如何形成的？二氧化硫与雨水反应生成硫酸，二氧化氮与雨水反应生成硝酸。8．为了控制海水对钢制轮船的腐蚀，常见在船体的外侧焊上许多金属块，你知道下面的几种金属不适用于保护船体的是（B）A锌及锌合金B铜及铜合金C铝及铝合金D镁铝合金9．我国著名的新疆至上海的“西气东输”管道工程，近4000公里长，与2005年元旦开始向上海运气，年运气量为120亿立方米，为了安全运行，长寿命使用，设计、选材、工艺开展了大量研究，请问，采取了哪些措施（C）A只用了耐腐蚀材料B耐腐蚀材料+防腐蚀涂层C耐腐蚀材料+防腐蚀涂层+阴极保护技术D耐腐蚀材料+阴极保护技术10．为了修补一个漏了的碳钢容器，你认为焊上什么金属材料是最佳选择？铜质焊条12．为了防止船舶的钢外壳在海水或淡水中被腐蚀，最好采用什么方法（C）A涂层保护法B阴极保护技术C阴极保护和涂层联合保护法D牺牲阳极法514．下列两个电池反应的标准电动势分别为1E和2E(1)）（PCl21)(PH2122=HCl（α=1）(2)2HCl（α=1）=）（PCl)(PH22则两个的关系为（D）A2E=21EB2E=-1EC2E=-21ED2E=1E16．在298K时，浓度为0.1和0.01mol/kg的HCl溶液的液接电势为1jE，浓度相同而换用KCl溶液，则其液接电势为2jE，两者的关系为（A）A1jE2jEB1jE2jEC1jE=2jED无法判断17．如果规定标准氢电极的电极电势为1V，则可逆电极的电极电势和电池的电动势E值将如何变化（D）AE和各增加1VBE和各减少1VCE不变增加1VDE不变减少1V19．电解时，在阳极上首先发生氧化反应的是：（D）A．标准还原电势最大者B．标准还原电势最小者C．考虑极化后实际析出电势最大者D．考虑极化后实际析出电势最小者20．下列对铁表面防腐方法中属于“电化学保护”的是（D）A．表面喷漆B．电镀C．铁件上嵌锌块D．加缓蚀剂四、简答题1．多相输送管道的防腐原因？影响腐蚀的因素：流速的影响：碳钢的腐蚀速度随着介质流速的增大而增大，介质流速增大，氧扩散浓度梯度上升，扩散层变薄，氧传质阻力减少，加速了碳钢的腐蚀。含油比的影响：含油比较高时，油湿润管子表面而减少了水的侵蚀，腐蚀速度随含油比例的升高而有所下降；含油比达到突变值，油膜变得厚且牢固，有效抑制了水的侵蚀；含油比超过突变值，可以形6成牢固的油膜，油为连续相。产物膜特性：碳钢表面的碳酸铁保护膜能大大降低碳钢的腐蚀速度。磨损：当砂流速超过特定值时，碳钢表面无法生成保护膜，使材料总流失量增大，出现接近裸钢的极高腐蚀速度。防腐措施：控制流速：工程实际中唯一可以控制的力学指标控制流型：节流法、气举法、接泵法、节流阀门和压差变送器组合法、扰动法和自供气举法2．石油沥青防腐层的特点及在管道防腐施工流程图？沥青筛选-沥青熬制-沥青化验┓选管-进管-上管-除锈-涂底漆-烘干╋烧涂成型-塑料布包裹-水冷却-下管-检验-储运玻璃布烘干┛4．强制电流阴极保护法的优缺点？优点：（1）电流电压可调。可输出大的保护电流，阳极有效保护半径大。（2）难溶或不容性阳极，可做长期保护。（3）恶劣环境中系统容易损伤或受干扰。（4）用于有电源、介质电阻率大、条件变化大、使用寿命长的大系统。缺点：（1）要外加电流（2）可能造成过保护，对邻近金属结构物可能产生干扰。（3）极数量少，保护电流可能分部不均匀。（4、系统安装、维护较复杂。（5）投资费用高，并休要经常的操作费用。6．土壤腐蚀的特点及防护？对于大多数土壤来讲，尤其是潮湿和密实的土壤，腐蚀过程主要由阴极过程所控制。7对于疏松和干燥的土壤，腐蚀特征已经接近于大气条件的腐蚀，腐蚀过程由阳极过程所控制。对于长距离宏观电池其作用的土壤来说。电阻因素所引起的作用增加，在这种情况下，土壤的腐蚀可能由阴极-电阻控制，甚至是电阻控制占优势。土壤腐蚀防护：（1）覆盖层保护主要通过提高被保护构件与土壤间的绝缘性来达到防腐的目的。（2）阴极保护阴极保护方法包括牺牲阳极阴极保护法和外加电流阴极保护法（3）联合保护适当的覆盖层保护和电化学阴极保护法联合使用是最经济最有效的方法（4）土壤处理利用石灰处理酸性土壤课有效地降低其侵蚀性7．钢铁缝隙腐蚀的机理？氧浓度差异电池只是缝隙腐蚀的起因，并不至于造成特别严重的腐蚀，缝隙腐蚀之所以能够加速腐蚀的根本原因，是由于闭塞电池引起的酸化自催化作用。缝隙腐蚀由于氧浓差电池的作用，缝隙内金属不断活性溶解，缝内溶液中金属离子过剩，为了保持电荷平衡，缝隙外的氯离子迁移到缝内，同时阴极过程转到缝外。缝隙内氯化物或硫酸盐等发生水解，即：2()nnMnHOMOHnH其结果是使缝内的溶液PH值持续下降，甚至可达2-3，这就促使缝内金属保持活化状态，并且溶解速度随PH值的下降而不断增加。同时，相应缝外邻近表面的阴极过程，即氧的还原速度也增加，使外部表面得到阴极保护，而加速了缝内金属的腐蚀。缝内金属离子进一步过剩又促使Cl迁入缝内并形成金属盐类，再发生水解，使缝内酸度继续增加，进一步加速金属的活性溶解，构成了缝隙腐蚀发展的酸化自催化循环过程，缝隙腐蚀便加速进行，造成严重的破坏。88.空泡腐蚀的机理在局部位置，流速变得十分高，以至于静压强低于液体气化压强，液体内会迅速形成无数个小空泡。空泡中主要是蒸汽，随着压力降低，空泡不断长大，单相流变成双相流。随着流体一起迁移的空泡在外部压强升高时不断被压缩，最终溃灭。由于溃灭时间短，其空间被周围液体迅速填充，造成强大的冲击力。大量空泡在金属表面某个区域反复溃灭，足以使金属表面发生应变疲劳并诱发裂纹，导致空泡腐蚀。五计算题作业答案在锌电极上析出氢气的塔菲儿公式为：η＝0.72＋0.116lgj，在298K时，用Zn(s)作阴极，惰性物质做阳极，电解浓度为0.1mol/kg的4ZnSO溶液，设溶液pH为7.0，若要使)(H2g不和锌同时析出应控制什么条件？VjjFRTFRTVFRTVFRTHHHHZnZnZnZnZn)/lg116.072.0(10lnln7924.01.0ln27628.0ln27),(),(222),2(2解：要使H不发生还原，就要使),(2HH略小于),(2ZnZn，即VVjj7924.0)/lg116.01338.1(则：231014.1/cmAjj，氢气才不会和锌同时析出