金屬薄壁管材銹蝕問題及防護措施

吳亞群

（甘肅林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741020）

日常生活中，金屬銹蝕問題屢見不鮮，而對于某些建筑來說金屬薄壁管材的應(yīng)用是必不可少的，而金屬管材的銹蝕問題則是因為金屬在與空氣中的氧氣結(jié)合作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而造成金屬銹蝕。以金屬為材料的制品在潮濕的環(huán)境下是很容易發(fā)生銹蝕的，一般的鋁制工藝品也是在潮濕環(huán)境中比較容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而發(fā)生銹蝕，絕大多數(shù)的地下管道也是采用金屬材料制成。在地下陰冷潮濕的環(huán)境下金屬設(shè)備發(fā)生銹蝕、某些工業(yè)用金屬設(shè)備因銹蝕而損毀等等現(xiàn)象顯而易見[1]。除了鐵鋁制品會因為化學(xué)變化發(fā)生銹蝕，銅制品也會發(fā)生銹蝕，一些生活中常見的銹蝕都說明金屬在沒有防護措施得情況下是非常容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)從而影響利用率的。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，每年全球大概有一億噸的金屬材料因與潮濕的空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)銹蝕而不能再被應(yīng)用，所以對于金屬材料的防銹蝕問題進行研究，不單單能夠能夠加強金屬器械的使用年限，還能減少經(jīng)濟損失。

1 金屬薄壁管材銹蝕問題分析

當今世界，金屬的銹蝕問題遍所有行業(yè)，無論是餐飲、工程、醫(yī)療以及各種日常生活，金屬銹蝕的危害性是及其突出的，各國由于金屬的銹蝕而造成的經(jīng)濟損失一般都會占當年國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的百分之一點五到百分之四點二，而我國近年來的年銹蝕損失約為五千億億元，大概占國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的百分之五"。銹蝕問題除了會造成經(jīng)濟的損失外，還會對地球資源、能源的利用率造成相當大的浪費，也會造成重大安全事故和環(huán)境污染事件，對工業(yè)生產(chǎn)和人們的正常生活都會造成嚴重的影響。但如果能正確地采用銹蝕控制技術(shù)，就可以使因為銹蝕造成的損失降低百分之二十五至三十[2]。因此，世界各國對于金屬銹蝕與防護的問題都是相當?shù)闹匾?，通過金屬的銹蝕與防護的課程學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生掌握金屬銹蝕與防護的基礎(chǔ)知識，從而培養(yǎng)一些掌握防止金屬銹蝕技能的專業(yè)人才，這對國家的發(fā)展意義深遠。

金屬銹蝕從基本原理上分為電化學(xué)銹蝕和化學(xué)銹蝕，電化學(xué)銹蝕是金屬制品表層會與某些導(dǎo)電材料發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)從而影響金屬制品的使用，降低金屬制品的利用率；化學(xué)銹蝕是指金屬的表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成的金屬銹蝕。金屬銹蝕的危害是相當大的，金屬銹蝕會導(dǎo)致金屬資源的利用率降低，還會影響金屬制品在日常生活當中的正確使用，而且還會造成能源利用率不高，甚至造成環(huán)境污染，從而影響人類身心健康。所以加強對防銹蝕技術(shù)的研究和防銹蝕技術(shù)的應(yīng)用至關(guān)重要，從金屬銹蝕基礎(chǔ)來研究金屬的防腐方法就是重中之重。

為了減少金屬的銹蝕造成能源損耗，我們就必須要研究金屬銹蝕的根本原因，并針對引發(fā)金屬銹蝕的相關(guān)原因提出對應(yīng)的計策。就比如對于化學(xué)銹蝕來說，我們?nèi)粘？梢圆捎脟娖岜Ｗo法、以及鍍保護膜法來進行對金屬制品的保護，從而阻止金屬材料表面與環(huán)境中的某些材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這樣能夠達到防止金屬制品銹蝕的目標而；對于電化學(xué)銹蝕來說，是因為金屬當中游離的離子在電化學(xué)反應(yīng)當中失去陽極的電子從而導(dǎo)致陰極發(fā)生破壞，當金屬材料存在于相對潮濕的空氣當中時，會與空氣中的CO形成碳酸性物質(zhì)，這樣由于化學(xué)反應(yīng)當中產(chǎn)生氣體造成揮發(fā)能讓金屬材料的表面發(fā)生氧化反應(yīng)。從而對金屬制品造成嚴重的破壞。

2 金屬薄壁管材銹蝕防護措施

2.1 電化學(xué)保護法

電化學(xué)保護主要分為兩種犧牲陽極的陰極保護法——原電池原理，犧牲陽極保護法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極，固定在被保護金屬上，形成腐蝕電池，被保護金屬作為陰極而得到保護。外加電流的陰極保護法[4]，是指將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極，使被保護的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護。

這種方法主要應(yīng)用在用于防止相對潮濕的環(huán)境中對于金屬設(shè)備腐蝕的防護，電化學(xué)保護的這兩種方法主要都是按照電化學(xué)的反應(yīng)原理來設(shè)計，對金屬材料進行有效的保護措施，圖1當中繪出采用電化學(xué)保護法的基本方式：

圖1 電化學(xué)保護措施

2.2 油漆防腐涂裝層技術(shù)

在金屬的表面噴漆能夠提高金屬材料防銹能力，從噴漆防止金屬材料腐蝕的方法來看，主要有噴刷金屬材料底漆和噴刷金屬制品面漆等方式[3]。這些金屬防止銹蝕的噴漆方式主要是以環(huán)氧富鋅型底漆為主。對金屬材料的保護來說，噴上一層漆面結(jié)構(gòu)層能夠?qū)⒔饘俨牧吓c外界潮濕空氣隔分隔開，在金屬材料的腐蝕方面，噴射漆面能夠?qū)饘俨牧掀鸬椒浅ｏ@著地防止腐蝕效果；在金屬材料的陰極保護法方式來說，通過在金屬表面噴射漆面增加含鋅底漆的含量，從而強化對于金屬制品的保護效果。如今生活當中很多金屬制品及金屬設(shè)備都改造其金屬制品的基本組成，制成不銹鋼制品，通過改造設(shè)備結(jié)構(gòu)降低與自然環(huán)境的相互反應(yīng)來防止金屬銹蝕提高金屬制品的利用率。

3 結(jié)束語

金屬材料及金屬設(shè)備的防銹蝕問題在當今社會是必須要研究并解決的課題，通過問題分析來研究防腐措施，不僅能夠提高金屬設(shè)備和材料的使用期限，還能對國家經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生重要作用[5]。金屬管材銹蝕控制是在生產(chǎn)發(fā)展中不可或缺的工作，在金屬的生產(chǎn)發(fā)展以及利用當中，采用科學(xué)防銹蝕方式是必不可少的，根據(jù)以上對于金屬管材防銹蝕的方式，在生活建筑施工當中都是很有作用的，也是會對生活發(fā)展造成積極地影響。

[1]鄭玲.探討金屬材料防腐能力優(yōu)化對策[J].2017,45(8):24-27.

[2]張文謙,蔡邦宏.金屬銹蝕與防護的理論和方法[J].2017,11(3):11-12.

[3]龐興志,許征兵,李逸泰,曾建民.高鋁鋅基合金的銹蝕研究進展[J].2017,21(7):23-24.

[4]陳珩,深圳市燃氣管網(wǎng)的銹蝕原因分析及對策[J].2017,5(7):58-60.

[5]萬家瑰,畢風(fēng)琴,張旭昀等.金屬銹蝕原理及應(yīng)用課的教學(xué)方法改革與實踐[J]2017,12(8):24-26.