Die Bedeutung von Metallkorrosion und Schutz

Konzept der Korrosion
Die chemischen und elektrochemischen Reaktionen, die zwischen der Oberfläche von Metallmaterialien und Umweltmedien auftreten, die zu materiellen Abbau und Schädigung führen, werden als Korrosion bezeichnet. Mit der schnellen Entwicklung von non - Metallic -Materialien werden immer mehr metallische Materialien nicht {- als technische Materialien verwendet. Ausgehend von dieser Realität befürworten viele Korrosionswissenschaftler und die Welt - renommierte Korrosion akademische Institutionen für die Erweiterung der Definition von Korrosion auf alle Substanzen (einschließlich Metalle und Nicht -Metalle). Eine breitere Definition: Korrosion ist die Zerstörung und Verschlechterung (Leistungsverschlechterung) einer Substanz, die durch Umweltfaktoren verursacht wird. In den meisten Fällen verlieren Metalle ihre metallischen Eigenschaften nach Korrosion und werden häufig zu einer stabileren Verbindung. Zu den häufigen Problemen im täglichen Leben zählen beispielsweise das Rosten von Wasserrohren und die Oxidation bei Metallheizungsprozessen.
Aus thermodynamischer Perspektive ist Korrosion ein spontaner Prozess, der die Eigenschaften von Materialien zerstört und dazu führt, dass sie sich in Richtung Ionisation oder Verbundzustände ändern, was zu einer Abnahme der freien Energie führt.
Kurz nachdem der Menschen mit Metallen begonnen hatte, wurde das Problem der Verhinderung von Metallkorrosion angeworfen. Bereits nach BC verwendete das alte Griechenland Zinn, um die Korrosion von Eisen zu verhindern. Während der Shang -Dynastie in China wurde Zinn bereits verwendet, um die Korrosionsresistenz von Kupfer zu verbessern, was zur Entstehung von Zinnbronze führte. Seit dem 18. Jahrhundert hat die schnelle Entwicklung der Industrie Bedingungen für die Entstehung der Korrosion von Metallmaterialien geschaffen.
Keir erläuterte 1790 auf die Passivierung von Eisen in Salpetersäure, was die wissenschaftliche Erforschung der Zerstörung von Metallen in verschiedenen Medien auslöste. Holl bewies 1819, dass Eisen ohne Sauerstoff nicht rostet. Dary bewies 1824, dass Meerwasser in Abwesenheit von Sauerstoff nicht auf Stahl wirkt. Im selben Jahr schlug Devi das Prinzip der Verwendung von Zink zum Schutz von Schiffen mit Stahlgeschmack vor.
Die Entstehung der Ionisationstheorie und des Faradays Gesetzes hat eine wichtige Rolle bei der Förderung der Entwicklung der elektrochemischen Korrosionstheorie gespielt. Dela Rive schlug das Konzept der Korrosionselektrochemie (Mikrobatterie -Theorie) im Jahr 1830 vor, gefolgt von der Entstehung des Nernst -Gesetzes, des thermodynamischen Korrosionsdiagramms (E - pH -Diagramm) und der Errichtung der Theorie der Elektrodenkinetik. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde die Disziplin der Korrosion zu einer unabhängigen Wissenschaft und hatte eine bestimmte Position im wissenschaftlichen Bereich.
Die Entwicklung der Korrosionswissenschaft in China ist relativ spät und es gibt im Vergleich zu Industrieländern immer noch eine signifikante Lücke. Um diese Situation zu ändern, wurde 1978 eine Korrosionswissenschaftsgruppe gegründet und ein korrosions akademisches Komitee gebildet. Ein Entwicklungsplan für die Korrosionsdisziplin von 1978 bis 1985 wurde formuliert und eine Korrosionsforschungsinstitution errichtet. Gleichzeitig wurde der Anbau wissenschaftlicher und technologischer Talente beschleunigt, und der internationale akademische Austausch wurde gestärkt, um die Verbesserung der chinesischen Korrosionswissenschaftsniveau zu fördern.
Die Bedeutung von Metallkorrosion und Schutz
Metallkorrosion steht in direktem Zusammenhang mit der Sicherheit des Lebens und Eigentums der Menschen sowie der industriellen und landwirtschaftlichen Produktion und des nationalen Verteidigungsbaues. Daher nimmt die Korrosionswissenschaft eine wichtige Position in der Volkswirtschaft ein. Aufgrund der umfassenden Verwendung von Metallmaterialien in verschiedenen Sektoren der Volkswirtschaft, die häufig im Kontakt mit korrosiven Umweltmedien korrodieren, sind Korrosion und Schutz wichtige Probleme.
Korrosion bringt oft katastrophale Konsequenzen. Zum Beispiel am 17. September 1982 biege ein Jal DC - 8 Jet plötzlich von der Landebahn, während er am Flughafen Shanghai Hongqiao landete, was den Flugzeug und den Passagieren große Schäden verursachte. Die Ursache des Unfalls war, dass der Hochdruckgaszylinder des Flugzeugbremssystems aufgrund von intergranulärer Spannungskorrosion explodierte, was zu Bremsversagen führte.
Eine Brücke zwischen West Virginia und Ohio in den Vereinigten Staaten brach am 15. Dezember 1967 plötzlich zusammen und führte dazu, dass Fahrzeuge und Fußgänger auf der Brücke in den Fluss fallen, was zu 46 Todesfällen führte. Nach einer Expertenbewertung wurde festgestellt, dass der Stahlstrahl aufgrund des kombinierten Effekts von Spannungskorrosion und Müdigkeit brach, was zu Rissen führte.
Am 25. April 1955 explodierte ein Kessel in einer Textilfabrik in Tianjin aufgrund von Korrosion, was dazu führte, dass die obere Abdeckung des Kessels Dutzende von Meter entfernt durchbricht und fliegt, was zu 8 Todesfällen, 17 schweren Verletzungen, 52 leichten Verletzungen und wirtschaftlichen Verlusten von über 360000 Yuan führte.
Am 20. Januar 2006 ereignete sich an einer Gasübertragungsstation in der Provinz Sichuan eine Pipeline -Leck und Explosion, was zu 10 Todesfällen, 3 schweren Verletzungen und 47 geringfügige Verletzungen . 21 Haushalte mit einer Fläche von 3040 Quadratmetern geschädigt wurde, und die Explosionsabteilung der Gasübertragungs -Pipeline war 69,05 Meter lang. Die Ursache des Unfalls war lang - Begriff Korrosion der inneren und äußeren Wände der Pipeline- und Schweißdefekte, die zu Pipeline -Rissen führten.
Am 22. November 2013 ereignete sich in Qingdao der "11,22" -Inölpipeline und Explosionsunfall. Die meisten der vorgefertigten Betonabdeckplatten von der Qinhuangdao Road Bridge und von der Mündung im Norden und von der Zhaitangdao Street bis zur Entwässerung der Straße in Liugongdao Road im Süden wurden geöffnet. Die Besetzung - in - platzieren Betonabdeckplatten der Changxing Island Street, der Tangdao Road und der Zhoushan Island Street Drainage Underdrain, die mit liugongdao straßendrainage -Unterspannung verbunden, geknackt und teilweise gesprengt wurden, mit einer Gesamtlänge von mehr als 5000 Metern. Die Auswirkungen und Spritzen, die durch die Explosion verursacht wurden, führten zu 62 Todesfällen, 136 Verletzungen und einem direkten wirtschaftlichen Verlust von 751,72 Millionen Yuan für - -Personal für Standortreparaturen, vorübergehende Fußgänger, umliegende Einheiten und Gemeindepersonal sowie temporäre Arbeiter über der Entwässerung der Entwässerung der Drainage Canrovert in Qingdao Lidong, lidong. Die Explosion verursachte auch unterschiedliche Schäden an den umliegenden Gebäuden, mehreren Fahrzeugen und Ausrüstungen sowie mehrere Rohrleitungen für Wasser, Strom, Heizung und Gasversorgung. Das durchgesickerte Rohöl betrat das nahe gelegene Meeresbereich durch einen Entwässerungsauflagen, was in der Bucht von Jiaozhou zu lokaler Verschmutzung führte. Der Bodenchloridgehalt in dem Bereich, in dem sich die Ölrohrlinie mit dem Entwässerungsauffall überschneidet, ist hoch. Während sich die Flut ändert, fließt das Meerwasser wieder in den Abzugsdurchfluss, und die Ölrohrlinie ist lange Zeit einer korrosiven Umgebung ausgesetzt, was zu einem beschleunigten Korrosion, dem Ausdünnen und dem Bruch der Rohrleitung führt, was zu einem Rohöl -Leck und dem Fluss in den Entwässerungskanal führt, was zu einer Explosion führte.
Darüber hinaus haben Pipelines wie Kernkraftwerke, Mondmodule, Raketen, Schiffe, Lagertanks sowie Öl- und Chemiefelder aufgrund von Korrosionsschäden mehrere Unfälle erlebt, die eine große Bedrohung für das Leben der Menschen darstellen und schwerwiegende Eigentumsverluste verursachen.
Die direkten wirtschaftlichen Verluste, die durch Korrosionsschäden verursacht werden, sind ebenfalls beträchtlich. In einer Umfrage von 1969 in den USA machten Korrosionsverluste 3,5% der gesamten nationalen Wirtschaftsleistung aus. In einer Umfrage von 1977 in den USA betrugen die jährlichen Korrosionsverluste rund 70 Milliarden US -Dollar, was 4,2% der gesamten nationalen Wirtschaftsleistung entspricht. In einer japanischen Umfrage von 1974 betrug der jährliche Korrosionsverlust ungefähr 9,2 Milliarden US -Dollar. Laut Statistiken gibt es jedes Jahr 100 Millionen Tonnen korrodiertes Schrott und verlorene Metalle weltweit, was 20 bis 40% der jährlichen Stahlproduktion ausmacht. Laut Statistiken wird eine - Dritte der jährlichen metallurgischen Produktion der Welt aufgrund von Korrosion verschrottet, von denen zwei - Drittel recycelt und wiederverwendet werden, während der Rest nicht recycelt und auf der Erdoberfläche verstreut ist. Dies sind natürlich nur direkte wirtschaftliche Verluste. Die durch Korrosion verursachten Geräteschäden führen zu Produktionsunterbrechungen, verringerter Produktqualität, geringem Effizienz, Materialverlust aufgrund von Leckagen, Emission, Tropfen und Versickerung sowie der indirekten wirtschaftlichen Verluste gegen Umweltverschmutzung, Explosionen, Brände usw. unübersichtlich. Daher ist die Untersuchung der Gesetze von Korrosion und Lösung von Korrosionsschäden zu einem dringenden und bedeutenden Problem geworden, das in der Volkswirtschaft angegangen werden muss.
Techniker in den Bereichen Metallmaterial und Metallform sind für die wichtigen Aufgaben des Entwurfs der Materialzusammensetzung, der Materialauswahl und des Materialschutzes verantwortlich. Bei der Berücksichtigung des Schutzes bei der Gestaltung eines Projekts zur Minimierung von Verlusten müssen materielle Forscher und Manager bewusst Korrosions- und Schutzgesetze anwenden. Daher ist die Beherrschung von Korrosions- und Schutztechnologie eine Grundvoraussetzung für Fachleute in der Materialwissenschaft und -technik, der Materialchemie, der Materialformung und der Kontrolle.