金属腐蚀的控制方法（通用4篇）

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金属腐蚀与防护论文【第一篇】

关键词油气储运管道问题防腐问题研究分析

中图分类号： +62 文献标识码： A

一．引言

近年来国内外在管道防腐层材料和技术应用方面都取得了快速发展，防腐蚀新材料、新工艺和新设备不断出现并得到广泛应用。防腐层技术是新建钢质管道和在役管道安全运行的保障技术，防腐层的生产制造质量决定着钢质管道的使用寿命，了解国内外解钢质管道防腐层技术应用现状及发展趋势，抓住钢质管道建设快速增长的发展机遇，进一步提高防腐蚀技术应用水平是非常必要的。

二．对腐蚀的理解。

腐蚀金属在周围介质的化学、电化学作用下所引起的一种破坏现象。按管道被腐蚀部位，可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀；按管道腐蚀形态，可分为全面腐蚀和局部腐蚀；按管道腐蚀机理，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀等。

管道腐蚀一般是指避免管道遭受土壤、空气和输送介质（石油、天然气等）腐蚀的防护技术。

三．管道腐蚀的原因。

管道内壁腐蚀金属管道内壁因输送介质的作用而产生的腐蚀。主要有水腐蚀和介质腐蚀。水腐蚀指输送介质中的游离水，在管壁上生成亲水膜，由此形成原电池条件而产生的电化学腐蚀。介质腐蚀指游离水以外的其他有害杂质（如二氧化碳、硫化氢等）直接与管道金属作用产生的化学腐蚀。

长输管道内壁一般同时存在着上述两种腐蚀过程。特别是在管道弯头、低洼积水处和气液交界面，由于电化学腐蚀异常强烈，管壁大面积减薄或形成一系列腐蚀深坑。这些深坑是管道易于内腐蚀穿孔的地方。

管道外壁腐蚀视管道所处环境而异。架空管道易受大气腐蚀；土壤或水环境中的管道，则易受土壤腐蚀、细菌腐蚀和杂散电流腐蚀。

（1）. 大气腐蚀。大气中含有水蒸气会在金属表面冷凝形成水膜，这种水膜由于溶解了空气中的气体及其他杂质，可起到电解液的作用，使金属表面发生电化学腐蚀。影响大气腐蚀的自然因素除污染物外，还有气候条件。在非潮湿环境中，很多污染物几乎没有腐蚀效应。如果相对湿度超过80％，腐蚀速度会迅速上升。因此，敷设在地沟中的管道或潮湿环境的架空管道表面极易锈蚀。

（2）. 土壤腐蚀。土壤颗粒间充满空气、水和各种盐类，使它具有电解质的特征。管道金属在土壤电解质溶液中构成多种腐蚀电池。

（3）. 细菌腐蚀。也称微生物腐蚀。参与管道土壤腐蚀过程的细菌通常有硫酸盐还原菌、氧化菌、铁细菌、硝酸盐还原菌等。

（4）. 杂散电流腐蚀。流散于大地中的电流对管道产生的腐蚀，又名干扰腐蚀，是一种外界因素引起的电化学腐蚀。管道腐蚀部位由外部电流的极性和大小决定，其作用类似电解。杂散电流从管道防腐层破损处流入，在另一破损处流出，在流出处形成阳极区而产生腐蚀。杂散电流源有电气化铁路、阴极保护设施、高压输电系统等。

四．管道的主要防腐方法。

我国钢质管道外防腐层材料和制造应用技术主要经历了石油沥青、煤焦油沥青、煤焦油瓷漆、胶带、夹克、液体环氧涂料、挤压聚乙烯（2PE）、熔结环氧粉末(FBE)、三层聚乙烯(3PE)等发展过程。目前，我国管道防腐层材料生产制造基本实现了标准化，并不断有新品出现，近年来新建的埋地油气输送管道的外防腐层结构根据输送介质温度和施工条件的不同，主要采用熔结环氧粉末(FBE)、（3PP）、(DPS)和三层聚乙烯(3PE)防腐技术，并使用阴极保护技术。

3PE的底层为熔结环氧粉末防腐蚀层，中间层为聚乙烯共聚物热熔胶粘剂，面层为聚乙烯专用料保护层。上述三种材料构成的钢管防腐蚀结构层称为3PE防腐，压力管道元件行业称之为“聚烯烃防腐蚀（3PE）管道”。

3PE防腐是目前世界范围内广泛采用的钢质管道涂层体系，是我国输油、输气、输水大型管道工程和市政工程的首选防腐蚀结构，西气东输、西南成品油等重大工程全部使用了3PE防腐。

涂层防腐用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上，使其与各种腐蚀性介质隔绝，是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来，在极地、海洋等严酷环境中敷设管道，以及油品加热输送而使管道温度升高等，对涂层性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。

内壁防腐涂层：为了防止管内腐蚀、降低摩擦阻力、提高输量而涂于管子内壁的薄膜。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂，涂层厚度为 ～毫米。为保证涂层与管壁粘结牢固，必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料，以便管内、外壁的涂敷同时进行。

防腐保温涂层：在中、小口径的热输原油或燃料油的管道上，为了减少管道向土壤散热，在管道外部加上保温和防腐的复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料，适用温度为－185～95℃。这种材料质地松软，为提高其强度，在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层，形成复合材料结构，以防止地下水渗入保温层内。

外加电流法是利用直流电源，负极接于被保护管道上，正极接于阳极地床。电路连通后，管道被阴极极化。当管道对地电位达到最小保护电位时，即获得完全的阴极保护。

阴极保护：将被保护金属极化成阴极来防止金属腐蚀的方法。这种方法用于船舶防腐已有 150多年的历史；1928年第一次用于管道，是将金属腐蚀电池中阴极不受腐蚀而阳极受腐蚀的原理应用于金属防腐技术上。利用外施电流迫使电解液中被保护金属表面全部阴极极化，则腐蚀就不会发生。判断管道是否达到阴极保护的指标有两项。一是最小保护电位，它是金属在电解液中阴极极化到腐蚀过程停止时的电位；其值与环境等因素有关，常用的数值为- 850毫伏（相对于铜-硫酸铜参比电极测定，下同）。二是最大保护电位，即被保护金属表面容许达到的最高电位值。当阴极极化过强，管道表面与涂层间会析出氢气，而使涂层产生阴极剥离，所以必须控制汇流点电位在容许范围内，以使涂层免遭破坏。此值与涂层性质有关，一般取－至－伏间。实现地下管道阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。

五．结束语

当今世界经济迅猛发展，石油和天然气作为我国的经济发展命脉及现代工业的主要能源得到了广泛运用，防腐蚀行业已成为国民经济中一个不可或缺的新兴产业，防腐涂层技术的应用，对于钢质管道建设工程的安全运行起到了很好的保障作用，在几十年的实践中，防腐涂层技术不断的提高和发展，材料方面朝着环保、高性能、适合流水作业施工的方向发展，施工方面朝着自动化生产线发展，正是上述技术的发展进步使得管道的高效建设及投产得到支持。因此，我们应该大力研发防腐技术并且进行推广，从而促进我国油气储运的发展。

参考文献：

[1] 石磊 油气储运过程中的管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2011年12期

[2] 张宗前 油气储运管道防腐问题研究与分析 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2013年9期

[3] 沈乾坤 论油气储运中的管道防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2012年10期

[4] 张旭魏子昂 浅谈油气储运中管道的防腐问题 [期刊论文] 《中国石油和化工标准与质量》 -2011年10期

[5] 芦彬 针对油气储运中管道防腐技术进行探究 [期刊论文] 《化工管理》 -2013年2期

[6] 廖宇平 李志勇LIAO YupingLI Zhiyong 长输管道外防腐层的应用与存在的问题 [期刊论文] 《油气储运》 -2005年4期

金属腐蚀与防护论文【第二篇】

关键词油田硫化氢，腐蚀机理，防护，现状，发展

中图分类号：R142文献标识码： A

一、前言

油田硫化氢的腐蚀已经对人们的生活造成了一定程度的破坏，如何对油田进行安全且合理的开采，已成为专业人士所重视的课题。

二、油田硫化氢腐蚀概况

油气井开发过程中，从钻杆到套管、油管、井口装置、井下工具、输气管道，都存在不同情况的腐蚀。研究如何安全高效地防止硫化氢腐蚀成为勘探和开发硫化氢气藏的一个重要课题。

1.对金属的腐蚀

在绝大多数油田井腐蚀中，产出液含水量及其组成对腐蚀起着决定性作用。油田开发初期含水率较低，腐蚀并不严重。但随着含水率的升高，井下管柱的腐蚀变得日益严重。

2.对水泥环的腐蚀

硫化氢能破坏水泥石的所有成分，水泥石所有水化产物都呈碱性，硫化氢与水泥石水化产物反应生成CaS、FeS、Al2S3，硫化氢 含量大时生成Ca（HS）2，其中FeS、Al2S3等是没有胶结性的物质。如果水泥环耐硫化氢腐蚀，则可以阻挡硫化氢对套管的腐蚀。而溶于潮气中的硫化氢腐蚀性更强。

三、防硫化氢完井工艺现状

1.选择耐腐蚀材质

井下管柱、井下工具以及井口装置，是油井生产的关键设备，若出现腐蚀破坏会危害油井安全生产，不同腐蚀介质对不同材质的腐蚀程度存在很大差异，为了延长设备的使用寿命，保证生产和作业安全，节约成本，需要合理选择材质。井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质；油套管可选用防硫或既抗硫化氢又抗CO2腐蚀的管材或内衬油管；井下油管柱包括入井工具的连接，丝扣宜采用金属对金属密封扣。主要还是应根据油井腐蚀环境，确定合适的管材。但在耐腐蚀的材质选择上还存在一些不足。

井口装置、井下工具及完井工具配套设备的材质选用抗硫材质，如使用35CrMo、13Cr、AISI4140(18-22Cr)等或合金钢；油套管可选用防硫或既抗H2S又抗CO2腐蚀的管材或内衬油管，在管柱结构上，为保证井口安全、减缓套管、油管的腐蚀，一般多采用了封隔器完井。井下油管柱包括入井工具的连接，丝扣宜采用金属对金属密封扣，如FOX 、3SB等气密封性较好的特殊密封扣，以保证气密封性；根据安全开采期投资收益的高低选择适当的抗硫管材。

2.涂层防腐

涂层在金属表面形成一层牢固的薄膜，使金属与腐蚀介质和腐蚀环境隔离，从而达到防腐的目的。此方法简便易行，因此在油田防腐中广泛应用。保护性涂层分为金属涂层与非金属涂层，大多数金属涂层采用电镀或热镀的方法实现，非金属涂层绝大多数是隔离性涂层，其主要作用是把金属材料与腐蚀介质隔开，非金属涂层可分为无机涂层与有机涂层。

为获得良好的涂层防腐效果，一方面金属表面在敷涂层之前应进行处理，达到一定要求；另外涂层材料应具有必要的物理、化学性能，在金属表面应有较强的附着力；具有一定的机械强度，耐磨、耐撞击、耐冲刷和具有一定疲劳强度；涂层对环境的温度、湿度、酸碱度应有一定的耐受性，从而具有优良的防腐性能。使用防腐涂层可以极大提高油管的抗腐蚀性，目前由于油气井作业的复杂性，涂层使用还存在较大的限制。

3.缓蚀剂保护技术

缓蚀剂是用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂，又称腐蚀抑制剂。主要是防止电化学失重腐蚀，对氢脆和硫化物应力腐蚀破裂也有一定的减缓作用。使用缓蚀剂有以下明显的优点：基本上不改变腐蚀环境，就可获得良好的防腐蚀效果；基本不增加设备投资，操作简便，见效快；对于腐蚀环境的变化，可以通过相应改变缓蚀剂的种类或浓度来保证防腐蚀效果；同一配方的缓蚀组分有时可以同时防止多种金属在不同腐蚀环境中的腐蚀破坏。

4.电化学方法防腐

电化学保护就是利用外部电流使金属电位发生改变从而达到减缓或防止金属腐蚀的一种方法。保护法包括阴极保护和阳极保护。阴极保护主要是对套管柱的保护，对于超深井，需要进一步的探讨。阳极保护法是通过控制电压，使阳极电位达到钝化电位，最终达到保护金属的目的，阳极保护作为防腐措施在油气田应用较少

四、油田硫化氢腐蚀及防护重要性及危害

在钻井作业中，硫化氢主要来自于地层。原始有机质转化为石油和天然气的过程中会产生硫化氢。硫化氢贮藏在地层中，当我们进行钻井作业时将地层打开，地层内的硫化氢气体释放出来，进入井眼内，对井眼内的钻头、钻具和套管产生很强的腐蚀作用。同时硫化氢向上运移到达地面，如果没有预防措施或突然发生？喷失控，大量硫化氢从井里喷出，势必造成严重的灾难性事故。因此钻井现场必须有硫化氢预警装置，有预防设施，并且每一位现场职工都清楚硫化氢的危害性及紧急逃生路线，以防发生事故时，能够快速离开危险区域，杜绝事故的发生。

硫化氢的职业危害大部分是由硫化氢对设备腐蚀造成泄漏而引发的，在钻井作业中，硫化氢对油气田设备的腐蚀主要包括电化学腐蚀和硫化物的腐蚀破裂。钻具暴露在空气中或在井内钻井液中，受到硫化氢的腐蚀，发生电化学反应，放了出氢气，渗入钢材内部，体积增大，在金属内部产生很大应力，致使低强度钢和软钢发生鼓泡，高强度钢产生裂纹，使钢材变脆，再受外力断裂，产生“氢脆”现象。硫化氢腐蚀会造成钻具发生氢脆断裂而无法压井，被迫完钻。尤其在含硫油气田钻井中，硫化氢对油管、套管、钻杆腐蚀比较严重，其中由于钻杆受到拉、压、挤、扭、冲等复杂载荷的作用，且工作环境十分恶劣，造成钻杆的硫化氢腐蚀最为严重。

五、控制油田硫化氢腐蚀及防护的措施

目前，我国已开发的油气田均不同程度含有硫化氢气体，其中部分油气田含量较高一些。由于现场员工对于其特性及危害性认识程度不高，再加之现场的管理和防范措施不到位，曾经引发了多起硫化氢中毒事故，对职工的生命安全构成了很大威胁。因此，为确保人身安全，杜绝硫化氢中毒事故的发生，加强防硫化氢中毒的这项工作就显得越发重要。因此需要采取有效措施，做好防范工作

1.“培训”：在上岗前首先要接受硫化氢防护技术的培训。对可能接触硫化氢气体的所有作业人员应经过专门机构的培训，使其明确硫化氢的特性及其危害，明确硫化氢存在的地区应采取的安全措施，以及推荐的应急预案和急救程序。另外对于工作人员进行现有防护设备的使用和训练，最终经考试合格后，取得有资质的机构颁发的相应证书后方可上岗。

2.“准入”：培训考核合格取得上岗资质才能够进入含硫化氢现场。对于涉及接触含硫化氢环境作业的本岗位人员和外来人员都要办理准入手续。使其明确自身工作环境中的风险以及遇到该风险时应该采取的安全措施以及推荐的应急救护程序，从而最大限度的避免人身伤亡事件。

3.“防护”：在进入含硫化氢环境作业之前一定要采取防护措施。施工单位应按规定为现场作业人员配备足够数量的正压式空气呼吸器；并且要放在作业人员能迅速取用的方便位置。

4.“警示”：在可能遇有硫化氢的作业井场必须要在井场的入口处设置上明显、清晰的警示标志。

5.“警报”：当空气中硫化氢含量超过阈限值时，现场所有的监测设备应能自动报警。

6.“预案”：制定应急预案，是保证作业安全进行的前提

在进入含硫化氢地区作业前做好应急管理工作，制定一个切实可行、有效的应急预案，是保证作业安全进行的前提。一旦作业场所内有硫化氢气体超标的情况，应急预案将能够控制现场事故的扩大，降低事故后果的严重程度，保证现场人员的生命健康。

六、油田硫化氢腐蚀及防护的发展方向

1.因为高酸性油气田具有高压、高含硫化氢以及高流速等恶劣的腐蚀环境。所以建立一整套高流速、高含硫化氢的试验评价方法以及苛刻环境中油井管的腐蚀评价标准和规范十分必要。

2.由于缓蚀剂体系的复杂性，以往的研究集中在用电化学和表面分析探讨缓蚀剂结构参数与缓蚀性能的关系，而对用量子化学计算缓蚀剂与材料的相互作用研究甚少，将这3种方法结合，能建立更加完善的腐蚀控制机理模型。

3.面向工程的神经网络技术、模糊数学及灰色系统理论发展较快，已运用于腐蚀科学。用这些技术研究缓蚀剂，在预测缓蚀效率、模拟缓蚀现象和建立缓蚀模型方面有广阔的前景。

4.油气井中设备的局部腐蚀(点蚀、应力腐蚀、氢致开裂等)也很严重，而对防止局部腐蚀的缓蚀剂研究相对较少。搞好衡钻井，设计人员要弄清楚可能含硫的层位、深度、含硫量、地层压力，在一次井控上做到衡钻井。在施工过程中进行地层压力监测，发现与设计有出入者立即告知设计单位并要求更改设计。保证全过程的衡钻井，将硫化氢控制在地层内。 在井筒内消除硫化氢。在钻井液中通过调整 pH 和使用硫化氢化学清除剂的方法，使硫化氢在井筒内转化为其他无毒物质。化学药品用得越多，药品间的适配越难。因此， 多功能缓蚀剂，而且应多利用炼油副产品作为原料，降低成本，节约资源。

七、结束语

本文介绍了油田硫化氢的腐蚀原理和防护工艺的现状及发展趋势，相信不久之后，就能够进行危害相对减小的对含硫化氢的油田进行开采，而这一课题将会是我国油田开采的一大进展。

参考文献：

[1] 陈静； 唐瑞友； 王若思； 张海成； 魏彦。高含硫化氢海洋气田开发中管线的腐蚀与防护[J]中国海洋平台。2012-06-28

[2] 张书成； 吕江； 乔玉龙； 何涌； 贾浩民。双筒式卧式分离器腐蚀机理及防护措施探讨[J]石油和化工设备管道防腐技术与对策专题研讨会文集2010-11-16

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[4] 宋佳佳； 裴峻峰； 邓学风； 秦志坚； 汤学耕。海洋油气井的硫化氢腐蚀与防护进展[J]腐蚀与防护。2012-08-15

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金属腐蚀的控制方法【第三篇】

摘 要：研究腐蚀的目的，是为了防止腐蚀和控制腐蚀的危害，延长材料的使用寿命。各种工程材料，从原料加工成产品，直到使用和长期储存过程中都会遇到不同的腐蚀环境，产生不同程度的腐蚀。金属腐蚀的过程是一个自发的过程，完全避免材料的腐蚀是不可能的，因此腐蚀控制的问题也就应运而生。本文从多角度来讨论金属的腐蚀控制方法，从而为今后的金属防腐工作带来一定借鉴和指导作用。

关键词：腐蚀 控制腐蚀 金属腐蚀 防腐工作

一、基于腐蚀控制的设计考虑

1.正确选用材料和加工工艺

材料有各类金属材料和非金属材料，合理选材应主要从材料的力学性能、耐蚀性能、加工性能和经济性四个方面进行考虑。选材时应遵循以下原则：

选材需要考虑经济上的合理性，在保证其他性能和设计的使用前提下，尽量选用价格便宜的材料。

综合考虑整个设备的材料，根据整个设备的设计寿命和各部件的工作环境选择不同的材料。易腐蚀部分应选择耐蚀性强的材料。

对选择材料要查明对哪些腐蚀具有敏感性，在选用部位所承受的应力、所处环境的介质条件以及可能发生的腐蚀类型，与其它接触的材料是否相容，是否发生接触腐蚀。

结构材料的选材不可单纯追求强度指标，应考虑在具体腐蚀环境条件下的性能。

选择杂质含量低的材料可以提高耐蚀性。

尽可能选择腐蚀倾向性小的热处理方法。

采用特殊的焊接工艺防止焊缝腐蚀，采用喷丸处理改变表面应力状态防止应力腐蚀。

基体材料加涂层可以作为复合材料来考虑。选择耐蚀性能差的材料施加涂层，还是选择高耐蚀材料，需要综合考虑设备的设计寿命和经济成本。

2.防腐蚀结构设计

设备的腐蚀在很多情况下都与其结构有关。不良的结构常常会引起应力集中、局部过热、液体流动停滞、固体颗粒的沉积和积聚、电偶电流形成等，这些都会引起或加速腐蚀过程。因此，在设计中应充分注重设备的结构设计。

防腐蚀结构设计，就是在保证满足设备的功能和工艺要求的条件下，适当地改变设备及部件的形状、布局，调整其相对位置或空间位置，达到控制腐蚀的目的。

二、表面保护覆盖层

1.覆盖层保护机理

阻隔作用

覆盖层都有一定致密性，能有效阻隔水、氧气等腐蚀成分渗入并和底层金属发生腐蚀反应。根据这个思路，可以有意识强化覆盖层的这种功能。

阴极保护作用

某些覆盖层含有活性金属成分。如钢铁表面涂锌层，一旦涂层有空隙，侵入水气后形成的电偶腐蚀，锌为阳极，加速腐蚀，保护作为阴极的铁板。

钝化、缓蚀作用

许多传统防锈涂料的底漆填料往往具有缓蚀或钝化作用。如红丹防锈漆加了作为填料的红丹，它可看做铅酸盐，是一种良好的钝化剂，涂漆后使钢铁表面保持钝态，不受腐蚀。

2.覆盖层的合理使用

金属覆盖层

金属覆盖层技术是指在金属基体上覆盖一层或多层金属涂层的技术，以达到保护金属、防止基体金属腐蚀的目的。金属覆盖层根据其在腐蚀电池中的极性，可分为阳极性覆盖层和阴极性覆盖层。选用金属覆盖层作为基体金属的腐蚀控制与防护措施时，既要根据基体金属的种类和性质、产品的使用环境和条件来确定金属覆盖层的材料类型，也要根据机体的表面状态、制件的结构形式、基体与覆盖层的相容性等因素来考虑选择适当的金属覆盖层技术。

非金属覆盖层

非金属覆盖层技术是将非金属涂料涂覆于材料表面形成具有一定功能并牢固附着的连续薄膜，以保护和装饰基体材料的方法。涂层在材料表面涂覆成膜的施工就称为涂装。非金属覆盖层技术又包括有机涂层技术、无机涂层技术和转化膜技术。

三、缓蚀剂防腐方法

1.缓蚀剂的分类

按缓蚀剂的化学组成分类，可将缓蚀剂分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。

按缓蚀剂对电极过程的影响分类，可把缓蚀剂分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

按缓蚀剂对金属表面状态的影响分类，可分为成膜型缓蚀剂和吸附型缓蚀剂。

按环境介质不同，可分为中性介质缓蚀剂、酸性缓蚀剂、气相缓蚀剂等。

2.缓蚀剂的作用机理

吸附理论

吸附理论认为，许多有机缓蚀剂属于表面活性物质，有机分子由亲水疏油的极性基和疏水亲油的非极性基两部分组成。当将它们加入到介质中时，缓蚀剂的极性基因定向吸附排列在金属的表面，从表面上排出了水分子或氢离子等腐蚀性介质，或者使介质的分子或离子接近金属表面，从而起到缓蚀作用。

成膜理论

成膜理论认为，缓蚀剂的分子能与金属或腐蚀性介质的离子发生化学作用，其结果在金属表面生成了具有保护作用的、不溶或难溶的化合物膜层，从而起到了缓蚀的作用。

电极过程抑制理论

电极过程抑制理论认为，缓蚀剂之所以起到缓蚀作用，是由于缓蚀剂的加入抑制了金属在介质中发生腐蚀的电化学过程，从而使腐蚀速率减慢，即起到了缓蚀作用。

四、电化学保护

电化学保护方法，就是根据电化学原理，在金属设备或设施上施加一定电流或保护电位，从而防止或减轻金属腐蚀的防护方法。电化学保护技术分为阳极保护和阴极保护两种。将金属电位向正值移动到致钝电位以上，使金属钝化的技术称为阳极保护。阳极保护特别适合强腐蚀环境的金属防腐，我国硫酸工业已有应用。阴极保护是将金属电位向负值移动到其腐蚀电池的阳极平衡电位以下，这种技术目前成为埋地金属构件，特别是钢制管道的标准做法。

参考文献

[1]肖纪美，曹楚南。材料腐蚀学原理。北京：化学工业出版社，2002.

[2]卢绮敏。石油工业中的腐蚀与防护。北京：化学工业出版社，2001.

[3]崔斌。油气集输管道内腐蚀及内防腐技术。石油化工设计。2007，24（1）：5 l-54.

[4]杨赫，刘彦礼。近年我国油气管道防腐技术的应用。化学工程师，2008，149（2）： 28-31.

作者简介：梅粉萍（1990年11月生，籍贯江苏省泰州市）女，汉族，本科学历，单位：长江大学石油工程学院，学生。

金属腐蚀与防护论文【第四篇】

[关键词]任务设计 工科化学 任务驱动教学法

[中图分类号] [文献标识码]A

随着化学学科研究范围的迅速扩展，当今诸多关键学科领域如基因、环境、信息、机械、新材料和新能源等的发展和创新，都越来越离不开化学知识的应用。作为化学和这些学科的桥梁，面向非化工专业开设的工科化学课，在学生今后的专业学习和实际工作中具有非常重要的作用。但有资料显示[1]，44%的学生表示对学习“工科化学”目的性不明确，认为只是为了拿“学分”；对传统的“以教师为中心”、“满堂灌”的教学模式有57%的学生不满意。针对这种现象，笔者在工科化学教学实践中，尝试应用任务驱动法教学，既激发了学生的学习兴趣，又让学生感受到了工科化学的真实用途，收到了良好的教学效果。

一、任务驱动教学法的探究

任务驱动教学法[2]是指以具体的任务为学习动力或动机、以完成任务的过程为学习的过程、以展示任务成果的方式来体现教学成就的教学活动。任务驱动教学法自20世纪80年代兴起以来，一直受到国内外许多学者和教师的关注，早期多用于语言教学，是一种实践性很强的、强调以学生为中心的、重视过程与互动的教学模式。近几年来，众多学者和教师尝试在非语言教学领域使用任务教学法，并取得了较好的效果。

任务驱动法教学是一种基于建构主义理论的教学模式，它强调“在做中学”的理念。它将所要学习的新知识隐含在一个或几个任务之中，学生在教师的帮助指导下，对老师提出的任务进行分析、讨论；通过感知、体验、实践等方式进行自主探究，从而找出解决问题的方法；通过相互协作完成一系列的任务，并通过任务的完成来实现对所学知识的意义建构。在这一过程中，任务是核心，任务设计是实施任务驱动教学的关键。Skehan提出，任务有五个基本特征：（1）任务是一种活动，意义是最重要的；（2）有某个需要解决的问题，这个问题可以通过交流的方式加以解决；（3）任务与现实生活联系紧密；（4）任务的完成是首要的；（5）对任务的评价以任务最后的完成情况为依据。因此，在任务型教学中，教师应从学生“学”的角度来设计任务，把教学的重心从形式转移到意义上，确立学生在教学中的中心地位。

二、任务驱动教学法实例

在任务驱动教学中，任务的完成直接影响教学效果，因此，对于《工程化学基础》[3]课教学中的教学任务的设计、编排非常关键。每一个章节都有一个教学目标，设计任务时首先要把总目标一个个细化为一个个容易掌握的“任务”，即小目标，然后通过这些小目标的有机组合来体现总的学习目标。例如：讲解第六章“化学反应和材料的保护”章节，设计的总任务为“用化学反应基本原理分析金属腐蚀原理、金属腐蚀的防护与利用的基本方法”。具体实施过程如下：

（一）创设情境，任务呈现

将任务融于情境之中，不知不觉的将任务呈现出来，是任务驱动教学法的一个重要环节。在日常生活和工程应用中，金属材料的应用是非常广泛的。但在使用过程中，经常会出现金属材料因腐蚀而破坏的现象。因此，研究“金属腐蚀原理、金属腐蚀的防护与利用”是很有必要的。让学生明白任务的学习是化学知识与实际应用的结合，并告知学生任务涉及的知识点包括：金属腐蚀的类型、各类型的腐蚀原理、防止腐蚀发生的总体思想以及具体方法、金属腐蚀的利用等，从而有利于学生有目的地学习和操作。

（二）查阅资料，任务准备

在这一阶段，教师应指导学生改变传统的将学习当成是任务的学习观，让学生明白要完成的任务是与我们的生活实际紧密联系的真实任务。为了总任务的完成，学生可以分组准备下列几个小任务：哪些金属材料发生腐蚀问题最普遍、最严重？通常采用的防护（抑制）方法有哪些？金属腐蚀的利用在工程上的一些应用实例（例如，印制板蚀刻、电抛光技术等应用）？在教师的指导下，学生通过书籍、网络等查阅这方面资料，并对相关资料进行分析、总结。

（三）教师引导，任务讨论

在教师的指导下，学生就下列问题进行讨论、分析和总结，得出小组对问题的理解与结论。（1）哪些金属材料腐蚀问题最常见？引导学生用前面学到的“化学反应和电化学反应”知识分析其腐蚀原理。（2）归纳总结防止（减轻）金属腐蚀发生的基本方法，就其可行性进行分析讨论。（3）总结金属腐蚀在工程上的各种应用，就其应用原理用“化学反应和电化学反应”知识进行分析讨论。这样，学生在完成任务的过程中学习到了相应的知识和技能，提高了获取、处理和应用知识信息的能力。

（四）教师主讲，任务总结

教师就学生讨论的结果，结合本章的教学目标进行总结性讲解，主要讲解下列内容：（1）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀（2）金属腐蚀原理，重点讲解电化学腐蚀的腐蚀电池原理；（3）金属腐蚀防护的基本方法；（4）金属腐蚀的利用在工程上常见方法。

（五）实验验证，知识建构

学生根据自己查阅的资料，结合实验课本内容选择性完成下列实验：（1）金属腐蚀实验；（2）印制板（铜）的蚀刻；（3）金属（非金属）化学镀（电镀）实验。实验完成后，撰写1篇小论文。

所谓“知识建构”环节是指在学生完成任务的基础上，让学生对所学知识及其本质属性进行再认识，对其已掌握的知识，要求他们按照自己的思维方式归类连接，重新整和，构建出符合自己要求的认知体系。这就要求学生就总任务“用化学反应基本原理分析金属腐蚀原理、金属腐蚀的防护与利用的基本方法”从理论上加以理解和深化，建立自己的知识网络与综合应用相关联的认知体系，撰写一份总结性小论文。

三、任务驱动法教学效果评析

（一）提高了学生的学习兴趣和积极性

在任务的驱动下，许多学生去图书馆或上网查找资料，为任务的完成积极准备。

（二）提高了学生的语言表达与沟通协作能力

通过讨论交流，学生不仅学会了有效地表达自己的见解、细心聆听他人意见以及对知识的评判、接纳和反思，而且也使师生互动、生生互动更充分，学习氛围更加融洽。

（三）培养了学生独立思考和自主学习能力

任务驱动教学的课前知识准备是由学生自主把握的，通过学生自行查阅参考资料，并加以分析、归纳和总结等独立思考过程，这很好地培养了学生自主学习的能力。

（四）拓展了知识面

为圆满完成任务，学生不仅要了解相关学科知识，有时还要联系实际，这样学生在完成任务的过程中，无形中拓展了自身的知识面。

（五）任务驱动教学法存在的问题：

（1）由于信息资料的查找、筛选和总结需要付出更多的努力与时间，有的学生为了快速完成任务，而不进行认真仔细的讨论，仅作非常肤浅的认知。

（2）个别学生消极参与，甚至袖手旁观，也有个别学生由于受传统教学多年惯性的影响，对任务驱动教学法采用抵制、不予合作的态度。

（3）任务驱动教学对教师的个人专业素质要求非常高，不仅要求教师有出色的教学技能和课堂驾驭能力，还要有过硬的本专业知识和相关专业的知识，这对教师的教学能力提出了更高的要求。

[参考文献]

[1]蒋英，邱治国，史成武。工科化学教学效果的影响因素分析及对策[J]，合肥工业大学学报（社会科学版），2008，22（2）：136-139.

[2]刘守义，刘佳君，徐丕青。任务型教学模式下教师角色定位研究[J].河北北方学院学报，2005，8：56-59.

[3]陈林根主编。工程化学基础（第二版）[M]，北京；高等教育出版社。