《化工设备腐蚀与防护技术》课程教学大纲.docx

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1、化工设备腐蚀与防护技术教学大纲一、课程基本信息课程名称化工设备腐蚀与防护技术Corrosion and Protection Technology of Chemical Equipment课程编码CNE122121020开课院部新能源学院课程团队静设备组学分2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时0适用专业过程装备与控制工程授课语言中文先修课程大学化学、工程材料、认识实习、金属焊接课程简介 （限选）本课程是为过程装备与控制工程专业开设的一门专业选修课，主要讲述化工设备腐蚀理论与防护技术方面的知识。本课程的主要内容 包括：课程概述、金属的化学腐蚀、金属电化学腐蚀理论基础、常见局部腐

2、蚀、自然环境腐蚀、化工设备腐蚀防护技术和方法、金属材料 耐蚀性、典型石油化工装置腐蚀与防护、腐蚀监控。通过本课程的理论和配套典型腐蚀案例学习，可以为学生在化工设备的选材、结构设 计、制造以及运行、管理和维护工作打下理论基础，对保障化工装置安全、长周期运转，提高解决过程装备领域的复杂问题的能力具有重 要帮助作用。The course is a technically selective course for Process Equipment and Control Engineering students. The fundamental corrosive theories of chemi

3、cal equipment and its prevention technology are introduced in this course. Main contents of the course are following: Chemical corrosion of metal, Electrochemical corrosion theoretical basis of metal, The common local corrosions, Metal corrosion in natural environment, The corrosion protective techn

4、ology of chemical equipment, corrosion resistance of metals, the corrosion and its preventive technology of the typical petrochemical plant, and corrosion monitoring. Through the learning of the corrosion theory and typical cases of this course, students can lay the theoretical foundation on materia

5、l selection, structure design, fabrication, and operation, management and maintainence of process equipment. This course is helpful for students to ensure process equipment long term operation safely in future and develop the ability to solve the complex problem of process equipment.负责人大纲执笔人审核人二、课程目

6、标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml具备利用腐蚀和防护的基本知识分析解决化工设备腐蚀的复杂工程问题的能力；是1.41.42M2目标2：明确化工设备腐蚀过程对化工设备安全可靠性的影响，理解化工设备腐蚀带来的设备安全、 环境污染等严重后果，具备根据化工设备的功能要求提出符合相关行业标准和要求的防腐蚀技术方 案；是3. 1, 3.2, 7.23. 1, 3.2, 7.23M3目标3 ：目标3 ：具备典型炼油化工过程设备腐蚀原因的分析能力，并依据相关标准和要求，从选 材、设计、腐蚀环境改善、表面防护、电化学保护等坏书，对其提出可行性防腐方案的能力；是6.36.3三、课程内容序号章节号标

7、题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外 学时课外环节10绪论绪论本章重点难点：腐蚀的定义，腐蚀的分类腐蚀的定义，腐蚀的危害，腐蚀与防护科学的发展，腐蚀的分 类，腐蚀速度的表示方法Ml, M32/21第一章化学腐蚀本章重点难点：化学腐蚀的特点；金属氧化的热力学判据；金 属氧化的扩散模型、电化学模型，PB原理，哈菲原子价规律； 金属氧化的动力学；钢铁高温氧化；氢腐蚀；露点腐蚀1. 1金属的氧化现象化学腐蚀，化学腐蚀的介质，化学腐蚀的特点。1.2 金属氧化的热力学判据氧化反应自发进行判据，金属氧化物分解压。1.3 金属氧化膜的形成及其性质金属氧化膜的形成过程，扩散模型，电化学模型，P

8、B原理，金 属氧化膜具有保护作用的条件，N型氧化物，P型氧化物，哈菲 原子价规律1.4 金属氧化的动力学增重法，失重法，氧化深度法，氧化膜厚度法，直线规律，抛 物线规律，对数规律。1. 5常见的化学腐蚀M24讲授4自学资料钢铁高温氧化，钢铁的脱碳，铸铁的肿胀，氢腐蚀，Nelson曲 线，高温硫化，烟气露点腐蚀，液态金属高温腐蚀。32第二章电化学腐 蚀理论基础本章重点难点：双电层，电极及其分类，电极电位，电位-PH 图，腐蚀电池，极化，去极化，腐蚀极化图，共辗体系，金属 的钝化，析氢腐蚀，吸氧腐蚀2. 1电极与电极电位电化学腐蚀的定义，双电层模型，电极，参比电极，电极电 位，标准电极电位，电极电

9、位的测量，能斯特公式，电位序。 2.2金属电化学腐蚀的热力学条件阴极，阳极，电化学腐蚀的热力学条件2. 3电位-pH图电位-pH图的绘制，氢电极和氧电极的电位-pH图，Fc-H20的 电位-pH图，电位-加图在腐蚀研究中的应用，电位-pH图的局 限性2.4腐蚀电池伏特电池，腐蚀电池，腐蚀电池的组成条件，腐蚀电池的工作 历程，腐蚀电池的分类。2. 5极化与去极化极化现象，阳极极化，阳极极化，极化曲线，电化学极化，浓 差极化，膜阻极化，去极化。2. 6腐蚀极化图恒电位法，恒电流法，埃文斯极化图，腐蚀控制因素，共辗体 系，腐蚀电位。2.7金属的钝化钝化现象，钝化特征，金属钝化特性曲线，成相膜理论，吸

10、附 膜理论，金属钝化的应用。2.8析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀的发生条件，析氢电位，氢的超电压，析氢腐蚀的阴Ml8讲授、讨 论4课后作业极过程，塔菲尔公式，析氢腐蚀的影响因素，吸氧腐蚀的发生 条件。2.9电化学腐蚀的影响因素冶金因素，环境因素。43第三章局部腐蚀本章重点难点：八种腐蚀的定义，特征，原理，影响因素及防 护方法3. 1腐蚀形态全面腐蚀，局部腐蚀。3.2电偶腐蚀定义，机理，影响因素，防护方法。3. 3孔蚀定义，形貌特征，击穿电位，腐蚀机理，闭塞电池，再钝化，影响因素，防护方法。3.4缝隙腐蚀定义，形貌特征，腐蚀机理，与孔蚀的异同点，影响因素，防 护方法。3. 5选择性腐蚀定义，黄铜脱锌

11、，灰口铸铁石墨化，特征，影响因素，防护方 法。3. 6沿晶腐蚀定义，内外因，贫化机理，晶界区杂质或第二相选择性溶解理 论，剥层腐蚀，焊缝腐蚀，刀线腐蚀，影响因素，防护方法。3.7应力腐蚀开裂定义，产生条件，形貌特征，腐蚀机理，影响因素，防护方法。3. 8腐蚀疲劳定义，产生条件，形貌特征，腐蚀机理，影响因素，防护方 法。M36讲授4作业3.9磨损腐蚀概念，摩振腐蚀，湍流腐蚀，空泡腐蚀，影响因素，防护方 法。54第四章自然环境 中的腐蚀本章重点难点：自然环境腐蚀的机理，影响因素，防护方法，杂散电流腐蚀。4.1 大气腐蚀大气，相对湿度，大气腐蚀的分类，阴极过程，影响因素，防 护方法。4.2 海水腐蚀

12、海水的组成，海水腐蚀的阴极过程，机理，影响因素，防护方 法。4.3 3 土壤腐蚀土壤的腐蚀性，腐蚀机理，影响因素，杂散电流腐蚀，防护方 法Ml3讲授2作业65第五章金属腐蚀 与防护技术本章重点难点：设备选材，缓蚀剂，阴极保护，阳极保护，金 属保护层。5.1设备的腐蚀与防护设计选材原则，防腐蚀结构设计，防腐蚀强度设计，防腐蚀工艺设 计。5. 2改善腐蚀环境化学除氧，加热除氧，缓蚀剂的定义，缓蚀效率，缓蚀剂的分 类，缓蚀机理。5. 3电化学保护阴极保护，外加电源的阴极保护，牺牲阳极的阴极保护，阳极 保护，致钝电流密度，维钝电流密度，阴、阳极保护优缺点。4.金属保护层金属表面保护的机理，电镀的原理，

13、化学镀，渗镀，喷镀，热 浸镀。Ml4讲授2作业5. 4非金属保护层转化膜，涂料，搪瓷保护层编制高斯消去法和牛顿迭代法的程序。76第六章金属与合 金的耐蚀性本章重点难点：铁的耐蚀性，碳钢的耐蚀性，不锈钢及有色金 属的耐蚀性。6.1铁碳合金的耐蚀性铁耐蚀性差的原因，碳钢耐蚀性的影响因素，低合金钢的耐蚀 性。6. 2不锈钢和耐酸钢概述，络不锈钢耐蚀性，络馍不锈钢耐蚀性，耐酸钢。6. 3有色金属及其合金的耐蚀性铝、镁、钛及其合金的耐蚀性及其影响因素Ml2讲授2作业87第七章化工设备 腐蚀专题本章重点难点：炼油系统中的腐蚀介质及腐蚀环境。7. 1炼油系统中的腐蚀介质7. 2炼油厂典型腐蚀环境7.3典型化

14、工设备的腐蚀失效案例Ml3讲授、讨 论2作业四、考核方式序号考核环节操作细节总评占比1平时作业1 .平均每次4道以上思考题。2 .成绩采用百分制，根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分。3 .考核学生对化工设备腐蚀与防护技术基本知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力。15%2大作业1 .本课程要求学生通过查阅文献资料，提交典型炼油、化工设备的腐蚀与防护技术案例。2 .根据对案例的问题描述、理论分析、腐蚀原因、结论解读、腐蚀对策准确性和规范性进行评分。20%3期末考试1.闭卷考试，成绩采用百分制，卷面成绩总分10。分。3.主要考核学生对化工设备腐蚀与防护技术基本

15、知识的掌握能力，学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力， 题型主要有填空题、判断题、简答题及综合分析题。50%4考勤随机点名、刷卡点名等5%5课堂表现随机检查学生上课精神状态、回答问题情况10%五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml平时作业10%A-独立思考、按时完成，答案完全准确、规范、清晰。B-独立思考、按时完成，答案比较准确、规范。C-独立思考、按时完成，答案相对准确、规范、清晰。D-作业抄袭，未能按时完成，答案不止确。2Ml大作业20%A-资料查询完整，案例问题描述思路清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀结论、腐蚀对策归纳正确并与所学 理论知识完美结合。B-资料查询完整

16、，案例问题描述基本清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策能够归纳并与所学知识有机结 合。c-资料查询基本完整，案例问题描述基本清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策基本能够归纳并与所学知 识有机结合。D-资料查询不完整，案例问题描述不清晰，缺少理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策无法系统归纳并与所学知 识有机结合。3Ml期末考试40%（见试卷评分标准）4Ml考勤10%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上5Ml课堂表现20%A-精神状态饱满，回答问题准确 B-精神状态良好，问题回答较好 c-精神状态一般，问题回答一般 D-精神状态较差，回答问题有误6M2平时作业10%A-独立思考、按时完成，答案

17、完全准确、规范、清晰。B-独立思考、按时完成，答案比较准确、规范。c-独立思考、按时完成，答案相对准确、规范、清晰。D-作业抄袭，未能按时完成，答案不止确。7M2大作业20%A-资料查询完整，案例问题描述思路清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀结论、腐蚀对策归纳正确并与所学理论知识完美结合。B-资料查询完整，案例问题描述基本清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策能够归纳并与所学知识有机结4 口 oC-资料查询基本完整，案例问题描述基本清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策基本能够归纳并与所学知识有机结合。D-资料查询不完整，案例问题描述不清晰，缺少理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策无法系统归纳并与所学知 识有机结

18、合。8M2期末考试40%（见试卷评分标准）9M2考勤10%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上10M2课堂表现20%A-精神状态饱满，回答问题准确 B-精神状态良好，问题回答较好 c-精神状态一般，问题回答一般 D-精神状态较差，回答问题有误11M3平时作业10%A-独立思考、按时完成，答案完全准确、规范、清晰。B-独立思考、按时完成，答案比较准确、规范。C-独立思考、按时完成，答案相对准确、规范、清晰。D-作业抄袭，未能按时完成，答案不止确。12M3大作业20%A-资料查询完整，案例问题描述思路清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀结论、腐蚀对策归纳正确并与所学 理论知识完美结合。B

19、-资料查询完整，案例问题描述基本清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策能够归纳并与所学知识有机结 40 oC-资料查询基本完整，案例问题描述基本清晰，理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策基本能够归纳并与所学知 识有机结合。D-资料查询不完整，案例问题描述不清晰，缺少理论分析、腐蚀原因和腐蚀对策无法系统归纳并与所学知 识有机结合。13M3期末考试40%（见试卷评分标准）14M3考勤10%A-全勤B-缺勤1次C-缺勤2-3次D-缺勤3次以上15M3课堂表现20%A-精神状态饱满，回答问题准确 B-精神状态良好，问题回答较好 c-精神状态一般，问题回答一般 D-精神状态较差，回答问题有误评分等级说明：A, B, C, D, E=90-100, 80-89, 70-79, 60-69, 0-59; A, B, C, D = 90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B, C=90-100, 75-89, 60-74, 0-59; A, B = 80-100, 0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书I金属腐蚀与控制，孙跃，哈尔滨工业大学出版社，2003.1, ISBN:9787560318370. （*主教材）