化工行業(yè)化工設(shè)備腐蝕治理工程師考試試題及答案考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.下列哪種腐蝕通常發(fā)生在金屬表面存在縫隙或孔洞的情況下，介質(zhì)在縫隙內(nèi)流動受阻，造成氧濃度差導(dǎo)致腐蝕？（）A.均勻腐蝕B.點(diǎn)蝕C.縫隙腐蝕D.應(yīng)力腐蝕開裂2.在電化學(xué)腐蝕理論中，金屬失去電子成為陽離子，發(fā)生氧化反應(yīng)的部位稱為？（）A.陰極B.陽極C.電解質(zhì)D.外加電流3.對于處于外加直流電保護(hù)下的金屬結(jié)構(gòu)，施加的電流方向使金屬成為電化學(xué)電池的？（）A.陰極B.陽極C.電解質(zhì)D.中和點(diǎn)4.下列哪種緩蝕劑的作用機(jī)理主要是通過吸附在金屬表面，形成保護(hù)膜，阻礙腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行？（）A.沉淀型緩蝕劑B.消泡型緩蝕劑C.吸附型緩蝕劑D.氧化還原型緩蝕劑5.在化工設(shè)備腐蝕防護(hù)中，選用耐蝕材料是預(yù)防腐蝕的根本措施之一，選擇材料時主要考慮的因素不包括？（）A.腐蝕介質(zhì)的種類和濃度B.操作溫度和壓力C.設(shè)備的加工制造工藝D.材料的成本和可獲得性6.對化工設(shè)備進(jìn)行宏觀腐蝕檢查時，通常需要檢查設(shè)備的哪些部位？（）A.內(nèi)壁、外壁、焊縫、人孔、接管等B.僅設(shè)備內(nèi)部C.僅設(shè)備外部D.僅焊縫區(qū)域7.磁粉檢測（MT）主要用于檢測金屬材料的哪種缺陷？（）A.質(zhì)量變化B.表面及近表面裂紋C.孔洞D.堆焊層厚度8.金屬發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）的前提條件通常包括？（）A.足夠的腐蝕介質(zhì)、特定的金屬合金以及一定的應(yīng)力水平B.僅僅高溫環(huán)境C.僅僅存在拉伸應(yīng)力D.僅僅發(fā)生電化學(xué)腐蝕9.以下哪種措施不屬于常用的物理隔離防護(hù)方法？（）A.涂覆防腐蝕涂層B.使用非金屬襯里C.對金屬進(jìn)行電化學(xué)保護(hù)D.采用耐蝕合金材料10.對腐蝕數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析的主要目的是？（）A.確定腐蝕速率的具體數(shù)值B.評估設(shè)備的安全性和剩余壽命C.選擇最佳的防腐蝕材料D.計算緩蝕劑的效率二、判斷題（請將“正確”或“錯誤”填在括號內(nèi)）1.（）均勻腐蝕是危害性最小的腐蝕形式，因?yàn)樗l(fā)生在設(shè)備表面均勻減速，易于預(yù)測和防護(hù)。2.（）陰極保護(hù)法分為外加電流法和犧牲陽極法兩種，兩者原理相同。3.（）所有的化工設(shè)備腐蝕都屬于電化學(xué)腐蝕。4.（）腐蝕監(jiān)測的目的是為了及時發(fā)現(xiàn)腐蝕的發(fā)生，而不是預(yù)防腐蝕。5.（）涂層防護(hù)的主要機(jī)理是隔絕金屬與腐蝕介質(zhì)的接觸。6.（）應(yīng)力腐蝕開裂只發(fā)生在特定的金屬材料中，任何材料在任何環(huán)境下都不會發(fā)生。7.（）在進(jìn)行腐蝕調(diào)查時，僅需要關(guān)注設(shè)備的失效事故，不需要了解設(shè)備的正常運(yùn)行歷史。8.（）耐蝕合金的價格通常低于普通碳鋼。9.（）腐蝕數(shù)據(jù)管理的主要工作是對歷史腐蝕數(shù)據(jù)的整理和歸檔。10.（）緩蝕劑的加入量越多，其緩蝕效果越好。三、填空題1.金屬腐蝕是指金屬由于或等因素作用而引起的破壞或損失現(xiàn)象。2.根據(jù)腐蝕過程中是否有電流產(chǎn)生，腐蝕可分為和兩大類。3.化工設(shè)備中最常用的電化學(xué)保護(hù)方法是和。4.縫隙腐蝕通常發(fā)生在存在、、等部位。5.選擇腐蝕防護(hù)技術(shù)時，需要綜合考慮因素、因素、因素、因素以及因素。6.腐蝕監(jiān)測的方法主要包括和兩大類。7.涂層附著力差是導(dǎo)致涂層防護(hù)失效的常見原因之一，其主要影響因素包括、和等。8.應(yīng)力腐蝕開裂通常發(fā)生在具有作用的特定金屬材料和特定腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中。9.無損檢測技術(shù)因其不損傷被檢對象而廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備的腐蝕檢測。10.腐蝕風(fēng)險評估旨在確定設(shè)備在特定服役條件下發(fā)生腐蝕導(dǎo)致失效的可能性和后果嚴(yán)重性。四、簡答題1.簡述電化學(xué)腐蝕的基本過程，并說明影響腐蝕速率的主要因素有哪些？2.簡述犧牲陽極陰極保護(hù)法的原理及其適用范圍。3.與普通碳鋼相比，耐蝕合金在防腐蝕性能方面有哪些主要優(yōu)勢？使用耐蝕合金時需要注意哪些問題？4.簡述化工設(shè)備進(jìn)行宏觀腐蝕檢查的基本方法和要點(diǎn)。5.什么是應(yīng)力腐蝕開裂？防止應(yīng)力腐蝕開裂的主要措施有哪些？五、論述題1.試論述涂層防護(hù)技術(shù)在化工設(shè)備防腐蝕中的重要性，并分析影響涂層防護(hù)效果的關(guān)鍵因素及提高涂層性能的主要途徑。2.結(jié)合實(shí)際案例或想象場景，論述腐蝕監(jiān)測在化工設(shè)備安全運(yùn)行管理中的重要作用，并說明應(yīng)如何選擇合適的腐蝕監(jiān)測方法。3.假設(shè)某化工廠一臺碳鋼反應(yīng)釜用于儲存含有氯離子的有機(jī)酸溶液，并承受一定的操作壓力和溫度。請分析該設(shè)備可能面臨的主要腐蝕問題，并提出一套綜合的腐蝕防護(hù)方案（包括材料選擇、防護(hù)技術(shù)組合、監(jiān)測計劃等），并說明選擇理由。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.C5.C6.A7.B8.A9.C10.B解析思路：1.縫隙腐蝕發(fā)生在縫隙等閉塞區(qū)域，介質(zhì)流通不暢導(dǎo)致氧濃差電池形成，故選C。2.電化學(xué)腐蝕中，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)的部位是陽極，故選B。3.外加電流陰極保護(hù)法是外加直流電使被保護(hù)金屬成為電解池的陰極，故選A。4.吸附型緩蝕劑通過在金屬表面形成吸附層來阻礙腐蝕，故選C。5.材料選擇屬于設(shè)計制造范疇，而非操作層面的防護(hù)措施，故選C。6.宏觀檢查需全面覆蓋設(shè)備內(nèi)外、關(guān)鍵部位，故選A。7.磁粉檢測利用磁粉顯示缺陷，主要用于檢測表面及近表面磁性材料裂紋，故選B。8.SCC發(fā)生需同時滿足特定材料、腐蝕介質(zhì)和應(yīng)力條件，故選A。9.物理隔離如涂層、襯里，電化學(xué)保護(hù)、耐蝕合金屬于其他方法，故選C。10.腐蝕數(shù)據(jù)分析用于評估安全性和壽命，故選B。二、判斷題1.錯誤解析思路：均勻腐蝕雖然減薄均勻，但可能導(dǎo)致設(shè)備整體強(qiáng)度下降，突然失效，危害性不容忽視。2.錯誤解析思路：兩者原理不同，外加電流法是強(qiáng)制提供電子，犧牲陽極法是利用陽極自身溶解提供電子。3.錯誤解析思路：化學(xué)腐蝕（如高溫氧化、氫脆）也屬于腐蝕，但非電化學(xué)過程。4.錯誤解析思路：腐蝕監(jiān)測通過分析趨勢預(yù)測未來腐蝕狀況，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，而非事后發(fā)現(xiàn)。5.正確解析思路：涂層主要作用是隔絕金屬與腐蝕環(huán)境接觸，中斷腐蝕反應(yīng)。6.錯誤解析思路：SCC對特定材料（如奧氏體不銹鋼在含氯環(huán)境中）和特定環(huán)境（有拉應(yīng)力）敏感，并非絕對。7.錯誤解析思路：全面調(diào)查需了解設(shè)計、制造、運(yùn)行、維護(hù)、歷次檢查及事故記錄全史。8.錯誤解析思路：耐蝕合金價格通常遠(yuǎn)高于普通碳鋼。9.錯誤解析思路：數(shù)據(jù)管理還包括趨勢分析、預(yù)測、決策支持等，不僅是歸檔。10.錯誤解析思路：過量或不當(dāng)使用緩蝕劑可能產(chǎn)生副作用，需優(yōu)化濃度和種類。三、填空題1.化學(xué)作用，物理作用解析思路：腐蝕定義包含化學(xué)（反應(yīng)）和物理（溶解、磨損）因素。2.電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕解析思路：按是否有電流區(qū)分腐蝕類型。3.外加電流陰極保護(hù)法，犧牲陽極陰極保護(hù)法解析思路：這是電化學(xué)保護(hù)的兩大主要方法。4.焊縫，縫隙，沉積物下，非金屬夾雜物解析思路：這些部位容易形成電偶或閉塞環(huán)境，誘發(fā)腐蝕。5.腐蝕介質(zhì)，設(shè)備操作，材料性能，防護(hù)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)性解析思路：選擇防護(hù)技術(shù)需綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全等多方面因素。6.間接監(jiān)測，直接監(jiān)測解析思路：腐蝕監(jiān)測可分為基于性能指標(biāo)（間接）和直接測量壁厚/缺陷（直接）兩類。7.涂層與基底結(jié)合力，基體表面處理質(zhì)量，環(huán)境因素（如溫濕度、沖刷）解析思路：這些因素直接影響涂層附著力。8.應(yīng)力，特定材料，特定介質(zhì)解析思路：SCC發(fā)生的三個關(guān)鍵條件。9.無損，高效，經(jīng)濟(jì)解析思路：無損檢測的優(yōu)點(diǎn)。10.可能性，后果嚴(yán)重性解析思路：風(fēng)險評估核心是評估發(fā)生概率和影響大小。四、簡答題1.簡述電化學(xué)腐蝕的基本過程，并說明影響腐蝕速率的主要因素有哪些？解析思路：首述基本過程：金屬表面與電解質(zhì)溶液接觸形成無數(shù)微電池，陽極發(fā)生氧化失電子，陰極發(fā)生還原得電子，電子通過金屬導(dǎo)體流向陰極，離子在溶液中移動構(gòu)成回路，陽極金屬不斷溶解。影響因素：金屬本身的性質(zhì)（活潑性、電化學(xué)序列）、電解質(zhì)溶液的性質(zhì)（pH、離子種類與濃度、氧化還原性）、金屬的幾何形狀（面積、形狀）、溫度、應(yīng)力、雜質(zhì)、保護(hù)層狀況等。2.簡述犧牲陽極陰極保護(hù)法的原理及其適用范圍。解析思路：原理：將被保護(hù)金屬連接到一個更活潑（電位更負(fù)）的金屬（犧牲陽極，如鎂、鋅、鋁）上，形成一個原電池。犧牲陽極作為陽極優(yōu)先溶解失電子，被保護(hù)金屬作為陰極得到電子而被保護(hù)。適用范圍：適用于保護(hù)面積不大、形狀簡單的鋼結(jié)構(gòu)，如船舶、管道、閘門、孤立的塔架等。要求環(huán)境水體具有一定的導(dǎo)電性，且犧牲陽極材料與被保護(hù)金屬、環(huán)境介質(zhì)相容。3.與普通碳鋼相比，耐蝕合金在防腐蝕性能方面有哪些主要優(yōu)勢？使用耐蝕合金時需要注意哪些問題？解析思路：優(yōu)勢：在特定腐蝕介質(zhì)（如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽水、應(yīng)力腐蝕介質(zhì)等）中具有遠(yuǎn)優(yōu)于碳鋼的耐蝕性。通常強(qiáng)度也較高，耐高溫性能較好。主要問題：價格昂貴，加工焊接性能可能較差，或需要特殊的焊接工藝；如果選材不當(dāng)，可能在非腐蝕性或特定條件下（如含氯環(huán)境、高溫）發(fā)生腐蝕（如點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕）。因此，選材必須精確匹配環(huán)境條件。4.簡述化工設(shè)備進(jìn)行宏觀腐蝕檢查的基本方法和要點(diǎn)。解析思路：方法：主要包括近距離目視檢查、敲擊檢查（聽聲辨蝕）、磁粉或滲透檢測（輔助發(fā)現(xiàn)表面微小裂紋）、借助工具（內(nèi)窺鏡、超聲波測厚儀配合宏觀觀察）。要點(diǎn)：檢查時機(jī)（停機(jī)、運(yùn)行中）、檢查部位（重點(diǎn)區(qū)域如焊縫、應(yīng)力集中處、介質(zhì)入口出口、低點(diǎn)、死角、沉積物下）、檢查內(nèi)容（表面形貌變化、顏色異常、點(diǎn)蝕坑、潰瘍、裂紋、涂層破損起泡剝落等）、記錄與評估（拍照、標(biāo)記、記錄位置、程度、發(fā)展趨勢）、建立檢查檔案。5.什么是應(yīng)力腐蝕開裂？防止應(yīng)力腐蝕開裂的主要措施有哪些？解析思路：定義：指在特定腐蝕介質(zhì)和足夠大的拉伸應(yīng)力（包括殘余應(yīng)力）共同作用下，金屬材料發(fā)生的脆性斷裂現(xiàn)象。特點(diǎn)是在腐蝕和應(yīng)力共同作用下發(fā)生，斷口通常有腐蝕特征，斷口上常有沿晶或穿晶斷裂特征。防止措施：選用對特定介質(zhì)不敏感的耐蝕合金；改變或消除應(yīng)力（如降低應(yīng)力水平、消除殘余應(yīng)力、進(jìn)行應(yīng)力消除處理）；改變介質(zhì)（如降低介質(zhì)腐蝕性、去除有害離子）；采用陰極保護(hù)等提高金屬電位；避免在敏感溫度區(qū)間服役。五、論述題1.試論述涂層防護(hù)技術(shù)在化工設(shè)備防腐蝕中的重要性，并分析影響涂層防護(hù)效果的關(guān)鍵因素及提高涂層性能的主要途徑。解析思路：重要性：涂層是應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)有效的防腐蝕手段之一。它通過物理隔離作用，將金屬基體與腐蝕介質(zhì)（水、氧、酸、堿、鹽等）有效隔離開，中斷或顯著減緩腐蝕反應(yīng)。對于延長設(shè)備使用壽命、保障生產(chǎn)安全、降低維護(hù)成本具有關(guān)鍵作用。關(guān)鍵因素：1)涂料本身性能（附著力、致密性、耐化學(xué)性、耐候性、抗?jié)B透性等）；2)基體表面處理質(zhì)量（清潔度、粗糙度）；3)涂裝工藝（涂裝前處理、涂料調(diào)配、涂裝方法、干燥固化等）；4)環(huán)境因素（溫濕度、通風(fēng)、灰塵等對施工和涂層性能的影響）；5)涂層厚度與均勻性。提高途徑：1)選用高性能、專用涂料；2)嚴(yán)格進(jìn)行基體表面處理，達(dá)到規(guī)定等級；3)優(yōu)化涂裝工藝，確保施工質(zhì)量；4)做好中間層和面漆的配套，形成多層防護(hù)體系；5)加強(qiáng)施工過程控制和質(zhì)量檢驗(yàn)；6)必要時采取輔助防護(hù)措施（如陰極保護(hù)與涂層復(fù)合）；7)定期檢查維護(hù)，及時修復(fù)涂層缺陷。2.結(jié)合實(shí)際案例或想象場景，論述腐蝕監(jiān)測在化工設(shè)備安全運(yùn)行管理中的重要作用，并說明應(yīng)如何選擇合適的腐蝕監(jiān)測方法。解析思路：作用（結(jié)合場景）：例如，對于一套長期運(yùn)行的煉油廠常壓塔，其塔壁承受原油及水蒸氣的腐蝕。通過安裝腐蝕監(jiān)測系統(tǒng)（如智能腐蝕計），可以實(shí)時或定期監(jiān)測壁厚變化。若監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示壁厚在安全值附近快速減薄，或出現(xiàn)異常腐蝕速率，操作人員可以提前預(yù)警，及時調(diào)整操作參數(shù)（如改變進(jìn)料組分、提高頂回流比以減少水汽含量），或制定維修計劃，進(jìn)行壁厚修復(fù)或更換設(shè)備，從而避免因腐蝕穿孔導(dǎo)致的事故停產(chǎn)、泄漏、甚至爆炸等嚴(yán)重后果。腐蝕監(jiān)測的作用在于變被動維修為主動管理，提高設(shè)備可靠性，保障生產(chǎn)連續(xù)性和安全性，優(yōu)化維護(hù)策略，降低維護(hù)成本。選擇方法：應(yīng)根據(jù)監(jiān)測目的（是了解腐蝕速率、預(yù)測剩余壽命還是定位腐蝕區(qū)域）、監(jiān)測對象（金屬結(jié)構(gòu)、非金屬管道襯里、接口等）、介質(zhì)特性（腐蝕性、導(dǎo)電性、溫度、壓力、是否允許取樣的安全性）、允許的侵入程度（是否允許安裝監(jiān)測設(shè)備）、預(yù)算和維護(hù)能力等因素綜合選擇。常用方法包括：電化學(xué)阻抗譜（EIS）、線性極化電阻（LPR）、交流阻抗（ACImpedance）、超聲波測厚、渦流測厚、聲發(fā)射監(jiān)測、光纖傳感、腐蝕掛片/試片法等。需考慮方法的靈敏度、精度、可靠性、抗干擾能力、安裝維護(hù)便利性及成本效益。3.假設(shè)某化工廠一臺碳鋼反應(yīng)釜用于儲存含有氯離子的有機(jī)酸溶液，并承受一定的操作壓力和溫度。請分析該設(shè)備可能面臨的主要腐蝕問題，并提出一套綜合的腐蝕防護(hù)方案（包括材料選擇、防護(hù)技術(shù)組合、監(jiān)測計劃等），并說明選擇理由。解析思路：*可能腐蝕問題分析：1.均勻腐蝕：有機(jī)酸溶液對碳鋼有一定腐蝕性，導(dǎo)致整體壁厚減薄。2.點(diǎn)蝕/縫隙腐蝕：氯離子是強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，尤其在酸性條件下，易在金屬表面缺陷（如點(diǎn)蝕坑、縫隙、焊縫附近、沉積物下）引發(fā)點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕，導(dǎo)致局部快速破壞。3.應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）：若操作中存在拉伸應(yīng)力（如殘余應(yīng)力、操作壓力引起的應(yīng)力），且溫度處于某些碳鋼的敏感區(qū)間，氯離子存在會誘發(fā)SCC。4.腐蝕疲勞：在循環(huán)應(yīng)力（如壓力波動）和腐蝕介質(zhì)共同作用下，可能發(fā)生腐蝕疲勞。5.高溫腐蝕：若操作溫度較高，可能加劇有機(jī)酸的腐蝕性或產(chǎn)生其他高溫腐蝕問題。*綜合防護(hù)方案：1.材料選擇：*首選方案：更換為耐有機(jī)酸且抗氯離子腐蝕的合金材料。例如，選用高鎳合金（如Inconel625,690）或雙相不銹鋼（如2205,2507）。選擇依據(jù)：這些材料在酸性介質(zhì)中，特別是含氯環(huán)境中，具有優(yōu)良的耐蝕性，能有效抵抗點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕。*次選方案（成本考慮）：在反應(yīng)釜內(nèi)部進(jìn)行耐腐蝕材料襯里，如玻璃鋼（FRP）、聚四氟乙烯（PTFE）、橡膠襯里等。選擇依據(jù)：成本相對較低，可提供優(yōu)異的隔離效果，但可能存在熱導(dǎo)率低、易劃傷、安裝要求高等問題。*不推薦方案：繼續(xù)使用碳鋼，但需采取強(qiáng)化的防護(hù)措施。2.防護(hù)技術(shù)組合：*對于合金材料：重點(diǎn)在于合理設(shè)計，避免應(yīng)力集中（如優(yōu)化焊縫設(shè)