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1、防腐工程概论,Lecture 2 防腐蚀方案的确定,chapter2防腐蚀方案的确定,2,Contents,chapter2防腐蚀方案的确定,3,教学要求,掌握防腐方案的技术经济计量学分析理解防腐方案选择的思路了解常用的防腐方法重点：防腐方案的技术经济计量学分析、防腐方法难点：防腐方案的技术经济计量学分析,chapter2防腐蚀方案的确定,4,一、选择防腐方案的步骤,1.防腐方案的基本要求(l）满足使用性能和寿命要求；(2）安全可靠，工艺可行；(3）无公害无污染；(4）经济合理。2.建造之初防腐蚀方案选择步骤（1）在工程结构设计和建造之初就应考虑材料的腐蚀与防护问题，其好处在于： 可供选用的防
2、腐蚀方法，面广而多； 可以做到使各构件寿命同步，从而使整个工程项目达到最高的功效成本比； 各种好的防腐蚀方法，都可在建设过程中得以实施，而不会受到工艺因素的制约,chapter2防腐蚀方案的确定,5,一、选择防腐方案的步骤,2.建造之初防腐蚀方案选择步骤（2）工程结构设计和建造之初选择防腐方案的基本步骤,chapter2防腐蚀方案的确定,6,一、选择防腐方案的步骤,2.建造之初防腐蚀方案选择步骤（3）构件运行后的防腐蚀方案选择步骤,chapter2防腐蚀方案的确定,7,二、防腐方法分类和应用,1.防腐蚀方法分类按防蚀机理：选择耐蚀材料、环境介质处理、相界表面处理,chapter2防腐蚀方案的确
3、定,8,二、防腐方法分类和应用,2.防腐蚀方法选用（详见第三篇）当前选用比较多的防腐蚀方法是：选用耐蚀材料，有机涂料覆盖层保护，金属覆盖层和表面处理，电化学保护3.防腐方法造价规律（1）防腐蚀寿命（2）防腐蚀材料及其质量（3）工艺方法简单与成熟程度及辅助工艺消耗（4）施工条件单位面积费用：缓蚀剂有机涂层无机涂层有机层加阴极保护金属层金属（或转化膜）层加有机层包覆层复合材料耐蚀材料高耐蚀材料,chapter2防腐蚀方案的确定,9,二、防腐方法分类和应用,chapter2防腐蚀方案的确定,10,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,1.腐蚀技术经济计学分析步骤 三步走：最佳方案的确定借助以下途径：
4、一是凭经验判断；二是通过模拟实验确定；三是数学分析。,chapter2防腐蚀方案的确定,11,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,2.尤立格（ Uhlig ）公式计算比较法 （a） （b）T采用防腐蚀方案后所能延长的使用寿命（即防腐蚀寿命）,a;T构件原使用寿命，a ;C构件材料费（或购置费），元；C防腐方案花费总额，元；L构件制造费，元；m维修保养费，元；d折旧回收费，元；A采用防腐蚀方案后年均收益费，元。,chapter2防腐蚀方案的确定,12,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,2.尤立格（ Uhlig ）公式计算比较法第一步，初步判断：采用式（a）计算后，如果式（a）成立，那么这个
5、防腐蚀方案产出效益，是可取防腐蚀方案之一，否则为不可取防腐蚀方案。第二步，择优选用：采用式（b）计算出年均收益值 A ，由各防腐蚀方案 A 值的大小比较出首选方案、其次方案、较差方案等。,chapter2防腐蚀方案的确定,13,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,应用尤立格公式计算举例 某船所用材料花费计20万元（C)；制造费用40万元（L)；不采用防腐蚀措施时，只能使用不到10年（T)；平日维修保养费共计20万元(m0）；报废后的折旧回收费O.5万元（d0）。如果采用第一种防腐蚀方案（涂料加阴极保护）：其花费共8万元（Cl) ；其防腐蚀寿命为三年（Tl)；平日维修保养费共计20万元 (ml
6、)；报废后的折旧回收费0.5万元（dl)。如果采用第二种防腐蚀方案（热喷涂Zn-Al合金覆盖层加阴极保护的防腐蚀方案），则需花费15万元（C2)；其防腐蚀寿命为12年（T2)；平日维修保养费只为10万元（m2) ；报废后的折旧回收费（d2）可达15万元；问上述两种防腐蚀方案是否可用？哪种防腐蚀方案最经济？,chapter2防腐蚀方案的确定,14,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,应用尤立格公式计算结果及分析用涂料加阴极保护方案和采用热喷涂 Zn-Al合金覆盖层加阴极保护方案都是可取方案，因为式（a）计算结果均大于0；而无防腐蚀措施时，则式（a）计算结果小于0，即为不可取方案。式（b）计算结
7、果显示，热喷涂 Zn-Al合金覆盖层加阴极保护方案为首选方案，因为其年节省资金最多，比涂料加阴极保护方案的年节省资金多达4600元年，而不做防腐蚀处理时则每年要损失500 元年。,chapter2防腐蚀方案的确定,15,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,2.等效年度费用计算比较法 A等效年度费用（每年末的平均支出），元；i年利率，%；Pw初次投资，或现值（ present worth ) ，元；n使用时间， a ;Fni与年利率和使用时间相关系数，算式为（1+i)n（1+i )n-1,chapter2防腐蚀方案的确定,16,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,应用等效年度费用计算比较法计
8、算举例一台列管式换热器，如果用碳钢制造需要 l 万元，可用 5 年；如果用不锈钢（ 1Crl8Ni9Ti ）制造则需要 2 万元，但可用 12 年；如果年利率为 5 或 10 时，试利用计算等效年度费用值比较法判断两种方案的合理性，如果用碳钢制造再加阴极保护防腐蚀（阴极保护附加费 1000 元，年用电费等 100元），可用 10 年,问是否可取？,chapter2防腐蚀方案的确定,17,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,应用等效年度费用计算比较法结果及分析将各个方案的初次投资总额Pw值和相应利率值代入在年利率高时（ 10 % ) ,用碳钢比用不锈钢合算；在年利率低时（ 5 % ) ，用不锈
9、钢比碳钢经济；而无论年利率低，还是高，采用碳钢制造再加阴极保护的方案是最佳方案。,chapter2防腐蚀方案的确定,18,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,3.杰伦（ Jelen ）公式计算比较法 K总投资总额，元；C更换支出额，元；Fmim年后更换支出系数（可据年利率i和更换年数m查表）;H维修支出额，元；Gpip年维修支出系数（可据年利率i和维修年数p查表）;L项目折旧费，元；Gmim年后折旧费用系数（可据年利率 i 和 m 年数查表),chapter2防腐蚀方案的确定,19,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,杰伦公式应用举例 设计制造一台热交换器，有三个方案可供选择：一是采用廉价
10、材料（普碳钢）制造，需 1000 万元， 3 年后报废，同时每年还要花费 15 万元维修费，折旧费为 200万元；二是用高档耐蚀材料（不锈钢）制造，需要花费 3000万元，第一年不用维修，两年后需年维修费 10 万元，可用 9 年后才报废，报废后可折卖 600 万元；三是采用廉价材料（普碳钢）制造，再加防腐蚀措施（例如，金属覆盖层和电化学保护）共需花费 1500 万元，每年维修费 20 万元，可用 6 年后才报废，废品收人 200 万元。以上三个方案哪个方案最为经济有利？工程要求保证 18 年的使用期，储金利率按 5 计。,chapter2防腐蚀方案的确定,20,三、选择防腐方案的技术经济计量学分析,应用杰伦公式计算结果及分析采用碳钢制造加防腐蚀方案最经济，采用贵重材料不锈钢制造是不合算的。,Thank You !,