国内外钢厂耐海水腐蚀钢现状

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1、-国内外钢厂的耐海水腐蚀钢现状班级：材化11-2班姓名：李志鹏学号：120113201026.---国内外钢厂的耐海水腐蚀钢现状摘要：船舶与海洋工程装备具有高技术、高投入、高产出、高附加值、高风险的特点，同时也要求高安全性和高可靠性。船舶与海洋工程结构主要采用金属材料。在海洋环境这种高腐蚀环境中长期服役的金属材料必须采取腐蚀防护措施。随着陆地资源日趋枯竭，海洋资源的开发与利用被列为2l世纪的重点目标之一。耐海水腐蚀材料的研究和应用是海洋开发的基础和前提，其中海洋耐蚀钢研究应用成为热点。在总结油船货油舱内部

2、腐蚀环境及机理的基础上，综述了日本、韩国、乌克兰、俄罗斯和中国在油船货油舱用耐蚀钢方面的研究开发现状；比较了美国、日本、法国和中国研发的耐海水耐蚀钢的特点；指出了我国在油船货油舱用耐蚀钢及耐海水腐蚀钢方面存在的问题、差距和对策；提出了我国发展海洋耐蚀钢需要解决的关键技术与核心科学问题。关键词：钢铁材料；海洋耐蚀钢；涂层；低合金高强度钢；海洋工程；腐蚀防护1前言海洋是人类资源的宝藏、国家安全的重地和科学考察的前沿。近年来，随着我国经济实力的增强和科技水平的提高，以及对能源的强劲需求，海洋资源引起了国家的高度

3、重视。高技术船舶及海洋工程装备被列入《重大技术装备自主创新指导目录》。近年来，国家工业和信息化部每年都发布高技术船舶科研项目指南和海洋工程装备科研项目指南，以加速我国海洋工程技术的发展。总之，国家把发展海洋科技、经略海洋、建设海洋强国放在了国家战略的高度。随着海洋耐腐蚀钢替代标准不断得到认可，将逐渐取代涂层钢成为海洋腐蚀保护方式的主流。本文重点分析了油船货油舱用耐蚀钢和耐海水腐蚀钢这2大类低合金高强度钢的发展现状及需求，不涉及不锈钢、特种合金等钢铁材料。2油船货油舱用耐蚀钢2.1重大需求分析进入21世纪，

4、中国船舶及海洋石油工业迎来了高速增长期，成为中国国民经济发展的重要支柱。据英国克拉克松研究数据表明，中国已成为世界造船中心［1］。2013年，中国造船3大指标市场份额继续保持世界领先，其中造船完工量、新接订单量、手持订单量分别占世界总量的40.3%、47.6%和45.8%。根据我国《钢铁工业“十二五”发展规划》［2］对2015年关键钢材品种消费预测，未来5.---年，仅船板用钢消费量将从2010年的1300万t提高到2015年的1600万t，其中油船货油舱用钢量占油船用钢总量的30%～45%。以建造一艘3

5、0万t级的超大型油轮(VLCC)为例，船体结构总用钢量近4万t，其中油船货油舱部分用钢约1.7万t。据中国船舶工业行业协会对我国目前手持油船订单统计，油船货油舱用钢量每年达200万t左右。如果能推广使用到海洋工程领域，其市场需求将更大。2.2海洋腐蚀的规律和特点海洋环境按照腐蚀性划分为大气区、浪花飞溅区、潮差区、全浸区、海泥区。不同区域的腐蚀速率存在着明显差别(如图1所示)［3］。浪花飞溅区的腐蚀速率最高，潮差区次之。据国外统计分析，船舶燃料增耗40%以上，经济损失高达75亿美元;沿海发电厂的生物污损损失

6、高达160亿美元;海洋养殖业的经济损失可达10亿美元。仅美国海军每年为应对海洋生物污损就要耗费约10亿美元。此外，海洋生物污损还会对环境和健康造成严重的影响。据分析其每年向海洋排放2000t有毒固体污垢沉积物;每年污损船只的燃料将额外增耗7.06Mt;每年产生CO2气体210Mt、SO2气体5.6Mt;而中毒的牡蛎与发生性畸变的海洋生物对海洋生物链也会造成影响。在全浸区内，海水的温度、盐度、溶解氧浓度和pH值随深度而变化(如图2所示)［4］。由于腐蚀环境的变化，材料的腐蚀速率随海深的变化而明显不同。浪花飞

7、溅区通常是指海水的飞沫能够喷溅到材料表面，但在涨潮时又不能被海水所浸没的部位。国内外大量研究表明，海洋腐蚀最严重的部位约位于平均海平面以上的0.6～1.4m左右。同一种材料在浪花飞溅区的腐蚀速率比全浸区高3～10倍［5］。虽然海洋工程在浪花飞溅区所占面积很小，以直径1m的海洋钢桩为例，其飞溅区腐蚀区域约为2m，腐蚀表面积约12m2(与不同海区等有关)，但由于该区域腐蚀最为严重，如果不加以有效防护，将导致该部位的严重腐蚀，造成整个海工设施出现严重事故。.---图1海洋不同腐蚀环境区带腐蚀速度图图2不同海水深

8、度的环境参数变化2.3我国海洋工程和防腐的现状我国有1.8万公里海岸线，300万平方公里的海洋面积。随着经济的不断发展，海洋油气平台、海底管线、海上风电、船舶运输、跨海大桥、海洋交通设施等不断增加。沿海更拥有大量的海港码头、滨海电厂等设施。.---图3海洋平台结构中的腐蚀现象海洋工程设施通常由金属材料(特别是钢铁)、钢筋混凝土材料等制造而成。如果没有有效的腐蚀防护措施，海洋工程设施在几年内就会因腐蚀而严重破坏。因此，认识海洋腐