阴极保护中的海洋腐蚀

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1、云南阴极保护中的海洋腐蚀1海水性质海水中是最丰富的天然电解质溶液，通常海水中的含盐量为3.2～3.75%(港口因有淡水稀释，盐度可能低达1.0%)，海水中的pH值为8～8.2之间。在海水中影响金属腐蚀的因素可分为化学因素、物理因素和生物因素三大类，这些因素是互相关联且互相有影响的。在海水中影响腐蚀的因素化学因素物理因素生物因素溶解的气体氧气二氧化碳化学平衡盐含量(氯离子，溴离子和碘离子，硫酸根离子，镁离子等)pH值碳酸盐溶解状况流动速度气泡海水中悬浮物冲击和划伤温度压力风力污损生物藻类藤壶等附着动物海中植物的生活产生氧气消耗二氧化碳

2、海中动物的生活消耗氧气发生二氧化碳海中微生物的生活产生硫化氢产生有机酸2腐蚀环境分区海洋环境的腐蚀情况可分五大区，即海上大气区、飞溅区(或飞沫区)、潮差区、全浸区和海底土壤区五部分。1)海上大气区：指高出海平面2米以上的部分，波浪打不到，潮水不能淹没的地方。它的腐蚀因素虽然和内陆的大气腐蚀相类似(如空气中的氧气和日光等)，但海上的湿度通常高于大陆，还存在着“气溶胶”形式的盐雾(见上节)，故其腐蚀环境比一般的大气腐蚀要严重些。钢铁腐蚀速度约为20～70微米/年(荷兰)。2)飞溅区(飞沫区)：指高出海平面0～2米的部分，经常受海水波浪飞

3、沫冲击的地区。由于在飞溅区，氧气的供应十分充足，氧气的去极化作用促进了钢的腐蚀，同时，浪花的冲击有力地破坏了保护膜(干湿交替)，故此处是腐蚀最严重的部分(图中的第一最大值)。碳钢的平均腐蚀速度可达500微米/年，约为全浸区的5倍。3)潮差区：即在涨潮时浸在水下，在落潮时在水线上的地区。从理论上说，海水平面由于氧气的供应不均匀，在水面上下造成了氧气浓差，水线上下形成大型的氧气浓差电池。空气中部分氧气供应最充分，故为阴极，受到保护，腐蚀较小(曲线中的极小值)；恰好浸在海水线下的部分为阳极，腐蚀极其严重(图中的第二极大值)。但因海浪和风的

4、冲击，干湿边界瞬即变化，故总的来说，这部分(从海平面到海平面下约1米的地方)也是腐蚀比较严重的地区之一。钢铁腐蚀速度可达120～270微米/年(荷兰)。4)全浸区：这部分的腐蚀受到海中溶解氧气，盐浓度，流速，水温，海生物，pH值和流砂的影响，它又可分为三个区域：①浅海区。为自海面至海平面下50米处，因溶解氧气浓度较高，故腐蚀较严重。②中等深度区。为海平面下50～200米处，腐蚀程度中等。③深海区。为海平面下200米以上，因溶解氧气浓度较低，故程度较小。此三区的钢材平均腐蚀速度为26～90微米/年。5)海底土壤区：受到细菌腐蚀及污染的

5、土壤堆积腐蚀，腐蚀情况比较和缓。钢材腐蚀速度为15微米/年。3腐蚀类型3.1海洋环境中金属的局部腐蚀3.1.1点蚀点蚀又称孔蚀，是在金属表面产生小孔的一种局部腐蚀形态。点蚀的形成可以被划分为三阶段：①可溶性杂质的溶解，而留下微型空腔；②氯离子在择优的几何条件下(例如空腔有足够的深度)，在微型空腔中聚集(点蚀酝酿阶段)；③点蚀的引发和生长阶段。3.1.2缝隙腐蚀浸在海水中(或其他腐蚀介质中)的金属表面上，在缝隙和其他隐蔽的区域内常常发生强烈的局部腐蚀，称为缝隙腐蚀缝隙腐蚀和点蚀的相互关系：通常，缝隙腐蚀所引起的危害比点蚀更大。与点蚀相

6、比较，在同样条件下，缝隙腐蚀可能有更大的腐蚀电位差，或者有更强的腐蚀电流密度。3.1.3流动腐蚀、冲刷腐蚀和空蚀海水流动一方面使溶存氧含量增高，另一方面能冲刷损伤金属的保护膜。因此，在流动的方向和速度不变时，管道腐蚀不大，而在水流被迫改变方向时(如弯头或三通处)则因受到冲击，故腐蚀也比较严重。在湍流状态，腐蚀也比层流区严重。空蚀是空泡腐蚀的简称，有时也称泡蚀。3.1.4电偶腐蚀当两种不同金属浸在腐蚀性溶液中，两种金属之间通常存在着电位差(又称电压)，若这两种金属互相接触(或用导线接通)，这种电位差就会驱动电子在它们之间流动。此种耐蚀

7、性较差的(贱金属)，在接触后的腐蚀速度增加(此金属成为阳极)；耐蚀性较强的金属(贵金属)，则腐蚀速度下降(此金属成为阴极)。因这类腐蚀形态涉及到电流和不同的金属，故称为电偶腐蚀，又称双金属腐蚀。3.1.5电解腐蚀(电蚀)电蚀和电偶腐蚀的区别：电解腐蚀通常被简称为电腐蚀或电蚀，它和电偶腐蚀不同，是外来电源供应的电流引起的腐蚀。这种腐蚀的驱动力——电流——通常是无意中形成的，是安装不正确的电路中发散出来的(例如，接地不正确)，通常称为杂散电流。故电蚀又可称为杂散电流腐蚀。不管同种金属还是异种金属，都可以发生电蚀，而且，这种杂散电流还可能

8、克服电偶腐蚀电流，从而迫使在正常条件下不会发生腐蚀的贵金属也会发生腐蚀。3.1.5合金选择腐蚀合金选择腐蚀又称为选择性腐蚀或选择性浸出，它是由于腐蚀作用而从一种固体合金中只除去其中一种元素的过程。3.1.6应力腐蚀开裂稳态时的张应力和