海水及海洋大气腐蚀论文

《海水及海洋大气腐蚀论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、钢铁在海洋环境中的腐蚀与防护毛亚东赵远兴摘要：海洋运输业的和海洋石油工业的发展，对钢铁在海水及海洋大气中的耐蚀性有了新的要求。本文综述了海水及海洋大气腐蚀的的危害、环境特征、腐蚀介质、腐蚀类型，以及海洋环境中影响钢铁腐蚀的因素和如何做好海洋环境中的腐蚀与防护工作。关键词：钢铁海水及海洋大气腐蚀腐蚀环境腐蚀影响因素腐蚀与防护1、引言近年来随着经济全球化的稳步推进，全球海运量正飞速发展，同时人类对能源的大量需求也促使了海洋石油的开采。然而这些工业的发展都离不开钢铁材料，钢铁在人类中是使用最多、应用最为广泛的金属材料，占地球表面积71%的海洋是一个极为严酷的腐蚀

2、环境，这对钢铁材料的耐腐蚀性能有了新的要求。海洋环境对钢铁的腐蚀为人类开发活动带来了许多不必要直接和间接的经济损失，为了海洋工业的发展必须将其影响降到最低。2、海洋腐蚀环境海洋腐蚀环境包括海洋大气腐蚀环境和海水腐蚀环境，钢材在海洋环境中的具体位置不同其腐蚀机理和腐蚀类型也各不相同。包括海洋大气腐蚀、海水腐蚀、潮差区腐蚀、飞溅区腐蚀、全浸区腐蚀等，为了研究不同区域的腐蚀必须从腐蚀介质入手。2．1海水腐蚀环境海水是一种复杂的多组分水溶液，海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，表层海水含盐量一般在3.20％-3.75％之间

3、，随水深的增加，海水含盐量略有增加。相互联通的各大洋的平均含盐量相差不大，太平洋为3.49％，大西洋为3.54％，印度洋为3.48％。盐分中主要为氯化物，占总盐量的88.7％.由于海水总盐度高，所以具有很高的电导率，海水平均比电导率约为4×10^2S·cm－1，远远过河水（2×10^4S·cm—1）和雨水（2×10^3S·cm—1）的电导率。海水中pH值通常为8.1-8.2，且随海水深度变化而变化。若植物非常茂盛，CO2减少，溶解氧浓度上升，pH值可接近10；在有厌氧性细菌繁殖的情况下，溶解氧量低，而且含有H2S，此时pH值常低于7。海水中的氧含量是海水腐

4、蚀的主要影响因素之一，正常情况下，表面海水氧浓度随水温大体在5~10mg/L范围内变化。海水温度一般在-2℃-35℃之间，热带浅水区可能更高。海水中氯离子含量约占总离子数的55％，海水腐蚀的特点与氯离子密切相关。氯离子可增加腐蚀活性，破坏金属表面的钝化膜。2．2海洋大气腐蚀环境大气腐蚀一般被分成乡村大气腐蚀，工业大气腐蚀和海洋大气腐蚀。乡村地区的大气比较纯净；工业地区的大气中则含有SO2，H2S,NH2和NO2等，与之相比海岸附近的大气与其他大气环境有明显不同。海洋大气是指在海平面以上由于海水的蒸发，形成含有大量盐分的大气环境。此种大气中盐雾含量较高，对金

5、属有很强的腐蚀作用。与浸于海水中的钢铁腐蚀不同,海洋大气腐蚀同其它环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的气体在物体表面形成一个薄水膜而引起的。这种腐蚀大多发生在海上的船只、海上平台以及沿岸码头设施上。我国许多海滨城市受海洋大气的影响，腐蚀现象是非常严重的.普通碳钢在海洋大气中的腐蚀比沙漠大气中大50倍～100倍。除了在强风暴的天气中，在距离海岸近的大气中的金属材料，特别是在距海岸200m以内的大气区域中，强烈的受到海洋大气的影响，.离海岸24m处钢的腐蚀比240m处大12倍，海洋大气中金属材料腐蚀速率明显变化发生在距海岸线15km到25km之间。因此，海洋大气的

6、影响范围一般界定为20km左右。海洋大气中相对湿度较大，同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子，所以对于海洋钢结构来说，空气的相对湿度都高于它的临界值。因此，海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜。薄水膜对钢铁的作用而发生大气腐蚀的过程，符合电解质中电化学腐蚀的规律。这个过程的特点是氧特别容易到达钢铁表面，钢铁腐蚀速度受到氧极化过程控制。空气中所含杂质对大气腐蚀影响很大，海洋大气中富含大量的海盐粒子，这些盐粒子杂质溶于钢铁表面的水膜中，使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质，加速了腐蚀的进行，与干净大气的冷凝水膜比，被海雾周期饱和的空气能使钢的腐蚀速度增加８倍。

7、1、海水及海洋大气腐蚀的影响因素3．1盐度盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变，在公海的表层海水中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率，比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素，同时因海水中含有大量的氯离子，破坏金属的钝化，所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。3．2含氧量海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。氧在海水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度，随海水盐度增加

8、或温度升高，氧的溶解度降低。如果完全除去海水中的氧，金属是不会腐蚀