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1、海水中船舶腐蚀与控制毛士盼南京工程学院K材料092摘要：船舶长期处于海洋环境中，腐蚀极为严重，因腐蚀导致结构损坏和破坏，严重影响船舶性能和航行安全。论文介绍了船舶腐蚀的主要类型和腐蚀机理，探讨当前船舶防腐蚀所采用的技术。关键词：船舶的腐蚀机理电化学腐蚀船舶防腐0引言船舶由于长期处于盐度较高的海洋环境中，腐蚀极为严重，腐蚀不但能够降低船舶钢结构的强度，缩短船舶寿命，还会增加航行阻力，降低航速，影响船舶性能和航行安全。因腐蚀导致结构损坏和破坏，财产甚至生命的损失屡见不鲜，可以说船舶腐蚀是影响其寿命的最大的因素之一。腐蚀破损或断裂不
2、仅引起有害物质的泄漏，污染了环境，有时还会引起突发的灾难性事故，危及人类的安全。对船舶来说，防腐防锈始终是困扰人们的一道全球性难题。有关资料显示：日本每年的腐蚀损失占其国民生产总值的4%，美国每年的腐蚀损失达2760亿美元，而据专家保守估计，我国每年的腐蚀损失至少达到几千亿元人民币。因此，人类要以科学为武器，与腐蚀作斗争。1船舶的腐蚀类型船舶长期处于海洋环境中，腐蚀极为严重，而腐蚀速度与海水的流动速度、气泡、温度、冲击性以及海水所含微生物等因素都有有极为密切的关系。船体在海水中的腐蚀主要有电化学腐蚀、机械作用腐蚀、生物腐蚀和化
3、学腐蚀几种，其中最主要的是电化学腐蚀，即在腐蚀过程中有微电流产生。而微生物腐蚀越来越受到重视，成为研究热点。1.1电化学腐蚀1.11、电偶腐蚀船上零件只要能构成异金属接触电池,就会发生电偶腐蚀。这种腐蚀较为普遍,例如离心泵的叶轮与泵轴,冷凝器的碳钢壳体与黄铜管子等构成的腐蚀,即为电偶腐蚀。1.12、氧浓差腐蚀金属零件与含氧量不同的溶液接触,就会形成氧浓差电池。溶液含氧浓度越高,电极的电位就越高,成为阴极,与含氧浓度低的溶液接触的电极成为阳极,阳极被腐蚀。例如柴油机气缸套与气缸体下部密封圈处的缝隙,因冷却水停滞而使氧浓度降低,此
4、处的金属成为阳极,与附近氧浓度高的金属(成为阴极)形成氧浓差电池,发生氧浓差腐蚀。类似的部位还有使用甚少或堵塞的污水管、舱底水管等容易产生沉积物的地方,一旦腐穿或敲穿,就有一股黑水流出。1.13、选择性腐蚀黄铜制件的脱锌、灰口铸铁零件表面的石墨化腐蚀(通常发生在成分分布不均匀的部位,如生铁材料阀件的内腔在海水的长期腐蚀下,其中的铁质成分被逐渐吞蚀掉,仅剩下海绵状的、类似焦炭的疏松多孔物质一石墨)等。1.14、应力腐蚀金属零件在一定的拉应力和特定的腐蚀介质的共同作用下所引起的破裂,称为应力腐蚀。气缸套和气缸体连接的肩部,以及那些
5、应力集中的部位,如加强筋的圆角等处往往会发生应力腐蚀,应力腐蚀的同时还伴随着裂纹的产生。1.15、海水腐蚀海水中含有较高的盐分,是一种容易导电的电解质溶液,是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。船舶常年航行在海上,船体外板、螺旋桨和艉轴均与海水接触,受到严重的腐蚀。此外,柴油机的空冷器、冷却器、空压机的机体、各种海水管等都要与海水接触,均会受到海水的腐蚀。1.2机械作用腐蚀机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损，二者相互加速。其中包括冲击腐蚀，这是由于液体湍流或冲击所造成；空泡腐蚀，高速流动的液体，因不规则流动，产生空泡，形成“水锤作用
6、”，常常破坏金属表面的保护膜，加速腐蚀作用，如螺旋浆、泵轴等处易发生；微振磨捐腐蚀，两个紧接着的表面相互振动而引起的磨捐；应力腐蚀开裂，是在拉伸应力和腐蚀介质作用下的金属金属腐蚀破坏，金属内会产生沿晶或穿晶的裂纹。1.3生物腐蚀微生物腐蚀(MicrobiologicallyInfluencedCorrosion，简称MIC)是指微生物引起的腐蚀或受微生物影响的腐蚀。许多海洋生物和微生物能吸附于船底、螺旋浆、船舶管路及其他金属结构表面并生长和繁殖。在船舶上已发现和钢铁腐蚀有关的微生物腐蚀主要有：硫酸盐还原菌、铁细菌、氧化硫杆菌、
7、排流感菌、脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属等。其中以硫酸盐还原菌（sulfatereducingbacteria，简称SRB）的数量最大、范围最广、危害最严重。1.4化学腐蚀化学腐蚀的特点是：腐蚀反应产物是直接地参与反应的金属，在表面区域生成，无电流产生。一般分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀两大类。例如钢铁在高温蒸汽中产生的氧化皮，在有机液体中浸泡的破坏等。2船舶的腐蚀机理2.1电化学腐蚀机理电化学腐蚀的产生机理主要分为腐蚀电池、浓差电池和微电池3种:腐蚀电池是指不同电极电位的金属与导电溶液相接触而使电极电低的金属形成腐蚀,如干电
8、池、牺牲阳极的阴极保护法等;浓差电池是指同一金属各部分接触的溶液成分不同造成的腐蚀;微电池是属内部化学成分、组织、温度、内应力及表面状态等的不同而使各部分在同一溶液中电极电位不同形成的无数微电池腐蚀。从以上分析可以看出,电化学腐蚀是由于电极电位不同的金属与导电介质同时存在而形
