船用钢的腐蚀与防护

《船用钢的腐蚀与防护》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、船用钢的腐蚀与防护摘要：详细阐述了海洋环境腐蚀及其影响因素，对船体材料在海洋环境中受到的主要腐蚀类型及其腐蚀机理进行了综述，重点包括化学腐蚀、电化学腐蚀、空泡腐蚀及海洋生物腐蚀等方面。然后，通过对船用钢在海水中腐蚀机理及耐蚀环境的分析，分别从耐蚀材料的选择、表面改性技术的应用、涂层保护材料的发展、阴极保护及防污涂料的应用等影响方面，最后总结了主要的防护措施。关键词：船用钢海洋环境腐蚀腐蚀防护防腐材料综述一、船用钢的用处和常用材料船用钢是指用于制造海船和内河船舶船体结构用的钢，也是对结构强度要求最

2、高的钢板，通常为优质碳素钢和优质低合金钢。船用钢要求有一定的强度、韧性和一定的耐低温及耐腐蚀性能，并要求有较好的焊接性能。常用的船体结构钢有GB712规定的一般强度钢（A、B、D、E级）钢板，高强度钢（AH32、DH32、EH32、AH36、DH36、EH36级）钢板；GB5312规定的船舶用优质碳素钢（C1O、C20）钢管；GB9945规定的造船用A、B级钢球扁钢等。造船用宽厚钢板钢种包括一般强度船板（A—E）、高强度船板（AH32—EH40）、超高强度船板钢（AH42—FH69）、船用锅炉板

3、、造船及海洋平台用Z向钢板等。船板钢生产主要技术由高碳单元素、低碳多元素、向微合金化和复合微合金化方向发展；由低强度级别向高强度级别、超高强度级别发展。目前，船板钢的强度一般可达450~980MPa。船用刚材是船用主要材料之一，在船舶建造中钢材的实际费用约占船舶造价的20%左右。因此，降低船用钢材的耗用量，无疑对提高造船经济效益有着举足轻重的影响。海水含盐量一般在３％左右，是天然的强电解质，金属材料受到腐蚀后会影响海上装备和工作设施的整体性能。美国第１艘核潜艇鹦鹉螺号，其非再生热交换器所使用的０

4、Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管就曾于１９６０年出现应力腐蚀破裂事故。由于金属材料的腐蚀行为随其暴露条件的不同而不同，所以，一般根据海拔高度和海水深度将海洋环境腐蚀分为若干个腐蚀区，即海洋大气区、海洋飞溅区、海水潮差区、海水全浸区（包括海水表层浸泡区及海水深海区）和海底泥土区。海洋大气区位于海平面平均高潮线以上，常年不接触海水。因为金属表面沉降存有含盐粒子，其中氯化物吸湿性强，易在表面形成湿膜，成为影响腐蚀的主要因素。除此之外，距离海面的高度、风速、风向、降露周期、雨量、温度、太阳照射、尘埃、季节和污

5、染等也影响着该区的腐蚀行为。海洋飞溅区位于海平面平均高潮线附近，海水飞溅可以喷到金属表面，且涨潮时又不会被浸没。该区含盐粒子量大，浪花飞溅形成干湿交替，在海水气泡冲击破坏材料表面时，使腐蚀大大加快。该区的主要特点是处于干湿交替中，腐蚀反应的阴极电流比在海水中还要大，其腐蚀速率也是各区中最快的。海水潮差区位于海水平均高潮线与低潮线之间，特点是涨潮时被淹没，退潮时则暴露在空气中，干湿交替变化明显，使得腐蚀加剧。该区也存在海洋生物的附着，对于不锈钢等易钝化金属来说，易形成闭塞电池型的局部腐蚀。海水全浸

6、区是常年被海水浸泡的区域，表层区和深海区的海水溶氧量不一。表层区（水深＜２０ｍ）的溶氧量趋近于饱和，生物活性高，水温高，是该区中腐蚀最严重的地方。随着海水深度的增加，溶氧量逐渐减少，腐蚀程度也逐渐减弱。海底泥土区位于海底，由海水和海底沉积物组成。该区情况复杂，海水浸渍了海泥，金属表面同时接触海水和海泥；同时，该区还含有丰富的微生物，其活动产生较多腐蚀性气体，如氨气和硫化氢气体，使腐蚀行为复杂化。海洋环境是一个复杂的环境，除了上述提到的几种影响海洋环境腐蚀的主要因素外，光照、海风、尘埃和污染等因素

7、也会对金属材料在海洋环境下的腐蚀行为产生影响。要研究金属材料的海洋环境腐蚀，必须对不同腐蚀区影响腐蚀的各个因素进行分析研究，并结合不同的金属材料与具体的环境特点，进行综合分析，得出腐蚀机理。一、船用钢发生的常见腐蚀类型和原因海洋是极为苛刻的腐蚀环境，海水中的氯离子可穿透金属的氧化膜保护层，形成点蚀或坑蚀，使金属出现晶间腐蚀。军舰、海洋石油平台、远洋船舶、跨海大桥等金属结构物如不采取有效的防护措施，在短短几年内就会因腐蚀而造成破坏。金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀只集中在金属表面的局部位置

8、，腐蚀破坏事故常在没有征兆的情况下突然发生，对海洋工程结构的破坏常常比全面腐蚀严重得多。局部腐蚀可以分为应力腐蚀破裂、小孔腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、氢脆、细菌腐蚀等。1、电偶腐蚀大型海洋工程结构普遍使用多种金属材料，如钢、铜、钛合金、不锈钢及铝等，当两种不同电化学性质的金属与周围海水构成回路时，即造成负电位的金属快速腐蚀溶解，这就是电偶腐蚀。它能诱导甚至加速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等的发生。由于海水是一种极好的电解质，一些在大气中腐蚀不明显的设备在海水中很容易构成电回路而产生电偶