船舶海水管系腐蚀的原因及防腐措施

学术论文 2018-05-28 10:23:41
  1.对于海水管系其腐蚀机理的分析 
  在所有的海水管系中都有不同程度的腐蚀,但一般会在一些特殊位置其腐蚀会更加严重:如海水管系的阀门、出口及泵出口、汇流及分流、拐角、异径以及海底门等部位。这些位置因为其形状的变化、快速开合的阀门及转换,都会导致管内部发生水流速度的急剧变化,使得管内部压力也随之变化,引起水击现象。这种现象发生的时候,管内部的压力变得特别大,且频率也很高,致使腐蚀的速度加剧,甚至会使得水管发生爆裂现象。 
  海水中存在着很多的可溶性盐,一般盐度会在百分之三十二到百分之三十七点五之间变化,盐的主要构成成分是硫酸盐、氯化钠与一部分可溶性的碳酸盐,当中约有百分之五十五的氯离子,其会对金属的钝化产生妨碍与破坏的作用,堪称为金属病毒。而且海水中如果是含砂与含盐量较高的话,其一般溶解有空气,这种海水对金属会产生特别强的腐蚀性。海水中存在的海生物会使得海水的含氧量增大,还会产生二氧化碳等气体,继而酸化周边的海水,这些都会增大海水管系的腐蚀速度。另外,海水PH值也会对腐蚀的速度产生直接的影响。与此同时,海水的流速、海洋生物的存在、海水的温度及溶氧量等等都会影响到海水的腐蚀,其腐蚀的机理远远要比单纯的盐水腐蚀要复杂很多。 
  2.海水管系产生腐蚀的原因及其自身原因分析 
  2.1依照环境进行分类 
  可分为三类:干蚀、温蚀及微生物的腐蚀。干蚀包括硫腐蚀与高温氧化所产生的腐蚀等;温蚀包括化学药品、大气以及水溶液(淡水、海水及其它溶液)等;微生物的腐蚀包括藻类、真菌、细菌腐蚀等。 
  2.2依照腐蚀的形态进行分类 
  可分为两类:全面腐蚀与局部的腐蚀。全面腐蚀是指在发生在整体表面上的均匀腐蚀;局部的腐蚀是指点、缝隙及晶间的腐蚀等。 
  2.3依照腐蚀的原因及现象进行分类 
  可分为四种:电偶的腐蚀、晶间的腐蚀、缝隙的腐蚀以及积物的腐蚀等。 
  (1)电偶腐蚀也叫做接触的腐蚀,是指不相同的两种金属,在导电的介质(比如海水电解质)当中进行直接接触后,所发生的宏观电池的腐蚀,或者因为金属自身所存在的不均匀性质,所形成的很多个的微电池中其阳极区所发生的电化学腐蚀。 
  (2)晶间的腐蚀是指存在于金属微小晶粒周围的腐蚀,其危害性相当巨大,会引发应力的集中,导致应力腐蚀的开裂等,还可能致使金属产生粉状或者片状的脱落。 
  (3)缝隙的腐蚀:是指金属表面存在缝隙的位置产生的腐蚀,如焊接缝的缝隙位置、螺钉或者铆钉的接头位置等。这种腐蚀是一种危害性特别大,且具有普遍性的腐蚀。 
  (4)积物的腐蚀包含沉积的固体与积液等两种,例如在海水管系当中的泥沙与海水,还有海藻尸体与海生物附着在上面所造成的腐蚀,因为这些残留物其分布的不均匀,使得海水管系发生位置不同、程度不一的腐蚀。 
  2.4动态环境当中的腐蚀 
  (1)冲击的腐蚀:电化学腐蚀作用于金属表面时,因为管系内部高速流动的流体或者紊流、涡流及悬浮的颗粒对管系内壁产生相应的冲击力,致使管内保护层剥离或磨损,让金属的表面更直接地在腐蚀介质当中暴露,使腐蚀的速度更加迅速。 
  (2)应力的腐蚀:金属在受到环境腐蚀时,会相应地受到应力对其产生的作用,应力有内应力与外应力两种。金属在应力下特别容易发生裂缝,而腐蚀还会使金属的裂缝扩展变得更加迅速,危害巨大。 
  (3)空泡的腐蚀:这种腐蚀也就是气蚀,流体在进行高速的流动时会产生紊流,在管内部的负压区里的气泡经受压缩而引起破裂,会发生连续的锤击,并且与其它共同作用的腐蚀一起使得管路遭到损坏。 
  (4)疲劳的腐蚀:金属在反复及长期受到腐蚀与应力作用时,会渐渐产生疲劳的现象,使金属的强度进一步地降低。 
  2.5海洋环境不同产生的腐蚀 
  (1)海上的大气区域:比海面高出两米以上的位置,这个部位接触到较少的海水,使得管系在海洋的盐雾大气中暴露出来,例如:甲板上的露天管系就是这种。 
  (2)飞溅区域:自海面到其以上的两米的位置,这个部位会常常飞溅到波浪的泡沫,例如:位于干舷甲板上的电缆管与消防管系等。 
  (3)潮差区域:这是海平面上存在的一段部位,会伴随着船舶的装载状况与潮水的变化而变化,可能会露出海面也可能浸在水里。例如:货舱区域其甲板的疏排水管的舷侧段等。 
  (4)全浸的区域:这个部位在海平面下面,长期在海水中浸泡,不会接触到大气,如海水的总管等。 
  上面的这些部位由于其所存在的环境的不相同,其发生腐蚀的速度也是不相同的。在干温的交汇处,由于氧气比较充足,在海面的上下会构成氧浓度的差电池,空气中的那部分会因为充足的氧气变成阳极,形成保护;而浸泡在海水里的一部分会因为缺氧构成阴极,致使腐蚀变快。 
  2.6海水管系自身的原因 
  (1)管系的材质因素:海水管系其材质是否耐蚀是其产生腐蚀的重要原因,比较常用的管系材料的按照其耐蚀性递增从小到大分别为钢最耐蚀、镀锌钢次之,接下来是铝黄铜、铜镍合金。   (2)腐蚀的环境因素:使用船舶或潜艇的海水系管时,会受到流动海水对它的冲刷,在未使用时受到的是海洋潮湿的大气作用及海水的浸蚀。常常在淡水(河水)港停泊的船舶或舰艇管系,因为容易受到特质沉积作用及被污染河水等的作用,不但其沉积腐蚀增大,还会遭受到酸性海水对其的腐蚀,使得管系破损的速度加快。 
  3.避免海水管系受到腐蚀的措施 
  3.1电绝缘隔离措施 
  电绝缘隔离这种方法,其主要运用在异种金属进行连接的地方,在这种情形下很容易产生电腐蚀。虽然已经对船舶或潜艇上的海水管路其管材做出最好统一的要求,然而在实际过程中还是很难做到。像紧固件与管路间、设备与管路间都会存在着异种金属进行连接的现象发生,因而在这些场合要利用电绝缘进行隔离。一般的措施是在构件与紧固件、两构件间进行不透性的塑料衬套或垫圈的安装,隔离法见图1。 
  3.2进行合理的设计 
  在进行管系设计时,应该防止因为布置与设计不当而引起的腐蚀,应该尽可能地运用标准化的管构件与直管系,少用或不用套管连接。在设计时,每条的管道的线路都要最短,少用弯管,必须用的弯管其半径需要进行统一;另外,把管路的接头数量减少,尤其是可拆接头的数量更要少,以减轻扰动流体,避免发生腐蚀。 
  3.3保养与维护的措施 
  船员日常对管系的保养与维护对海水管系的腐蚀也起着相当大的作用,对船舶或者潜艇的海水管系做出及时的保养与维护,是可以起到减少海水管系腐蚀的作用的。在安装之前,要对新管做出运用镀锌及刷防锈漆等防腐的处理,还要定期地对管面进行补漆及防锈的处理,并且对附着物等进行有效的清理,可以减慢管系的腐蚀。另外,对管系进行局部更换时,应该选用和原管材质相同的管子,避免引发电位差的腐蚀。
二维码.jpg
上一篇溴化锂溶液对制冷机组腐蚀及防范.. 下一篇浅析化工机械防腐能力
[责任编辑:花间一壶酒]