张玙姣++胡琛

【摘要】：船舶质量水平的高低直接影响着我国经济水平的高低，影响着我国国际交易能否顺利进行，因而，保证船舶的质量非常重要。船舶长期在海洋中作业，长期与海水接触，容易使船体表面的防腐蚀保护层受到严重破坏，进而导致船体漆膜脱落，给船舶的安全埋下隐患。因此，需要通过相应的防护技术降低船舶的受腐蚀程度，提高船舶的运营经济效益，进而提高我国的经济水平。

【关键词】：船舶腐蚀；防护技术；技术应用

1船舶腐蚀机理分析

1.1大气腐蚀

钢铁处于潮湿的空气环境中，表面会慢慢地形成一层裸眼可见或不可见的水薄膜。这层水膜会在钢铁表面形成原电池环境并导致电化学腐蚀。钢铁最初腐蚀的产物是二价铁氧化物的溶液，这种溶液会加速铁的氧化。所以钢铁处于潮湿的空气中，其腐蚀状况会持续不断地的加重。一般情况下，钢铁表面形成水膜与环境空气相对湿度之间有密切的关系。经研究表明，当钢铁处于空气相对湿度在80%的环境中或钢铁的表面温度低于露点温度3℃以下时，表面会开始形成结露。当钢铁表面存在容易盐分或者污染物时，结露临界值会大幅降低。据研究表明：在暴露于洁净的空气中，临界湿度接近100%；在暴露于超过w（SO2）=0.01%的SO2空气中，临界湿度为70%；在处于超过质量分数为30%的可溶性盐覆盖中，临界湿度为55%。也就是说，污染物或盐分越严重的地方，腐蚀形成的条件就越低，钢铁越容易被腐蚀。

1.2电化学腐蚀

舰船与接触物质直接发生氧化还原反应，此类腐蚀不常见，只有在特定条件产生，如，铁的高温氧化、钢的脱碳等；电化学腐蚀：海水中含有大量的Cl-以及氧气，船体与海水会形成腐蚀微电池，阳极失去电子被氧化发生溶解，阴极发生还原反应，消耗氧气；微生物腐蚀：海生物与微生物相互依存，附着在船体上破坏防腐蚀涂层，加速金属材料的腐蚀。

1.3浸泡腐蚀

对于永久浸泡在海水中钢铁，由漂砾运动、沙石研磨运动、波浪运动等产生的机械应力腐蚀以及水中微量氧、大量可溶性盐带来的电化学腐蚀，一般是局部的且腐蚀种类很难定义。但由于浸泡环境温度相对恒定，无紫外线影响、氧含量低、电解质溶液相对饱和等因素，对于永久浸渍在海水介质中的钢铁而言，在涂层完整的情况下，其损耗甚至要低于其他环境。这就是在日常生活中我们经常会见到的，长期浸泡在水中钢材比露在水面的部分腐蚀要轻的多。

1.4缝隙腐蚀

缝隙腐蚀是指在两个连接物之间的缝隙处发生的腐蚀，金属与金属之间、金属与非金属之间都会出现这种局部腐蚀。缝隙有些是由于结构设计不合理造成的，也可能是因海洋污损生物（如藤壶或软体动物）栖居在表面所致。缝隙腐蚀的驱动力来自钝化膜内外的氧浓差，而铝合金是靠氧来维持钝态的金属材料，当维持钝化膜消耗氧的速度大于外部氧扩散进去的速度时，钝化膜内外就形成氧浓差电池。在南海海洋大气环境下，空气湿度大、盐度高，当有盐沉积且湿度较大时，在铝合金表面会生成一层导电的盐水膜。这层盐水膜对于氧浓差电池的形成起着重要作用，且这种电池一旦形成便很难加以抑制，促使缝隙腐蚀的发生。

2船舶腐蚀防护技术

2.1做好船舶涂装

舶的涂料指的是用在船舶和海洋工程的结构物的各个部位，可以有效的防止海洋的大气腐蚀、海水以及海洋的生物附着在上面，满足以上要求和其它特殊的要求的涂料的总称。它包含了在涂装之前配套的对涂料进行选择，对待图的表面进行预处理，选用涂装的设备，检测涂装的工艺及过程，在涂装时对污染进行处理，保养及维修个人的防护及设备等一系列的工作。对船舶进行涂装的主要目的就是以防海洋这个大环境电化学的腐蚀钢铁的船体，以防海洋的生物污损并腐蚀钢铁的船体，对船体的外表进行装饰以及其它的特定效果。对船舶进行涂装的特点有以下几点：（1）在造船的整个过程中都贯穿着除锈的涂装作业；（2）船体不同的部位需要涂不同材质的涂料，整个船的涂装工作需要很多种涂料予以配套的完成；（3）涂装的管理工作是非常复杂的。因为造船的周期非常长，涂装的工作又贯穿整个过程，涂料的品种又非常的多，所以需要细化管理工作，可分为：仓库的贮存，进货并发料，涂层的保护，对涂装的作业进行计划并安排，对涂层的质量进行检验并验收等工作；（4）确保涂装的安全是非常重要的。在船舶的涂料里面通常都含有毒且易燃的有机类溶剂，涂装的作业环境必须是密闭的或者是通风不能太好的环境里开展，而其他的作业也必须正常的进行，这就增加了燃烧、爆炸以及作业的人员会中毒的发生机率。因此，在船舶涂装的作业过程中，一定要特别注意安全问题。

2.2阴极保护

机理是当两种化学性质不同的金属在电解质溶液中电性连结时，负极金属成为阳极而与电解质溶液发生化学反应而腐蚀，正极的金属变成阴极受到保护而不受电解质溶液的腐蚀。如果采用比钢铁电极电位更负的金属与钢铁电性连结，使钢铁整体上成为阴极，或给钢铁不断地加上一个与腐蚀时产生的腐蚀电流方向相反的直流电，同样使钢铁在整体上成为阴极，并且得到极化，则可使钢铁免遭腐蚀，得到保护。这种电化学的保护方法，称之为阴极保护法。常用的阴极保护法有两种，即“牺牲阳极保护”和“外加直流电阴极保护”。目前，船体通常使用的牺牲阳极材料主要有铁合金阳极、高效铝合金阳极、三元锌牺牲阳极等。外加电流保护技术原理和牺牲阳极保护是一样的。它是将直流电源加入到钢板与阳极之间，然后利用海水构成回路而起到保护作用。在该技术中，钢板得到电源输入的保护电流，使其形成阴极并得到相应的保护。

“牺牲阳极保护”的特点是方法简单易操作，且价格较便宜；“外加直流電阴极保护”装置的一次性投资较大，但它具有性能稳定、基本免维护等优点。外加电流保护技术具有电流、电位可调节性强，设计保护寿命长等特点。因此，在今后的发展中，改进辅助阳极的排流量、外加电源的可靠性和参比电极的长期稳定性将是研究的重点方向。

结语

综上所述，腐蚀防护的实质是降低材料与环境条件之间的电化学反应速度。因此，改善材料、改变环境、把两者隔离、或者减少离子、氧、水在材料与环境之间的交换是相应的措施。选择何种腐蚀防护措施，要视具体的使用条件而定，是采取何种腐蚀控制技术和何时采用腐蚀控制的重要环节，而环保、低成本、安全、易施工、高性能是腐蚀防护技术发展的总趋势。

【参考文献】：

[1]菅恒康，赵俊，张文喆，等.船舶防腐蚀阴极保护法系统稳定性设计[J].环境研究与监测，2012（03）：46-48.

[2]韩恩厚，陈建敏，宿彦京，等.海洋工程结构与船舶的腐蚀防护———现状与趋势[J].中国材料进展，2014，33（2）：65-76.endprint