海上腐蝕尤其是海水腐蝕是影響船舶壽命的最大因素之一。目前,大多數(shù)船舶都采用金屬外殼。而金屬在海洋環(huán)境中,受海水溫度、海水含鹽度、海洋大氣溫度、海洋大氣濕度、海洋微生物的影響,腐蝕程度很嚴(yán)重,腐蝕不僅降低了船舶鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度,縮短了船舶的使用壽命,同時(shí)還會(huì)使航行阻力增加,航速降低,影響使用性能。更為嚴(yán)重的是,一旦出現(xiàn)穿孔或開裂,還會(huì)導(dǎo)致海損事故的發(fā)生,造成驚人的損失。這已引起國(guó)內(nèi)外防腐專家的極大關(guān)注,并積極研究探索解決金屬腐蝕的各種防護(hù)技術(shù)方法和措施。
1、船舶腐蝕的類型及產(chǎn)生原因
1、船體在初次涂裝時(shí)由于其表面處理不干凈,存在殘堿、殘鹽、殘存氧化皮或銹斑等而引起的破壞作用。
2、機(jī)械作用腐蝕。機(jī)械作用的腐蝕包括腐蝕作用和機(jī)械磨損,二者相互加速[4]。
3、生物腐蝕。生物腐蝕是由海洋生物的船底附著物引起的,這種腐蝕包括化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種[6]。
4、由于光照、溫度、化學(xué)介質(zhì)、磨損或機(jī)械損傷等原因引起的破壞。
5、介質(zhì)滲透后使涂層下金屬表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕所引起的破壞。
2、船舶腐蝕防護(hù)技術(shù)
船舶的防護(hù)直接關(guān)系到船舶的使用壽命和航行安全。船舶的防護(hù)包括合理選材、表面保護(hù)、陰極保護(hù),船舶電力系統(tǒng)的保護(hù),船舶防護(hù)智能系統(tǒng)。 艦船的陰極保護(hù)從包括所有附著物和敞開處在內(nèi)的水下部位的外防護(hù),到各種船艙管路和船舭的內(nèi)防護(hù)。
3、陰極保護(hù)技術(shù)
對(duì)于船舶中與海水直接接觸的部位,采用比鋼鐵的電極電位更低的金屬或合金與鋼鐵船體電性連接,使其在整體上成為陰極;或給鋼鐵船體不斷地加上一個(gè)與鋼鐵腐蝕時(shí)產(chǎn)生的腐蝕電流方向相反的直流電,同樣可使其在整體上成為陰極,并且得到極化,便可使鋼鐵船體免受腐蝕,即得到保護(hù),對(duì)于這樣的保護(hù)措施,稱之為船舶的陰極保護(hù)。對(duì)于船舶的陰極保護(hù)來(lái)說(shuō),主要有犧牲陽(yáng)極保護(hù)和外加電流保護(hù)兩種。
(1)犧牲陽(yáng)極保護(hù)技術(shù):犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)技術(shù)是通過(guò)在船體外表面安裝充當(dāng)陽(yáng)極的被犧牲掉的金屬塊,以保護(hù)作為陰極的船體鋼板不被腐蝕。犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)是船舶浸水部分最有效的、應(yīng)用廣泛的方法之一,所采用的陽(yáng)極材料電化學(xué)性能的好壞是犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)水平的技術(shù)關(guān)鍵。
?。?)外加電流保護(hù)技術(shù):外加電流陰極保護(hù)技術(shù)是將犧牲陽(yáng)極保護(hù)中的犧牲陽(yáng)極塊更換成只起導(dǎo)電作用而不溶解的輔助陽(yáng)極,在陽(yáng)極和鋼板之間加一直流電源,并通過(guò)海水構(gòu)成回路。電源向鋼板輸入保護(hù)電流,使鋼板成為陰極而得到保護(hù)。該外加電流保護(hù)系統(tǒng)由恒電位儀也就是外加電源、參比電極、不溶性輔助陽(yáng)極構(gòu)成。整個(gè)系統(tǒng)使船體電位始終保持在保護(hù)電位范圍內(nèi)。外加電流保護(hù)技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于船舶殼體的腐蝕保護(hù),其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)保護(hù)壽命長(zhǎng)、電位、電流可調(diào)節(jié)性強(qiáng),但目前仍存在可靠性和經(jīng)濟(jì)性較差等缺點(diǎn),未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是通過(guò)在恒電位儀的可靠性、輔助陽(yáng)極的排流量、參比電極的長(zhǎng)期穩(wěn)定性等方面的改進(jìn),提高外加電流系統(tǒng)的可靠性和降低保護(hù)費(fèi)用,并進(jìn)一步延長(zhǎng)保護(hù)年限。