船舶的腐蚀与防护(船舶的腐蚀与防护措施)

2022-11-23 09:45 点击:242 编辑:邮轮网

1. 船舶的腐蚀与防护

1,中国电子科技集团公司第四十一研究所青岛分部

中国电子科技集团公司第四十一研究所,是“国家一类”科研事业单位,是我国国防科技工业系统唯一的专业电子测量仪器研究所,主要从事微波/毫米波、光电、通信、通用基础等门类测试仪器及测试系统的研发和生产。四十一所本部位于安徽省蚌埠市,分部位于青岛经济技术开发区,并在北京、上海、深圳、成都、西安、合肥等地设有窗口和办事机构。四十一所现有职工1000余人,四十一所在中国电子测量仪器行业中占据龙头地位,为包括重点航天工程在内的许多国家重点建设工程做出了重要贡献。

2,中车青岛四方车辆研究所有限公司

中车青岛四方车辆研究所有限公司,始建于1959年。2000年由科研事业单位转制为企业,隶属中国北车。2015年,中国北车和中国南车合并为中国中车股份有限公司。中车四方所占地20余万平方米,下辖3个全资子公司,控股参股8个合资公司。经过60年的发展,中车四方所成为中国轨道交通核心系统和关键产品的主要研发生产基地和重要供应商。重点发展轨道车辆电气、电子、减振、钩缓、制动、智能装备、绿色节能系统、信号系统等核心产业,助力“复兴号奔驰在祖国广袤的大地上”。

3,中船重工第725研究所青岛分部

中船重工七二五研究所,隶属于中国船舶重工集团公司,是专业从事船舶材料研究与应用的科研机构。七二五研究所总部位于河南省洛阳胡思,青岛分部主要从事海洋腐蚀与防护专业的科学研究、技术开发、工程及检测服务。设有“海洋腐蚀与防护国家级重点实验室”,“船舶材料验证试验中心腐蚀与防护材料检验站”,“中国船舶工业船舶材料腐蚀与防护青岛检测站”。拥有材料学专业硕士、博士研究生学位培养点和国家人事部认可的博士后工作站,同时是中国腐蚀与防护学会理事长单位。

4,中国科学院海洋研究所

中国科学院海洋研究所始,建于1950年8月,是新中国第一个专门从事海洋科学研究的国立机构,是我国海洋科学的发源地。70年来在我国海洋基础研究领域做出了许多奠基性和开创性的工作,引领我国海洋科学的发展,目前仍然是我国规模最大、综合实力最强的综合海洋研究机构之一。建有国家海洋腐蚀防护工程技术研究中心、海洋生态养殖技术国家地方联合工程实验室、海洋生物制品开发技术国家地方联合工程实验室3个国家级科研平台,,研究所有在职职工735人,两院院士3人。

5,中国石化青岛安全工程研究院

中国石化青岛安全工程研究院,前身为1979年成立的化工部职业安全卫生研究院,于1999年7月转制进入中国石化;现为应急管理部直属事业单位,与安工院实行“一套班子,两块牌子”管理模式。安工院现有科研人员600余人,拥有特聘院士2人,建有山东省院士工作站和青岛市院士工作站、博士后工作站、研究生工作站;拥有国内危险化学品领域唯一一家从事安全研究的“化学品安全控制国家重点实验室”,三个中国石化重点实验室,多个省部级技术平台。

6,中船重工第七一六研究所青岛分部

第七一六研究所,创建于1965年5月,是中国船舶重工集团公司所属的一个集科研、生产、经营于一体的综合性研究所,总部地处江苏省连云港市,在青岛设立分部,现有从业人员2200余名,各类专业技术人员1300余名。七一六所拥有有四个行业测试中心、多个省部级工程技术研究中心;设有硕士点、联合博士点和博士后科研工作站;下设有江苏杰瑞科技集团公司,辖十多个控股子公司,在北京、上海、青岛等地设有控股公司或分支机构。获得过国家级奖20余项,省部级奖240余项。

2. 船舶的腐蚀与防护措施

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运速度、气泡、温度、冲击性以及海水所含微生物等因素都有极为密切的关系。船体在海水吕的腐蚀主要有电化学腐蚀、机械作用腐蚀、生物腐蚀和化学腐蚀几种,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。

发生在船体钢结构上的电化学腐蚀

1.氧的浓差电池作用

由于氧有夺取电子的能力,且水面的氧较水下的氧多,故近水面部分的金属得到电子成为阴极,而水中部分的金属失去电子成为阳极而发生腐蚀。腐蚀发生后,缝隙或缺口处的氧多,而底部氧少,从而底部继续腐蚀,最后成为锈坑或锈穿。

2.两种不同金属或钢种的腐蚀

在海水中,两种不同成分的金属接触时,电势较低的金属成为阳极发生腐蚀,例如铆钉和焊缝处容易锈蚀,原因即在于此。

3.氧化皮引起的腐蚀

由于氧化皮的电极电位比钢铁约高0.26V,所以成为阴极,而钢铁本身成为阳极发生腐蚀。

4.涂膜下的腐蚀

由于实际上涂膜表面有微孔存在,所以海水仍可缓慢穿过涂膜产生电化学腐蚀。此时,含涂膜的部分成为阴极,不含涂膜的部分成为阳极而发生腐蚀,所以使涂膜鼓起破坏。在涂膜未损环或失效时,这一过程是缓慢的。

涂漆前未除尽的氧化皮、锈蚀物、污物、水分、盐类等,在涂膜下加速腐蚀进程,破坏涂膜。涂装时漏涂等施工缺陷也会加速腐蚀进程,从而过早破坏涂膜。涂膜损坏后,将产生前述各种腐蚀,这种腐蚀速度比未涂漆时更快。

5.杂散电流引起的腐蚀

由于供电或电焊时,违反操作规程,产生漏电,从而使船体变成一个巨大的阳极,产生大规模的腐蚀。这种腐蚀是非常惊人的,例如,某厂建造的四艘海船,出厂一年,6mm的钢板几乎全部烂穿。

机械作用腐蚀

机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损,两者相互加速。其中包括冲击腐蚀,这是由于液体湍流或冲击所造成的;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”,常常破坏金属表面的保护膜,加速腐蚀作用,如螺旋桨、泵轴等处易发生;微振磨损腐蚀,两个紧接着的表面相互振动而引起的磨损;应力腐蚀开裂,是在拉伸应力的腐蚀介质作用下的金属腐蚀破坏,金属内会产生沿晶或穿晶的裂纹。

生物腐蚀生物腐蚀是由海洋生物在船度附着引起的,这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。由于海洋生物在船度的附着,破坏了漆膜,造成局部电化学腐蚀;由于微生物的新陈代谢作用,分泌出具有侵蚀性的产物如C02/NH4OH/H2S等以及其他有机酸和无机酸引起钢板的腐蚀作用。本文编辑:进口铝板

3. 船舶腐蚀的防护措施

海水腐蚀是一种含有多种盐类的电解质溶液,含盐总量约3%,其中的氯化物含量占总盐量的88%,ph值为8左右,并溶有一定量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外,大部分金属材料在海水中都是氧腐蚀。

1)海水腐蚀是氧的去极化腐蚀,尽管表层海水含氧量达到饱和,但氧通过扩散层到达金属表面的速率小于氧还原的阴极反应速率。在静止或流速不大的海水中,阴极过程通常收氧的扩散速率控制。

2)海水中有大量的Cl-等卤素离子,对大多数金属其阳极阻滞作用较小。还可以破坏金属的钝化膜。

3)海水是良好的导电介质,因此和大气及土壤腐蚀相比较电池作用将更强烈,影响范围更远。

4)海水中易发生局部腐蚀,如孔蚀和缝隙腐蚀。在高流速下,还容易产生空泡腐蚀和冲刷腐蚀。

4. 船舶腐蚀的电化学防护

铜和铝在潮湿的空气当中,易构成原电池。所以,《电工手册》里禁止铜铝导线互接,那样加速铝的腐蚀。

防腐措施有外套包皮,与空气隔绝,刷油漆,或者表面钝化,外表生成三氧化二铝致密的薄膜

5. 船舶防腐蚀技术有哪些

钢铁是由铁、碳等元素组成的,在潮湿的空气中由于受水、氧气、二氧化碳等物质 的作用,表面很容易生成铁锈(主要成分是Fe2O3·xH2O),铁锈疏松多孔,因而使内层的铁 继续被腐蚀,出现层层脱落现象。 而海轮在海上航行时,多是处于高温、高湿、高盐分的环境中。这种环境会大大加快钢铁锈蚀的速度。而且,海水由于多盐,相对于电解质,这也加速了铁元素失去电子被氧化的的过程。 在海轮的船壳上镶嵌锌块能起到防止钢铁腐蚀的作用,镶嵌锌块防止铁腐蚀是依靠电化学腐蚀原理,铁与锌相连与水构成回路,由于金属活动性,铁单质失电子变为离子溶于水,电子转移至锌单质处与氢离子结合生成氢气

6. 船舶的腐蚀与防护是什么

第一:航海木船使用的木头都是本身强度高做过耐腐蚀处理的木料。

第二船只制作完毕时会对各个角落刷漆,而且是一次刷几层漆。船只下水后定期还会定期刷漆补漆。

第三船只定期会清理吸附在船底上的生物,清理后会补漆。

第四水手会经常冲洗船只甲板和船舷,将海水对船只腐蚀降到最低。

7. 船身如何防腐蚀

沉船的后,船体本身会和海水发生反应,船体被腐蚀,2Fe + O2 + 2H2O = 2Fe(OH)2

Fe(OH)2被进一步氧化4Fe(OH)2+O2+2H2O=Fe(OH)3

2Fe(OH)3+(x-3)H2O=Fe2O3*xH2O

8. 船舶的腐蚀与防护有哪些

船舶机舱生锈原因主要长期在海上运营,海风,海水是咸的,容易腐蚀,经常上防锈漆

9. 船舶腐蚀防护方法有哪些

一、手工除锈

手工除锈的工具有榔头、铲刀、刮刀、钢丝刷等,特点是劳动强度大,除锈效率低,一般在0.2~0.5 m²/h,工作环境恶劣,且难以除去氧化皮等污物,除锈效果不佳。目前,手工除锈主要应用在局部缺陷的修补,以及狭小舱室、型钢反面角隅边缘等作业困难区域。二、机械除锈

1、小型风动或电动除锈

主要工具有角向磨光机、钢丝刷、风动针束除锈器、风动敲锈锤、齿型旋转除锈器等,属于半机械化设备,特点是工具轻巧、机动性大,能较彻底去除锈、旧涂层等,且能对涂层进行打毛处理,效率比手工除锈大大提高,可达1~2 m²/h,但不能除去氧化皮,表面粗糙度较小,不能达到优质的表面处理质量,工效较喷射处理低。2、喷丸(砂)除锈

主要以颗粒喷射冲蚀作用构成的以达到表面清洁和适宜的粗糙度,设备包括敞开式喷丸(砂)除锈机、密闭式喷丸(砂室)、真空喷丸(砂)机。除锈效率高,机械程度高,除锈质量好。但对由于磨料一般不能回收,对其他作业有影响,清理现场麻烦,所以环境污染较重。三、化学除锈

主要是利用酸与金属氧化物发生化学反应,从而除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈方法,即通常所说的酸洗除锈,只能在车间内操作。四、超高压纯水射流除锈

超高压纯水射流除锈就是船舶除锈的最佳方式,高压水射流除锈的原理是利用高压水射流的冲击作用和水撬作用破坏锈蚀和原有涂层对钢板的附着力。其特点是无粉尘污染,不损伤钢板,可以极大提高除锈效率,除锈质量好。

10. 船舶腐蚀的防护包括

腐蚀是指材料与所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。腐蚀破坏的形式是很多的,在不同的条件下引起的材料腐蚀的原因是各不相同的,而且影响因素也非常复杂,因此,根据不同的条件采用的防护技术也是多种多样的。

在实践中常用的是以下几类防护技术:

(1) 合理选材:根据不同介质和使用条件,选用合适的金属材料和非金属材料;

(2) 介质处理:包括除去介质中促进腐蚀的有害部分(例如锅炉给水的除氧)、调节介质的 pH 值及改变介质的湿度等;

(3) 阴极保护:利用电化学原理,将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀;

(4) 阳极保护:对于钝化溶液和易钝化的金属组成的腐蚀体系,可采用外加阳极电流的方法,使被保护金属设备进行阳极钝化以降低金属的腐蚀;

(5) 添加缓蚀剂:向介质中添加少量能阻止或减慢金属腐蚀的物质以保护金属;

(6) 金属表面覆盖层:在金属表面喷、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理,使被保护金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀;

(7) 合理的防腐设计及改进生产工艺流程,以减轻或防止金属腐蚀每种防腐蚀措施,都具有应用范围和条件,使用时要注意。对某一种金属有效的措施,在另一种情况下就可能无效,甚至是有害的。例如阳极保护只适用于金属在介质中易于阳极钝化的体系,如果不造成钝化,则阳极极化不仅不能减缓腐蚀,反而会加速金属的阳极溶解。

因此,对于一个具体的腐蚀体系,究竟采用那种防腐蚀措施,应根据腐蚀原因、环境条件、各种措施的防腐效果、施工难易以及经济效益综合考虑,不能一概而论。

研究腐蚀的重要意义主要体现在以下五个方面。

(1)减少腐蚀危害产生的巨大经济损失

腐蚀导致经济的巨大损失已是众所周知的事实。以年产30万吨合成氨装置为例,每年因设备腐蚀失效导致物料泄漏、工艺流程停产一天就损失人民币约 60 万元,该装置中的转化炉是其心脏设备,由于高温腐蚀,每更换一根炉管就会造成三天停产,每损坏 17 根炉管造成停产的损失相当于一台转化炉的造价;由于腐蚀,停车 100 次其损失相当于整个合成氨厂的总投资。一个年产 30 万吨乙烯的装置每停产一天造成的损失高达 750 万元。从国内石油化工生产企业统计,1999 年泸天化年总产值 8.284 亿元,而直接与间接腐蚀经济损失共计 6010 万元,占年生产总值的 7.25%。仪征化纤厂大修周期从 1 年改为 2 年,创净利润(22 ~ 23)亿 / 年。通常认为间接腐蚀损失比直接腐蚀损失大。根据现有数据,石油工业的间接腐蚀损失是直接腐蚀损失的 3 倍。2000 年,上海医药集团腐蚀损失是 8114 万元;华东电网因锅炉“四管”腐蚀爆漏导致非计划停车 115 次,损失电量 29 亿千瓦/小时,经济损失 7.7 亿元。

汽车行业 1999 年的腐蚀损失约为 242 亿元。以重庆汽车腐蚀调查为例,重庆市系内陆盆地,夏季闷热,冬天潮湿,年平均气温较高,其环境大气中的 Cl - 、SO 2 和 H 2 S 等含量高,下雨频率高,酸雨、大雾天气时有发生。车辆受大气环境的腐蚀十分严重,通常新车运行 1 年后就产生锈斑,2 年左右就有腐蚀穿孔现象发生。由于大面积腐蚀和腐蚀穿孔,通常车辆每年都要进行外涂装;2 年要进行换顶;4 年要进行面板、车顶的更换,大梁、车身骨架的维护,重庆市车辆年均总的腐蚀损失为 16057.1 万元。

(2)提高人身和工业生产装置及重要基础设施运行的安全

应力腐蚀、氢脆、孔蚀等局部腐蚀破坏的发生难以预测,极易引起生产设备的爆炸、火灾等突发性灾难事故,危及职工及生产装置的安全。如国内某天然气管线曾因硫化氢应力腐蚀破坏多次发生爆炸,其中一次引爆起特大火灾,造成 20多人伤亡;某天然气井口设备因硫化氢酸性气体腐蚀造成井喷,大火烧了二十多天,经济损失惨重;某化肥厂废热锅炉进口管因氢腐蚀引发爆炸,造成 7 人死亡等。

城市立交桥的腐蚀。北京西直门立交桥 1979 年建成通车,1999 年拆除重建,使用不到 20 年。除交通流量等客观因素外,主要是因溶雪撒盐造成的“盐腐蚀”, 重修费用 3000 万元。北京的桥正在进行的外涂层防护,约 100 万平方米,一次就花费几千万元。

(3)保护地球有限的可利用资源

腐蚀危害遍及日常生活和几乎所有的行业,如冶金、化工、能源、矿山、交通、机械、航空航天、信息、农业、食品、医药、海洋开发、基础设施等。

珍惜自然资源是人类一项长期的战略任务,腐蚀一方面要损耗大量的材料资源,同时也会浪费大量的能源。据统计,因腐蚀每年有 30% 的钢铁遭受腐蚀,10% 的钢铁将全部变成无用的铁锈。能源的消耗不仅发生在材料的冶炼、加工、运输过程中,还发生在腐蚀产物和污垢的影响作用上,如腐蚀产物和污垢的形成将导致锅炉、换热设备的传热效率降低,消耗大量的能源。据统计,仅锅炉结垢降低传热效率一项,我国每年就要多消耗 1750 万吨标准煤。

(4)建立一个最适合人类居住的生存环境

腐蚀经常造成环境的严重污染,如硫酸厂的腐蚀会造成SO 2 、SO 3 等的泄漏,氯碱厂的腐蚀会造成氯气、盐酸等的泄漏,硝酸厂的腐蚀会造成氧化氮气的泄漏,大量报废的各种金属、玻璃钢、塑料、橡胶、石墨、涂料等的废料处理,都会造成环境危害。

(5)促进高新技术产业的发展

尿素生产工艺早在 1870 年就被提出来,但是由于高温、高压尿素甲铵的强腐蚀性和连续生产的特点,人们为寻找耐蚀材料和防护的途径奋斗了大半个世纪。直到 1953 年,荷兰斯塔米卡邦公司提出在 CO 2 原料气中加入氧气作为钝化剂维持不锈钢的钝化,基本解决了不锈钢作为尿素装置结构材料的腐蚀问题后,才使尿素工艺从此真正走上了工业化的道路。法国的拉克气田 1951 年因设备发生了应力腐蚀开裂得不到解决,不得不推迟到 1957 年才全面开发。美国的阿波罗登月飞船储存 N 2 O 4 的高压容器曾发生应力腐蚀破裂,若不是及时研究出加入体积分数为 0.6% 的 NO 解决这个问题,登月计划将会推迟若干年。又如,国内三套异丁烯生产装置由于高温稀硫酸腐蚀问题难以解决,加上原料来源等原因,已有两套下马。剩余的一套虽然防腐蚀投资增加到原装置投资的 4 ~ 5 倍,部分管道甚至使用了锆材,但生产仍不正常,生产周期仅为一两个月,产量长期达不到设计要求。

20 世纪以来,石油、化学等工业的高速发展,促进了腐蚀理论和耐蚀材料的研究和应用。现在我国已初步解决了在石油天然气开发、石油化工、化学工业、船舶制造、航空航天、交通设施、核能等现代工业中的腐蚀问题,研制出了许多耐蚀金属和非金属材料,基本上满足了工业生产发展的需要。人类在与腐蚀做斗争的过程中,不断创造出新材料、新技术,推动生产的发展和科学的进步。例如人造骨骼、人造关节、人造心脏瓣膜、人造心血管支架等生物医学高科技领域的发展都与耐腐蚀功能材料的发展紧密相关。

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