海洋工程结构与船舶防腐蚀技术措施研究谷宇

海洋工程结构与船舶防腐蚀技术措施研究谷宇

大连中远海运重工有限公司辽宁大连116113

摘要:随着我国经济实力与科学技术水平的逐步提高,我国增强开发海洋的力度,海洋是资源储藏和维护国家安全的宝地,其开发工作得到相关部门的重视,由于海洋环境的独特性,使得腐蚀很容易发生。本文主要针对其存在问题提出合理化的解决措施。

关键词:海洋工程结构;船舶防腐蚀技术;

1我国海洋工程结构和船舶腐蚀的基本情况

目前对开发海洋资源造成最大困扰的是船舶和工程结构的腐蚀问题,因为在海洋中盐分的浓度比较大,对海洋工程和相关的产业带来的腐蚀会非常严重,给人们带来了极大的经济损失和危害。在地球上,海洋占据着绝大多数的面积,随着时间的推移和发展,人们活动的脚步逐渐向海洋的各个环节和角落进行延伸,同时,随着海洋工程和产业的发展,海洋产业和航海运输业也逐渐成为了现代社会中世界经济发展的主要来源。在进行海运过程中,有90%以上是为了更好地进行国际经济贸易,因此对经济全球化和经济的可持续发展都起到了极大的推动作用。尤其是在进行海洋石油和其他资源的开发过程中,海洋工程会对整个资源的开发和流通都起到了决定性的作用,因此海洋工程建设不仅为我国的经济发展奠定了基础,也为世界经济的发展奠定了极大的作用。但是在发展的过程中,也有一个我们十分困扰的问题,就是海洋工程的建设和发展过程中,船舶会出现严重的腐蚀情况,对海洋工程的发展和安全起到了极大的威胁和影响作用。也正是由于严重的船舶腐蚀情况,每年这项工程损失的经济费用大约能达到我国总体GDP的5%,由此可见影响之大。一般情况下,海洋中的腐蚀导致的经济损失实际上是要比自然灾害中给我们带来的经济损失还要严重,因此为了更减少经济损失,我们必须要通过运用更科学的方式和合理的技术对海洋工程进行完善,同时尽可能的将船舶防腐蚀技术得到更好地发展,有效地减少我国的经济损失。

2防护海洋工程结构和船舶防腐蚀的趋势和策略

2.1涂装防腐涂层

在进行船舶防腐蚀工作中,最主要的措施就是涂装防腐涂层。防腐涂层的类型有很多,在选择时主要参照该类型涂层适用的区域,船舶各区域防腐年限的要求以及涂料价格范围,经过重重考虑之后根据不同的区域选择不同的防腐涂层配套。在进行防腐涂层的涂装过程中,需要严格控制施工质量,避免涂层缺陷和漏涂,因为这是海洋工程及船舶的大忌,一旦出现涂层质量不好的情况,就不可避免的需要进行涂层修护,造成成本增加。所以一定要确保防腐涂层的质量以及膜厚。

2.2防污涂料的使用

在船舶与海洋工程建设中使用防污涂料的目的主要是为了确保船舶的表面光滑、清洁。不被海洋各种生物而污染,最终影响了船舶的正常使用。防污涂料主要是依靠防污剂来实现。一般情况下主要是有氧化亚铜、氯化锌等毒料,但随着我国对于生态环境以及环境污染等问题的逐渐重视,现阶段污染环境较大的防污原料已经被停止使用,相关部门及专业人士已经在积极研究更加适合于船舶与海洋工程的防污试剂,并在一定程度上取得了较好的成绩。但是由于海洋生物附着的机理比较复杂,且能够产生污损的生物种类繁多,所以还有大量的研究工作要做。目前主要是集中在抑制生物和材料的接触上,减少附着的发生。防污涂料的寿命已经有了一个提升,但是仍然需要研发,改善防污材料的性能和使用寿命,并且要实现环保,不污染环境。

2.3阴极保护技术

船体的阴极保护技术有牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种。1)牺牲阳极阴极保护技术是通过在船体外表面安装充当阳极的被牺牲掉的金属块,以保护作为阴极的船体钢板不被腐蚀。目前,船体使用的牺牲阳极有锌—铝—镉三元合金(称为三元锌牺牲阳极)、高效铝合金阳极、铁合金阳极等。各种不同船型所采用的牺牲阳极型号和数量是根据船体各部位的形状、面积和环境情况专门设计的。2)外加电流阴极保护技术。这种技术是将牺牲阳极保护中的牺牲阳极块更换只起导电作用而不溶解的辅助阳极,在阳极和钢板之间加一直流电源,并通过海水构成回路。电源向钢板输入保护电流,使钢板成为阴极而得到保护。该外加电流保护系统由恒电位仪也就是外加电源、参比电极、不溶性辅助阳极构成。整个系统使船体电位始终保持在保护电位范围内。

2.4减少异种金属部件的直接连接

船舶上普遍使用多种金属材料,如钢质船体、铜质、钛合金、不锈钢及钢质管道等。它们之间不可避免地要进行相互连接,如钢管要固定在船体上,不锈钢管路可能与铜质阀门连接,也可能与钢质船体连接等。如果这些不同金属之间未加电绝缘,当管路、设备的内部或外部有海水时,就会发生电偶腐蚀。致使负电位的金属遭到快速腐蚀溶解。因此,在船舶上,采用防腐蚀电绝缘连接方式,避免此类问题的发生。

2.6船体海生物清除

海水中有些生物和微生物,它们容易附着在船体及海水管道表面,而形成船体海生物污底。它对船体的腐蚀有复杂的影响。虽然一方面,有些海生物死亡后留下的石灰质壳体,当它们覆盖满金属表面时,能起到一定的保护作用,减缓腐蚀;但是,起主要作用的是另一方面,附着在船体表面的海生物生命活动中释放的CO2,使周围海水呈酸性,死亡的海生物分解释放出H2S,又会使金属的腐蚀速度增加;有些海生物能够穿透和破坏涂层,使金属腐蚀加速。船体海生物钙化的污底会加速涂层系统失效,因此增加船体结构对腐蚀的敏感性。

总结:船舶与海洋工程项目作为我国国民经济的基础项目在整个经济发展过程中所起到的作用是不言而喻的。作为船舶与海洋从业者,要不断增强自身对于施工作业及原材料使用的研究分析,同时可以针对防腐蚀技术借鉴国外先进的技术并结合我国发展现状创新出符合我国船舶与海洋发展的防腐蚀技术。为防腐蚀技术的发展奠定更好的基础,同时推动我国海洋工程的发展,不断增强我国的综合国力,稳稳地站在世界发展的潮流中。

参考文献:

[1]马国彬.浅谈新型环保船舶涂料的防腐技术[J].科技创新与应用,2014(16).

[2]张波,方志刚,李向阳等.铝合金船舶的腐蚀防护技术现状与展望[J].中国材料进展,2014(7).

[3]金晓鸿.船舶涂料国际新标准的发展和应用思考[C]//国际海洋与重防腐涂料及涂装技术研讨会.2010.

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