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海洋平台腐蚀监测规范(海洋环境腐蚀等级)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-06-01 12:05   点击:271  编辑:jing 手机版

1. 海洋环境腐蚀等级

不锈钢测试液是用来测试不锈钢材料的耐腐蚀性能的。在使用过程中,我们需要关注其n8和n低指标的含义。n8是不锈钢测试液中酸浓度的表示,它代表测试液中硝酸的浓度。硝酸是一种常用的酸性试剂,对不锈钢的腐蚀能力具有很强的鉴定作用。n8值越高,代表测试液中硝酸的浓度越高,因此不锈钢材料的腐蚀性能越强。n低是不锈钢测试液的酸性指数,n低值越低,代表测试液的PH值越低,酸性越强,因此不锈钢材料的耐腐蚀能力越强。因此,当我们使用不锈钢测试液测试不锈钢材料时,需要注意n8和n低值的含义,以便准确评估其腐蚀性能,从而更好地选择合适的材料。

2. 海洋腐蚀环境分区

氯盐使根据混凝土里的钢筋生锈:因为钢筋的化学成分是C、SI、Mn、P、S。

氯离子Cl比这五种任何一种一种元素都活泼,所以就会与之反应从而改变钢筋的化学成分,使之生锈。

硝酸盐(NO2)-中的N为+3价,所以既有氧化性,又有还原性,有较强的氧化能力。

亚硝酸盐中的N为+2价,在正常较难与其他物质反应,除非是高温、高压下才与极少数反应。氯离子引起的钢筋锈蚀水下商品混凝土中,氯离子进行商品混凝土通常有两种途径:

其一是“掺入如含有氯盐的外加剂,使用海砂,施工用水含氯盐,在含盐环境中搅拌,浇筑商品混凝土时,其二是”渗入“环境中的氯盐通常通过商品混凝土的宏观、微观缺陷,渗入到商品混凝土中并达到钢筋表面,直接或间接破坏商品混凝土的包裹作用及钢筋钝化的高碱度两种屏障,使之发生锈蚀继而锈蚀产物体积膨胀,使商品混凝土保护层开裂与脱落;在海洋环境中的水下商品混凝土结构大都是这种情况。氯离子引起钢筋锈蚀可以从以下几个方面分析:

1破坏钝化膜商品混凝土属于碱性材料,其孔隙溶液的PH值为12-14,因而对钢筋具有较好的保护作用,有利于钢筋表面形成保护钢筋的钝化膜,但这种钝化膜只有在高碱环境中才是稳定的。

假如四周环境PH值降到11.8时,钝化膜就开始变得不稳定,当PH值继续降到9.88时,钝化膜就开始变得难以生存或逐渐破坏,使得进入商品混凝土中的氯离子吸附于钝化膜处,并使钝化膜的PH值迅速降低,逐步酸化,从而使得钝化膜被破坏。

2形成腐蚀电流无论商品混凝土碳化还是氯离子侵蚀,都可以引起钢筋部分锈蚀,在钝化膜破坏处有腐蚀电流产生,在钝化膜破坏还与未破坏区这间存在电位差,有宏电流产生,但微电流要比宏电流大得多。

又因为氯离子的存在大大降低了商品混凝土的电阻率,并且氯离子和铁离子的结合可以形成易容于水的氯化铁,从而加速了腐蚀产物向外的扩散过程,并由于宏观腐蚀电流在钝化膜破坏区边边缘最大,使得靠近钝化区的边缘的局部钝化膜破坏较快,这种现象称为局部锈蚀钢筋的“边缘效应”。

3氯离子导电作用正是由于商品混凝土结构中氯离子的存在,大大降低了阴、阳极之间的欧姆电阻,强化了离子通路,提高了腐蚀电流的效率,从而加速了钢筋的电化学腐蚀过程,氯离子对商品混凝土中钢筋锈蚀更严重更快速.而氯化物是钢筋的一种活化剂,它能置换钝化膜的氧而使钢筋发生溃烂性腐蚀,而氯盐是高吸湿性的盐,它能吸收空气中的水分变成液体,从而使氯离子从扩散作用

3. 海洋环境腐蚀性

金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中,海水本身是一种强的腐蚀介质,同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击,加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。海洋腐蚀主要是局部腐蚀,即从构件表面开始,在很小区域内发生的腐蚀,如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外,还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等

。通常

,金属构件在海洋飞溅区(指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域)的全面腐蚀速率最高。防止海洋腐蚀的措施除正确设计金属构件、合理选材外,通常有以下几种:①采用厚浆型重防式涂料。②对重点部件采用耐腐蚀材料包套。③设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。④根据电化学腐蚀原理,采用牺牲阳极。

4. 海洋环境的腐蚀情况

304不锈钢管在干燥清洁的大气环境中,具有优良的抗锈蚀性,但是在海洋环境中很快就会生锈,由于海水中含有大量的盐分,氯离子,304不锈钢管很容易产生晶间腐蚀,不仅仅表面腐蚀,还会大大降低它的机械性能,可能出现断裂。所以在海洋环境中,尽量选用低碳牌号如00cr19ni10(304L),或稳定的,含有Mo,Nb,ti,cu等元素的牌号:如022cr17ni12mo2 (316L不锈钢管)。其中316L不锈钢管兼顾低碳(少于0.03%)和稳定元素mo(2%以上),所以海水中,相比304建议使用316L。

但是长期浸泡在海水中还是会出现点腐蚀和缝隙腐蚀,双相不锈钢管是好的选择。

5. 海洋环境腐蚀性能测试

在ISO标准中,腐蚀环境被分为6类,其中海洋环境的腐蚀等级最高。受海水飞沫中含有的氯化钠颗粒的影响,近海200米以内的陆地环境上的腐蚀也属于海洋腐蚀环境的范畴。

海洋环境中的腐蚀主要有化学腐蚀、生物腐蚀、机械作用腐蚀和电化学腐蚀,这些腐蚀一般是同时进行的。其中,对材料影响最大的是电化学腐蚀。海水是良好的导电介质,大多数金属在海水中腐蚀速率很大。

6. 海洋环境腐蚀等级标准

1.《中华人民共和国国家标准 工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-951

1)冷却循环水系统中微生物控制指标

异养菌 < 5×105 个/ml 2次/周

真菌 < 10个/ml 1次/周

硫酸盐还原菌 < 50个/ml 1次/月

铁细菌 < 100 个/ml 1次/月

2)冷却循环水系统腐蚀速率

★碳钢换热器管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a

★铜合金和不锈钢的腐蚀速度小于0.005 mm/a

3)冷却循环水系统污垢热阻

★敞开式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 2×10-4 ~ 4×10-4 m2hc/kcal

★密封式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 1×10-4 m2hc/kcal

4)冷却循环水系统中粘泥量

<4 ml/m3 (生物过滤网法) 1次/天

<1 ml/m3 (碘化钾法) 1次/天

7. 海洋环境的腐蚀情况可分为五大区

1.酸洗钝化。酸洗的时候一定要把船用不锈钢冲洗干净,船用不锈钢表面酸洗后会生成一层高密度的富铬氧化膜,这层膜是船用不锈钢为了在海水环境中防止海洋生物、微生物、海水的腐蚀,还有不生锈的关键。

2.使用氩弧焊工艺焊接。氩弧焊工艺是在普通电弧焊原理的基础上,利用氩气在保护船用不锈钢的情况下进行焊接,之后打磨焊接处,再进行固熔处理。

8. 海洋腐蚀环境理论及其应用

对于金属材料在腐蚀领域的研究,通常采取的是制备多个对照样品,分别在不同环境条件下进行腐蚀或腐蚀不同的时间,通过测量腐蚀失重、观察腐蚀形貌和腐蚀产物等方法,分析材料的腐蚀机理,并最终得出结论。

这种传统方法使用的样品多,实验时间长。

原位测试可以跟踪研究材料显微组织的转变规律和机理。

但要实现原位测试,必须借助特殊且昂贵的专用设备,对于材料腐蚀的原位测试,需要借助专门的环境扫描电镜(esem)来进行观察。

然而该方法无法观察到腐蚀产物之下材料基体的腐蚀形貌;并且该方法是在样品室内流通流动的气体腐蚀介质营造腐蚀环境,而无法在设备中流通液体腐蚀介质,因此无法模拟某些腐蚀环境,例如海洋腐蚀环境。

并且在传统的腐蚀研究中,一般将材料作为一个整体进行分析,很少对材料的微观组织结构进行研究。技术实现要素:本发明的目的是克服现有技术中的,传统方法用样多、耗时长,原位测试受模拟腐蚀环境限制等不足,提出了一种类似原位测试的定位跟踪表征技术,可连续观察材料腐蚀过程的微观组织结构在不同腐蚀阶段的演化规律,获得材料表面腐蚀形貌及产物的时序数据,分析材料的腐蚀机理。

9. 海洋环境腐蚀等级Im4

大气腐蚀等级:C5M(很高)(海洋环境)

室外典型环境:海洋环境、海上平台及高盐分的海岸地区

室内典型环境:长期冷凝水存在,高污染性建筑物或区域

根据这些,我们可以在定购防腐涂料时,选择最合适自己的防腐涂料。

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