海洋腐蚀船舶的图片(海洋腐蚀的危害)

江南官网app 2023-05-15 05:48 编辑:jing 61阅读

1. 海洋腐蚀的危害

会的。

海洋周围是一个非常具备腐蚀性的环境。具有高热高盐碱和高潮湿度这三大腐蚀性条件。将会很容易导致汽车表层的油漆脱落或者磨损,从而同内部的金属结构产生氧化反应,造成汽车的破坏。

长时间还会腐蚀到汽车的内部结构,从而造成功能性缺失,使汽车无法正常的运作。

2. 海洋有腐蚀性

越广泛,海洋环境下的腐蚀,高压,水底暗流流动带来的强剪切作用对材料的耐腐蚀性,强度和疲劳性能提出了严格的要求。碳纤维复合材料自身有着优良的耐皮性能、抗蚀性能,在海洋领域的开发拓展中占有优势,现如今,碳纤维复合材料在海洋领域发挥着越来越大的作用。

一、碳纤维复合材料在海底油气田建造中的应用

碳纤维复合材料可以用作油田钻井平台中的生产井管、抽油杆、储藏槽、海底输油管、甲板等部件。其制造工艺分为拉挤成型工艺和湿法缠绕工艺。拉挤成型法一般用在普通管材和连接管上。缠绕法一般用作储槽和压力容器的表面,也可用在各向异性的柔性管道之中,碳纤维复合材料可以特定的角度缠绕排列在铠装层之中。

一个1500m水深的钻井平台,其钢制系缆的质量就达6500t左右,而碳纤维复合材料密度是普通钢材的1/4,若使用碳纤维复合材料取代部分钢材将显著减少钻井平台的载重负荷,一定程度上可以节省平台的建造成本。抽油杆在作业中要进行往复运动,由于管外海水压力与管内压力不平衡极易引起材料的疲劳断裂,而用碳纤维复合材料即可解决这一问题,由于海水环境耐腐蚀,碳纤维复合材料在海水中使用寿命比钢材要长,并且可以获得更深的使用深度。

碳纤维复合材料的连续抽油杆是一种类似胶片的带状结构,柔韧性很好。20世纪90年代由美国生产并应用。它是以碳纤维为增强纤维,不饱和树脂为基体材料,高温下交联固化后通过拉挤成型工艺生产制得。2001——2003年我国在纯梁油田中使用碳纤维抽油杆和普通钢制抽油杆做了试点,使用碳纤维抽油杆能明显提高出油量,减少电机的载荷,相比之下更节能。而且碳纤维复合材料抽油杆比钢制抽油杆更耐疲劳,抗腐蚀性能更好,更适合应用在海底油田的开发中。

3. 海洋腐蚀的危害是什么

海水是一种含有多种盐类的电解质溶液,以3~3.5%的氯化钠为主盐,pH值为8左右,并溶有一量的氧气。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氧去极化腐蚀。其主要特点是海水中氯离子含量很大,因此大多数金属在海水中阳极极化阻滞很小,腐蚀速度相当高;海浪、飞溅,流速等这些利于供氧的环境条件,都会促进氧的阴极去极化反应,促进金属的腐蚀。海水导电率很大,所以不仅腐蚀微电池活性大,宏电池的活也很大。海水中不同金属相接触时,很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米,只要存在电位差,并实现电联结,就可能发生电偶腐蚀。

对于处于海水环境中的桥梁结构来说,除了大气部位受海洋性大气腐蚀影响之外,可以把桥梁如同海洋工程一样分为飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。

(1)飞溅区

指平均高潮线以上海洋飞溅所能湿润的位置。在这个部位,金属材料表面连续不断地被海水湿润,海水又与空气充分接触,含氧量充分,含盐量很高,加上海水的冲击作用,腐蚀在这个部位最为严重。当很高的风速和海流速造成强烈的海水运动时,海水的冲击会在飞溅区成磨耗-腐蚀联合作用的破坏。同时强烈的海水冲击不断地破坏腐蚀产物和保护涂层,增加了飞溅区的腐蚀。

不同海区飞溅区的腐蚀主要于风浪和温度。飞溅区金属表面温度更接近于气温。风浪大的热带海域钢铁在飞溅区的腐蚀最为严重。

(2)潮差区

指平均高潮位与平均低潮位之间的区段,金属表面与含氧充分的海水周期性地接触,引起腐蚀。与飞溅区相比,潮汐区的氧扩散没有飞溅区那样快,也无强烈的海水冲击。潮汐区金属表面温度受气温影响也受海水温度的影响,通常接近于表层海水温度。

潮差区有海生物栖居,而飞溅区没有。

潮差区的腐蚀通常是平均高潮位和平均低潮位最为严重,这是氧浓差电池的作用。潮差段因供氧充分,成为阴极,受到一定程度的保护,腐蚀减轻。低潮位以下全浸区因供氧相对较少成为阳极,使腐蚀加速。在工程设计上,有时把潮差区并入飞溅区一起考虑,并不是因为两段间的腐蚀是一样的,而是从施工、维护和阴极保护方面加综合考虑,使之协调一致。

(3)全浸区

平均低潮线以下的位置为海水全浸区。根据海洋的深度不同,又分为浅海区和深海区,二者并无确切的深度界限,一般所说的浅海区大多指100~200m以内的海水。

海洋环境因素如温度、含氧量、盐度、pH值等随海洋的深度而变化,所以海水深度必然影响到全浸区金属的腐蚀行为。其中是最为主要的因素是温度和含氧量。全浸区中钢铁的腐蚀速度在0.07~0.18mm/a。

浅海区海水氧处于饱和态,温度高,海水流速大腐蚀比深海区大,海洋生物会粘附在金属材料上。一般来说,20m水深以内的海水较深层海水具有更强的腐蚀性。深海区的含氧量较小,温度接近0℃,海洋生物的活性减小。

(4)海泥区

主要由海底沉积物构成,含盐度高,电阻率低,因此是良好的电解质,对金属的腐蚀要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低,所以海泥区的腐蚀比全浸区要低。

海洋中存生在着多种动植物和微生物,它们的生命活动会改变金属-海水界面的状态和介质性质,对腐蚀产生不可忽视的影响。海生物的附着会引起附着层内外的氧浓差电池腐蚀。某些海生物的生长会破坏金属表面的涂料等保护层。在波浪和水流的作用下,可能引起涂层的剥落。在附着生物死后粘附的金属表面上,锈层以下以及海泥里,都是缺氧环境,会促进厌氧的硫酸盐还原菌的繁殖,引起严重的微生物腐蚀,使钢铁的腐蚀增大,其典型特征是外貌呈沾污的黑色糊。一些研究结果表明,在SRB大量繁殖的海泥中,钢铁的腐蚀速度要比无菌海泥中高出数倍到10多倍,甚至还要高出海水中2~3倍。

如同潮差区和全浸区一样,在全浸区和海泥区之间也会因为氧的浓度不一样而造成浓差电池。泥线以下因为相对缺氧而成为阳极,加重腐蚀。

4. 海洋腐蚀环境

众所周知,海洋大气腐蚀是材料与它所处的海洋大气环境之间,通过化学或电化学作用而引起的破坏,它涉及气、液、固三相及其相界面,是一个非常复杂的过程。据统计,世界各国每年因大气腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的1.5%~3%。此外,大气腐蚀本身以及由大气腐蚀引发的事故还会污染人类生存环境。由此可见大气腐蚀破坏的严重性。海洋大气环境由于具有高湿、高盐雾、高日照辐射强度等特点,导致金属材料在这种环境中的腐蚀破坏非常严重。

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光照辐射对金属海洋大气腐蚀过程的影响主要是通过具有半导体性质腐蚀产物的光电化学效应来进行的。从原理上讲,当具有半导体性质的腐蚀产物在受到能量高于其禁带宽度的光照辐射后,价带中的电子将被激发到导带上产生光生电子和空穴对,这些光生电子和空穴会直接参与并影响基底金属的海洋大气腐蚀过程,从而导致暴露在海洋大气环境下的金属材料的腐蚀过程变得非常复杂,也出现了很多无法用现有的腐蚀理论来解释的异常海洋大气腐蚀现象,特别是在南海海域出现的异常严重的金属材料海洋大气腐蚀问题

5. 海洋腐蚀防护的意义

材料腐蚀发生在材料表面。按腐蚀反应进行的方式分为化学腐蚀和电化学腐蚀。前者发生在非离子导体介质中;后者发生在具有离子导电性的介质中,故可通过改变材料的电极电位来改变腐蚀速度。

按材料破坏特点分为均匀腐蚀、局部腐蚀和选择性腐蚀。

均匀腐蚀指材料表面各处腐蚀破坏深度差别很小,没有特别严重的部位,也没有特别轻微的部分。

局部腐蚀是材料表面的腐蚀破坏集中发生在某一区域,主要有孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。

选择性腐蚀是金属材料在腐蚀介质中,其活性组元产生选择性溶解,由金属材料合金组分的电化学差异所致。

按腐蚀环境又分为微生物腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀和高温腐蚀等

6. 海洋腐蚀的类型

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。

7. 海洋腐蚀的危害有哪些

海水侵蚀、海沙掩埋、海风侵扰等碱性气氛中的钢铁使用环境,这种情况一般是用耐候钢和海上钢结构专用钢材,我国已经圆满解决了这个难题,以舞阳钢铁公司为代表的一批企业可以生产这样的钢材。

8. 海洋腐蚀重大案例

铜及铜合金在海水中,表面直接形成氧化亚铜保护薄膜,上面还沉积有其他腐蚀产物,如氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜或碱式碳酸铜和含钙物质。

温度、海水流速和海生物等都会对腐蚀产生影响,铜及铜合金在海洋环境中以均匀腐蚀为主,其中全浸区最重,潮汐区次之,飞溅区最轻。

9. 海洋的腐蚀与防护

按防腐对象材质和腐蚀机理,海洋防腐涂料可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要指运输船舶、集装箱、海上桥梁、港口机械、输油管线、海上采油平台等大型设施的防腐涂料,非钢结构海洋防腐涂料主要指海洋混凝土构造物防腐涂料。海洋防腐涂料主要有无机富锌、有机富锌、有机硅、环氧、丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷类涂料,可根据不同海洋环境腐蚀特点和防腐年限选用不同的涂料和涂层体系。

海洋防腐涂料一般要求具有如下性能:

①具有良好的物理性能。对腐蚀介质抗渗性好,对钢材表面附着力好;

②具有良好的力学性能。耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损;

③具有优异的化学性能。耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀;

④与电化学保护系统相容性好。飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性;

⑤具有良好施工性能。可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工;

⑥符合健康、环保、安全的要求。要求涂料固含量高,挥发性有机化合物(VOC)含量符合国家或国际标准要求;

⑦其他特殊要求。如:淡水舱涂料要求无毒性并符合国家卫生认证要求;用于不锈钢表面的涂层中可滤去氯含量不能超过200mg/kg,涂层中不含锌;船舶压载舱涂料要符合国际海事局(IMO)《船舶压载舱保护涂层性能标准》的要求;船舶水线以下部位涂料要求防止海生物附着等。

常用的海洋重防腐涂料主要相关国际标准有:

①ISO12944防护涂料体系对钢结构的腐蚀防护;

②NORSOKM501表面处理和保护涂料;

③ISO20340近海及相关结构防护涂层体系的性能要求;

④NACESPO108防护涂层对近海结构的腐蚀控制;

⑤IMO船舶压载舱保护涂层性能标准(PSPC)。

海洋防腐涂料及其涂层配套通常要满足ISO12944、NORSOKM501、NACESPO108和ISO20340相关防腐标准的要求。一般都要预先通过严格的腐蚀试验和认证,试验项目主要有:

①耐盐雾(盐水)试验4000h;

②耐阴极剥离试验;

③耐湿热试验4000h;

④循环腐蚀试验4200h。

10. 海洋环境腐蚀性

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。

11. 海洋腐蚀的危害图片

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

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