海水淡化用耐蚀铜合金分解
铜及铜合金在我国实海海域暴露16年局部腐蚀规律(精)
收稿日期:2003204204初稿;2003206204修改稿基金项目:国家自然科学基金资助项目(50271011作者简介:赵月红(1973-,女,硕士,工程师.Tel :010-******** E -mail :lly @mail 1grinm 1com 1cn铜及铜合金在我国实海海域暴露16年局部腐蚀规律赵月红,林乐耘,崔大为北京有色金属研究总院,北京100088摘要:本项目研究了19种铜及铜合金在我国青岛、舟山、厦门、榆林四个海水腐蚀试验站暴露1、2、4、8、16年的局部腐蚀规律.暴露实验表明,榆林站全浸区因温度高和海生物附着共同作用是铜合金表现一定的局部腐蚀现象;舟山海域因为高流速的含泥沙海水的冲刷作用,也使铜合金发生局部腐蚀;厦门海域对铜合金的局部腐蚀有一定的减缓作用,使铜合金板材没有局部腐蚀发生,但厦门海域的这种减缓作用有一定的限度;青岛海域全浸区的局部腐蚀程度不高,但暴露后期在潮差区铜合金的局部腐蚀比全浸区严重.关键词:铜合金;实海暴露;局部腐蚀中图分类号:TG 17215文献标识码:A 文章编号:100226495(20030520266206LOCAL IZED CORR OSION OF COPPER AN D ITS ALLOYS IN SEAWATER AT FOUR TEST SITS ALONG CHINA COAST FOR 16YEARSZHAO Yue 2hong ,L IN Le 2yun ,CU I Da 2weiGeneral Research Institute f or Nonf errous Metals ,100088Beijing ,ChinaABSTRACT :The regulation of localied corrosion of 2kinds of copper and 17kinds of copper alloys ex 2posed in seawater at test sites of Qingdao ,Zhoushan ,Yulin and Xiamen for 16years has been studied.Results show that during immersion in the seawaters ,copper alloys suffered from pitting corrosion due to high temperature andmarine living adhesion at Yulin ,and due to higher flow velocity of seawater containing sand at Zhoushan.However ,the seawater at Xiamen seems to prohibit pitting corrosion of copper alloys ,so that no pitting corrosion was observed for copper alloy plates tested there.The copper alloys suffered from more serious pitting corrosion in the mean tide zone than that in the immersion zone at Qingdao during the later exposure stage.KE Y WOR DS :copper alloy ;seawater exposure ;pitting corrosion铜及铜合金在海洋环境中具有优良的耐蚀性能和抗污性能,因此广泛用于海洋工程和海洋开发中[1,2].其耐蚀性与抗污性的机理研究主要集中在对腐蚀产物膜特征的研究[3~7].本项目研究了铜及铜合金在我国青岛、舟山、厦门、榆林四个海水腐蚀试验站暴露16年的海水的腐蚀行为,主要讨论铜合金在各海域的局部腐蚀规律.1实验方法依据国标(G B5776-86进行实海挂样获得平均点蚀和最大点蚀数据.暴露周期分别为1年、2年、4年、8年、16年.试验区域包括全浸区、潮差区、飞溅去.各海域的海水化学因素见表1.试验使用的铜及铜合金有板材12种,管材7种,其合金牌号及性能见表2.对于板材,在剪板时,需要将试样长边垂直于板材轧制方向,铣边制成200mm ×100mm 试样.管材取成200mm 长的试T able 1E nvironmental factors of sea w ater in experiment sta 2tions (annu al averagesfactorsQingdao Zhoushan Xiamen Yulin temperature ,℃1316171020192710dissolve oxygen ,ml/L516513513413~510p H8116811481138130salinity ,‰3212261027103310~3510flow velocity ,m/s0110156~11330130101第15卷第5期2003年9月腐蚀科学与防护技术CORR OSION SCIENCE AN D PR OTECTION TECHN OLOG YVol 115No 15Sep 12003T able 2Mechanical property of copper alloys 3sample No 1mechanical propertyσb ,MPaδ,%rocess state 1TU P 3471111hardened 2T23501011hardened 3QSi3-15682314hardened 4QSn615-0115622313hardened 5HSn62-14532217hardened 6QBe27711310hardened plate 7HMn58-26001013hardened 8HAl77-2A 3507912annealed 9HSn70-1A 3437314annealed 10H68A 3286910annealed11B104891613annealed 12B303515217annealed 13H68A 3896015half hardened14HSn70-1A 3716815annealed15HAl77-2A 3776311half hardened tube 16B303923615half hardened17B103074318annealed18B3033369441819HAl77-2A3340861143Impurity content of alloys is accordane to metallurgy standards.33Italian product样.试样投放前进行去油处理,程序为:汽油洗—金属洗涤剂洗—水洗—蒸馏水洗—无水乙醇脱水—干燥—包装,并对试样尺寸进行精确测量,同时检查并记录原始表面缺陷.经过试验周期后,从现场取出试样,然后按国标(G B5776-86的方法进行后处理.2结果与讨论211铜合金在各海域全浸区的腐蚀规律由图1铜合金板材的平均腐蚀速率可见,铜合金板材在海水中暴露16年,平均腐蚀速率按舟山、榆林和厦门、青岛依次递减.从图2可见,平均点蚀深度按榆林、舟山、青岛、厦门的顺序递减.在舟山平均腐蚀速率虽然最高,特别是QSi3-1、HAl77-2A 、HMn58-2、HSn62-1、H68A 等,但平均点蚀深度(0105~0194um/a 远比榆林的数据(0103~1154um/a 低,这说明舟山海水对铜合金的腐蚀相对榆林站来讲主要还是均匀腐蚀.舟山站是典型的含泥沙海水,海水流速也远高于其他各站,含泥沙海水的冲击腐蚀使铜合金板材上的点蚀坑深度相对较小.舟山的泥沙海水也使各铜合金表现出对冲刷极大的敏感性差异.QSi3-1、HMn58-2对泥Fig.1Average corrosion rate of copper alloy plates exposesed in immersion zone ofseawaterFig.2Average depth of 10deepest pits on copper alloy plates exposesed in immersing zone of seawater7625期赵月红等:铜及铜合金在我国实海海域暴露16年局部腐蚀规律沙海水的冲刷腐蚀敏感性在各铜合金中是最强的. QSn615-011和HAl77-2A在该站的腐蚀速度却与其他各站无大差别,说明这是两种较耐冲击腐蚀的铜合金.榆林海水与其他海域相比,主要特点是温度高(表1,部分铜合金在这一海域充分体现了对温度的腐蚀敏感性,如白铜、紫铜和锡青铜等在榆林站全浸区平均腐蚀速率数据最高,表现出对温度的腐蚀敏感性.同时这类铜合金的平均点蚀深度也是在榆林站最高,可见,榆林站的温度也造成铜合金在该海域有严重的局部腐蚀.另外由于榆林站的适宜温度,该海域海生物生长也很旺盛,海生物附着对铜合金板材在此海域局部腐蚀也有一定的贡献.最特殊的海域是厦门海域,因为由图1可以看到,铜合金板材在厦门的平均腐蚀速率并非最小,甚至部分铜合金板材在该海域的平均腐蚀速率比榆林站的平均腐蚀速率还高,如H68A,QSi3-1等,但在该海域除了部分铜合金板材只在暴露4年时有很小的点蚀坑外,所有的铜合金板材在暴露1年、2年、4年、8年甚至16年时均没有局部腐蚀发生.从厦门海水不同于其他海域的环境因素出发,可以推测这种对铜合金局部腐蚀特点是来自海水的化学成分和一定的流速.由于九龙江水注入到厦门海域,使该海域的盐度只有27‰,比榆林海域(盐度为33‰~ 35‰和青岛海域(盐度为32‰低,同时由于该海域的半日潮的平均潮差为319米(舟山半日朝平均潮差2108米,榆林站混合潮平均潮差只有116米,造成潮水涨落时的流速偏高(0134~0167米/秒,这样的高流速海水的冲刷造成该海域铜合金板材有一定的腐蚀速率,同时低盐度又恰恰抑制了铜合金的局部腐蚀,即对铜合金板材的局部腐蚀有减缓作用.更具体的原因还有待于进一步研究.T able3Corrosion d ata of some copper alloy plates exposed in immersion zone of sea w ater for16yearscopper alloyteststationaverage corrosion rate,μm/a4816average depth of10deepset pits,mm4816depth of the deepest pit,mm4716 Qingdao119210117011201230127012301500149HAl77-2Xiamen214119—0112——0129——Yulin212215413011101180141011201340191Qingdao715611—01130117—01170125—QBe Xiamen2611516214——————Yulin12914817013501640198111211662109Qingdao619315417011201110120014501260154 B10Xiamen510411119——————Yulin161514011501400137012511250175Qingdao611316214011201090112012701150126 BFe30-1-1Xiamen219210218——————Yulin15414612011801200116014201650127T able4Corrosion d ata of some copper alloy tubes exposed in immersion zone of sea w ater for16yearscopper alloytubeteststationaverage corrosion rate,μm/a124average depth of10deepest pits,mm124depth of the deepest pit,mm124 Qingdao418214212—01120124—01220140HAl77-2A Xiamen417317314—01080123—01130130 Yulin3317214—01130124—01370150Qingdao1612710011401150118014201200125 B10Xiamen281615—01100137—01160156 Yulin1512911011301180136011901530171Qingdao2215140120113013701320121穿孔BFe30-1-1Xiamen392213—01320123—01440141 Yulin21128011901250119012301540182 862腐蚀科学与防护技术第15卷同时我们看到,这种减缓作用是十分有限的.由表4可见,B30管材暴露2年、4年时的在厦门海域平均点蚀深度分别为0132mm 、0123mm ,最大点蚀深度为0144mm 、0141mm ;其他管材在厦门海域也有一定深度的点蚀坑,因而厦门海水对铜合金管材上局部腐蚀的减缓作用并不明显或者没有显现出来.由于加工工艺不同,同牌号的板材和管材的微观组织结构不尽相同,表面膜状态更是有很大区别,这些决定了两者的耐蚀性能有一定的区别.试验结果表明,管材的耐蚀性能稍差于板材,特别是在腐蚀试验的前几年,同牌号的合金,管材的腐蚀速度明显大于板材.而厦门海水对铜合金局部腐蚀的减缓作用是很有限的,当合金的局部腐蚀敏感性增强时,厦门海水对局部腐蚀的减缓效果表现程度相对下降.青岛海域与其他海域相比,温度较低,这使铜合金板材在青岛海域的平均腐蚀速率一般比其他海域低,除了HMn58-2黄铜外,其他铜合金随时间下降规律比较好.除了HMn58-2和HAl77-2A 黄铜外,各铜合金板材暴露1年时的平均腐蚀速率数据相对2年、4年、8年分散一些,范围418μm/a~24μm/a ,而暴露2年时的数据范围是919μm/a ~16μm/a ,暴露4年的数据范围是516μm/a ~11μm/a ,暴露8年的数据为315μm/a~816μm/a ,各铜合金平均点蚀深度数据比较小(范围0104μm/a ~0146μm/a ,说明在青岛海域,铜合金板材只有相对轻度的局部腐蚀.212铜合金在各海域不同试验带的腐蚀规律金属材料在实海暴露一般表现出全浸腐蚀最重,潮差居中,飞溅最轻的规律,铜合金也是如此.铜合金板材在各海域潮差区和飞溅区的平均腐蚀率、平均点蚀深度随暴露时间的曲线关系见图3至图6.对比铜合金板材在青岛、厦门、榆林、舟山海域的潮差区平均腐蚀速率,可以知道在潮差区,铜合金的平均腐蚀速率按青岛、厦门、舟山、榆林依次减小,这是因为按此顺序各海域的温度依次升高,潮差区的铜合金板材表面的水膜相对挥发依次加快,即铜合金板材处于溶液中的时间相对会依次减少,因而腐蚀速率会依此降低.由局部腐蚀深度数据可见,铜合金板材只在青岛站和榆林站的潮差区有轻微的点蚀出现,而在厦门和舟山站基本无点蚀发生.这也是由于各站的温度特点和海水特点共同决定.Fig.3Average corrosion rate of copper alloy plates exposesed in mean tide zone ofseawaterFig.4Average depth of 10deepest pits on copper alloy plates exposed in mean tide zone of seawater9625期赵月红等:铜及铜合金在我国实海海域暴露16年局部腐蚀规律Fig.5Average corrosion rate of copper alloy plates exposed in splashing zone ofseawaterFig.6Average depth of 10deepest pits on copper alloy plates exposed in splash zone ofseawaterFig.7Average corrosion rate of copper alloy plates xposed in Qingdao seawater由飞溅区平均腐蚀速率可见,铜合金按青岛、榆林、厦门、舟山顺序递减,在青岛站有局部腐蚀发生,而其他飞溅站铜合金不发生局部腐蚀.青岛站的飞溅区建在岩石之上,海浪与岩石碰撞的浪花溅到试样上的几率远高于建在平台上的榆林、厦门、舟山站的飞溅试验区,因而在青岛飞溅区的试样得到的腐蚀数据高于其它站,并有轻度的局部腐蚀现象,平均点蚀深度数据范围(0105μm/a ~012μm/a .由榆林海域的飞溅区的铜合金的腐蚀速率可看,紫铜和青铜的平均腐蚀速率明显高于黄铜和青铜,这是由于紫铜和青铜对温度和氧含量敏感性强于黄铜和白铜.比较铜合金在青岛海域的三个试验带的平均腐蚀速率和平均点蚀深度可见,潮差区的铜合金表面点蚀深度大,这是因为潮差区的铜合金表面既有水膜的存在,同时氧含量高造成局部腐蚀相对严重,在072腐蚀科学与防护技术第15卷5期赵月红等 : 铜及铜合金在我国实海海域暴露 16 年局部腐蚀规律 271 Fig. 8 Average dept h of 10 deepest pits on copper alloy plates exposed in saewater of Qingdao 青岛海域海生物附着情况比较轻 , 对局部腐蚀影响较小 ,所以在青岛海域潮差区和全浸区的局部腐蚀程度相差不多 ,并且均比飞溅区严重 . 比较铜合金在青岛海域的三个试验带的平均腐蚀速率发现 ,青岛海域的铜合金腐蚀规律与其他海域不同 . 在其他海域铜合金的平均腐蚀速率一般按全浸区、潮差区、飞溅区依次减小 , 而青岛海域铜合金的平均腐蚀速率在全浸区和潮差区相差不多 . 这是因为青岛海域温度低 ,海生物附着情况比较轻 ,在全浸区腐蚀相对减轻 ; 而在潮差区 ,铜合金表面既有水膜的存在 ,温度低 , 水膜存在的时间多 , 同时氧含量又比全浸区高很多 ,造成腐蚀相对严重 . 所以在青岛海域潮差区和全浸区的平均腐蚀速率数据相差不多 ,并且均比飞溅区严重 . 从平均点蚀深度来看 , 暴露初期 ( 1 年 2 年时铜合金在潮差区的平均点蚀深度小于全浸区 , 但在暴露后期 ( 4 年 8 年时铜合金在潮差区的平均点蚀深度高于全浸区 ,特别是 QSi3 - 1Q ,Sn615 - 011. 后期 ( 4 年 8 年在潮差区的局部腐蚀程度比全浸区严重 ; 5 在潮差区 ,铜合金的平均腐蚀速率按青岛、厦门、、舟山榆林依次减小 , 只在青岛和榆林的潮差区有轻微的局部腐 ; 在飞溅区 ,铜合金的平均腐蚀速率按青岛、、、榆林厦门舟山顺序递减 ,在青岛站铜合金有局部腐蚀发生 ,而在其他飞溅站不发生局部腐蚀 . 致谢 : 本工作受到青岛、厦门、榆林和舟山各试验站负责同志及工作人员的大力支持 , 在此特致感谢. 参考文献 : [1 ] M Schumacher. Seawater Corr. Handbook [ M ] . Park Ridge , New Jersey ,U . S. A ,1979. 89. [ 2 ] T J Glover. Copper2Nickel alloy for t he construction of ship and boat hulls[J ] . British Corrosion Journal ,1982 ,17 (4 :155. [ 6 ] Zhu Xiaolong ,Lin Leyun ,Lei Tingquan. Corrosion resistance of [ 7 ] Zhu Xiaolong , Lei Tingquan. Characteristics and formation of of sulfide2accelerated corrosion of Cu2Ni alloy in sea water [J ] . Appli. Surf . Sci. ,1982 , (10 :431. (1 :16. sion science ,2002 ,44 :67. erties of copper2nickel alloy [ J ] . British Corrosion Journal , 2002 ,37 (2 :105. composition and microstructure on t he corrosion behavior of copper2Nickel alloys in seawater [J ] . Werk. Korro . ,1983 ,34 : 167. deformrd Cu2Ni alloy in seawater [ J ] . Rare Metals , 1997 , 16 3结论 1 全浸区榆林站因温度高和海生物附着共同作用使铜合金表现一定的局部腐蚀现象 ; 2 舟山海域因为高流速的含泥沙海水的冲刷作用 ,也使铜合金出现的局部腐蚀 ; 3 厦门海域对铜合金的局部腐蚀有一定的减缓作用 ,使铜合金板材没有局部腐蚀发生 ,但这种减缓作用有一定的限度 , 在铜合金管材上仍表现一定的局部腐蚀现象 ; 4 青岛海域全浸区的局部腐蚀不明显 , 但暴露 [ 3 ]D C Agarwal. Effect of ammoniacal sea water on material prop2 [ 4 ]L J P Prolenga ,F P Ijsseling. B H Koster. The influence of alloy [ 5 ] M E Schrader. Auger electron spectroscopic study of mechanism corrosion product films of 70Cu2Ni alloy in seawater[J ] . Corro2。
海水淡化工程中管道材料选用
海水淡化工程中管道材料选用摘要：海水淡化工艺的不断成熟，成为国家淡水资源补充的有效途径，是解决我国水资源危机和安全水源开拓的必然选择。
重视海水淡化科技和海洋淡水工程的发展是利国之本。
在海水淡化工程发展进程中，应对不同工艺环节的管道规格要求和环境要求，科学而合理地选择工程管道，具有十分重要的现实意义。
本文通过对海水淡化工程发展现状及常见管道防腐手段进行研究，就其海水淡化工程中管道材料选用进行了分析，并在此基础上提出了海水淡化工程中管道材料选用问题的革新性应对策略，将为我国海水淡化工程中管道材料选用提供基础参考。
关键词：海水淡化；管道；选用；策略国内外对耐海水腐蚀材料进行了大量的研究和开发, 可供选用的材料很多 ,如何结合不同工艺、不同条件和环境特征以及市场供货情况, 选择性价比较优的管道材料是海水淡化工程管道设计的首要任务。
1我国海水淡化工程中的发展现状我国人均水资源总量不及全球平均水平的四分之一，是一个严重干旱缺水的国家。
然而，我国又是水资源消耗最高的国家，每年的淡水取水量占据全球淡水资料利用的近17%。
水资源问题随着经济社会的不断显现。
海水淡化工艺的不断成熟，成为国家淡水资源补充的有效途径，是解决我国水资源危机和安全水源开拓的必然选择。
从海水淡化工艺原理上区分，主要可分为热法和膜法两大类，尤以低多效蒸馏法海水淡化技术和反渗透膜法海水淡化技术的应用较为成功。
其中，低多效蒸馏法具有海水预处理的依赖性较大，资源消耗少、淡水成品品质高等优势；反渗透膜法具有资源能耗小、工艺设备成本低等优势，二者较为契合未来海水淡化产业发展需求的工程技术，其技术应用水平已较为成熟。
同时，多级闪蒸法海水淡化技术，其工艺装置产量大，技术成熟可靠，在降低能耗的前提下，也将获得较好的利用。
我国的海水淡化工程技术的实践与研究起源于较晚，但其现有技术水平和工程规模已居世界前列。
资料显示，未来十年，我国的海水淡化产能将达到240万-300万吨/日。
海水淡化热交换用铜合金管的应用前景
海水淡化热交换用铜合金管的应用前景作者：浙江海亮股份有限公司日期：2009-07-09淡水是人类赖以生存的基本资源，海水淡化是缓解淡水日趋匮乏的有效手段。
海水的淡化技术日臻成熟，海水淡化产业越来越大，作为海水淡化装置的核心组件——铜合金热交换管，其应用前景如何？产业格局如何？本文给予评述和分析。
上世纪初，国际上就有“19世纪争煤、20世纪争石油、21世纪争水”的说法。
2009年1月30日，瑞士达沃斯世界经济论坛年会发布报告预测，在不到20年时间内，全球水资源短缺将导致大面积农田消失(消失面积相当于美国和印度两国农田面积的总和)，人类争夺水资源的竞赛将愈演愈烈。
报告警示，全球正面临“水破产”危机，水今后可能比石油还昂贵；另外，世界各国能源生产领域对水资源的需求量将大增。
联合国统计，全球淡水消耗量二十世纪初以来增加了约6—7倍，比人口增长速度高2倍，目前有14亿人缺乏安全清洁的饮用水，即平均每5人中便有1人缺水。
估计到2025年，全世界将有近1／3的人口(23亿人)缺水，涉及的国家和地区达40多个，中国是其中之一。
中国被联合国认定为世界上13个最贫水的国家之一，人均占有量仅为世界平均值的1／4，位居世界第109位，而且水资源在时间和地区分布上很不均衡，有10个省、市、自治区的水资源已经低于起码的生存线，水已经成为这些地区经济发展的瓶颈。
因此，为保证我国经济的可持续发展，解决淡水资源问题已迫在眉睫。
我国海岸线的总长约为3.2万公里，在地下取水和跨区域调水受到越来越多的条件限制的情况下，开发利用海水和苦咸水资源，进行海水(苦咸水)淡化就成为开源节流、解决我国淡水紧缺问题的一条有效的重要战略途径，而且发展海水(苦咸水)淡化技术，向大海要淡水也已经成为当今世界各国的共识。
海水淡化技术、产业发展概况1.海水淡化的主要方法和技术海水淡化是当今世界竞相研究的高新技术，美、法、日、以色列等国的技术已经非常发达，而且愈来愈得到一些沿海国家的高度重视，已形成海水淡化产业。
海水管路用B10合金腐蚀机制
海水管路用B10合金腐蚀机制、晶界工程及腐蚀产物膜研究0推荐查看目录导出添加到引用通知分享到|下载PDF阅读器铜镍合金管材是舰船、海洋工程、海水淡化、火电核电等行业的关键材料，具有不可替代性，其中使用量最大的是B10合金管。
但是，铜镍合金海水管路的腐蚀问题一直困扰着上述行业，是亟待解决的问题。
对海水管路用B10合金的腐蚀机制、微观结构及腐蚀产物膜进行研究，不仅对于解决上述行业问题具有重要的实际意义，而且有助于揭示铜镍合金这类单相固溶体金属材料的内在结构与外在耐蚀性之间的普遍规律，具有理论价值。
本文研究了海水管路用铜镍合金的腐蚀形式及机制，揭示了作为单相面心立方固溶体的B10合金的微观结构与其耐蚀性的关系，采用Lingston's溶液浸泡和EBSD技术，证实了B10合金中不同类型晶界的耐蚀性差异，并研究了∑3晶界与理想取向的偏离角对其腐蚀敏感性的影响。
本文还研究了晶界工程处理对B10合金组织和晶界结构的影响，并优选出最佳工艺，为利用晶界工程技术提高B10合金海水管路的耐蚀性提供了参考依据。
此外，本文研究了铜镍合金在海水中的腐蚀产物膜的形成过程和机制，明确了Ni、Fe等合金元素的存在形式和作用，揭示了B10合金的成膜规律及其对耐蚀性的影响。
主要研究结果总结如下:晶间腐蚀是海水管路用B10铜镍环的主要腐蚀形式，在其腐蚀坑底部、冲刷腐蚀区以及腐蚀穿孔的减薄区，都普遍存在着典型的“冰糖块”状晶间腐蚀形貌。
在服役环境条件下晶界是该铜镍环发生腐蚀破坏的薄弱环节。
优先腐蚀的晶界形成了回路，被包围的晶粒发生了严重的脱镍。
该B10铜镍环腐蚀破坏的机制是，脱镍腐蚀首先沿晶界进行，引起晶界的溶解，进而扩展到晶内。
该B10铜镍环的腐蚀破坏过程是含硫介质中的晶间腐蚀、脱成分腐蚀和冲刷腐蚀综合作用的结果。
B10铜镍管的晶界特征分布与其耐蚀性有直接关系。
其含有的低∑晶界（主要是∑3晶界）、尤其是具有较小角度偏差的“优质”∑3晶界和共格孪晶界越多，其腐蚀敏感性就越低。
铜合金管材在海水淡化装置上的应用
氯化物和 碳酸 ， 防 止 在蒸 发 器 的热 交 换 管 束 上结 以
＋ 收稿 日期 ：０ ６ ２—２ ２ ０ —１ ５ 作者简介： 自常厚 （９ ９ ）男 ， １４ ～ ， 高级经济师 。
多余 的盐水 由盐 水排 污泵 打 出并排到 排放 口。
铜合金管材在海水淡化装置上的应用43海水流动速度nts图3海水流动速度与年腐蚀深度的关系图4腐蚀试验比较3用于海水淡化装置的铜合金管材的生产工艺沈阳铜兴产业集团原沈阳有色金属加工厂于上世纪末建成了中国第一条铜合金冷凝管生产线
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第２ ３卷第 ２期
２ ０ 年 ４月 ０７
把 目光 投 向了占地 球 水 总量 ９ ． ３ ６ ５ ％的 海 洋水 。如
何综合 开发 利用海 水淡 化 。 扩大 淡水 来源 ， 已成 为 现
大 多数国 家 ， 其 是 临 海 国 家 竞 相 研 究 、 展 的 课 尤 发
题。
我 国作 为 一个 严 重 缺 水 的 国家 之 一， 水淡 化 海
工程 日益被 人们 重视 起 来 ， 于 ２ 并 ０世 纪 ９ ０年 代 末
期首 先在天 津投 资兴 建 了 目前 国 内容量 最 大 日产 ３ ０ ０ｔ台淡水 的两套 ＭＳ ０ ／ Ｆ海 水 淡化 装置 ， 我 国解 为
决缺少 淡水 问题开 辟 了新 的道路 。 该 装置 的工艺 及装 备情 况作 如下 简 介 ： １ １海 水淡化 设备运 行 的工 艺原 理 ．
前陆地 上可利 用 的 淡水 资源 难 以满 足 人 们 的需 要 ， 并 且伴 随人类 社 会的快 速发 展 ， 一矛盾 日渐 突 出。 这
据统计 ， 现在 世界上 有 ２ ６个 国家 的 ２亿多 人 口面临 缺水的威 胁 ， 每天约 有 ２ ５万 人 死 于 由于 饮用 不 洁 ． 净的水而 造成 的疾病 。如 何应 对 淡水 资源 短缺对 人 类 的威胁 ， 已突 出地摆 在 各 国 人 民面 前 。各 国在 纷 纷采 取措旋 保护 水资 源 ， 约 和合理 用水 的同时 ， 节 又
海水淡化工程中管道材料选用
海水淡化工程中管道材料选用发表时间：2016-07-27T14:30:18.290Z 来源：《基层建设》2016年10期作者：黄超[导读] 下面就对海水淡化工程的管道材料选用进行分析，希望可供相关从业者的参考借鉴。
天津市华泰龙淡化海水有限公司天津 300480摘要：在近些年来，海水淡化项目在沿海城市中得到了陆续的应用。
在海水淡化工程项目的施工过程中，管道材料的选用是十分重要的，国内外对耐海水腐蚀材料进行大量的研究以及开发，可供选用材料有很多，怎样结合不同工艺、不同条件、市场供货情况，选择性价比较优的管道材料是海水淡化工程中的首要任务。
下面就对海水淡化工程的管道材料选用进行分析，希望可供相关从业者的参考借鉴。
关键词：海水淡化工程；管道施工；材料选用前言：所谓海水淡化，其实是从海水中提取淡水的一项复杂而艰难的技术。
反过来讲，海水淡化过程也可以被看做是一个“海水浓缩”的过程。
在现阶段，低温多效蒸发以及反渗透海水淡化技术在沿海城市得到了广泛的应用，本文就结合了海水腐蚀的因素以及海水中常用的防腐蚀性材料选择的基础上，针对了海水淡化工程中管道材料选用的原则进行了简要的论述。
一、影响海水腐蚀的原因海水是一种复杂地天然平衡体系，是腐蚀性电解质溶液，有着较高的盐量、导电性、生物活性，所以，海水有着较强地腐蚀性，然而腐蚀性的过程及其现象都是十分复杂的。
金属在不同区域的海水环境中其腐蚀的规律也是有所不同，在不同因素的多重作用下，表现了腐蚀特征也各不相同。
中国科学院金属研究所经过了已取得的腐蚀数据进行了数学建模，研究海水环境因素对碳钢以及低合金钢的影响，表明了海水中的电化学反应的阴极过程通常受氧扩散速度控制，供氧十分充分，腐蚀的速度则快，海水是含盐量较高的电解质溶液，C1-是活性阴离子，C1-浓度增加则其金属阳也极溶解反应的交换电流密度增加，使得了钝化的膜受到了局部的破坏，发生了孔蚀、缝隙腐蚀等局部的腐蚀。
海水的PH值呈现出了弱碱性的时候，对金属氧化物保护膜的破坏性不大，因而降低海水腐蚀性。
铜合金材料在海洋环境中的腐蚀行为研究
铜合金材料在海洋环境中的腐蚀行为研究海水作为铜合金材料最常见的腐蚀环境之一，在海洋环境中使用铜合金材料需要考虑到其腐蚀行为。
本文将就铜合金材料在海洋环境中的腐蚀行为进行研究探讨。
1.铜合金材料的分类铜合金材料是指以铜为主要成分，与其他金属或非金属元素形成合金的材料。
按照合金成分的不同，铜合金材料可以分为黄铜、磷青铜、铝青铜、锌铝铜等多种材料。
不同种类的铜合金材料具有不同的性能，因此其在海洋环境中的腐蚀行为也不尽相同。
2.铜合金材料的腐蚀机制铜合金材料在海水中腐蚀的机制比较复杂，主要包括电化学腐蚀和化学腐蚀两种。
电化学腐蚀是指在海水中，铜合金材料与海水形成电池，产生电流的同时材料发生腐蚀。
化学腐蚀则指在无电阻条件下，海水中的化学物质与铜合金材料产生化学反应而引起的腐蚀。
3.铜合金材料的耐腐蚀性能研究为了提高铜合金材料在海洋环境中的耐腐蚀性能，目前研究主要分为三个方面：3.1 表面处理技术针对铜合金材料在海水中腐蚀的机理，采用不同的表面处理技术可以达到不同的耐腐蚀效果。
目前比较常用的表面处理技术包括阴极保护、阳极氧化、电镀等。
3.2 添加合金元素在铜合金材料中添加不同种类的合金元素可以显著提高其在海水中的耐蚀性能。
目前，添加锡、铝、镍等元素的铜合金材料表现出较好的耐腐蚀性能。
3.3 化学成分调控通过对铜合金材料的化学成分进行调控，可以达到较好的耐腐蚀效果。
比如，通过减少铜的含量，增加合金元素的含量可以提高铜合金材料的耐腐蚀性能。
4.结论铜合金材料作为一种重要的海洋工程材料，在海洋环境中的腐蚀行为备受关注。
针对铜合金材料在海水中的腐蚀机制，目前研究主要集中在表面处理技术、添加合金元素、化学成分调控等方面。
通过不同的技术手段可以显著提高铜合金材料的耐蚀性能，为海洋工程应用提供更可靠的材料保障。
海水淡化设备的材料选择及防腐
海水淡化设备的材料选择及防腐在海水淡化过程中，要用到很多材料，常用的壳体、换热材料有碳钢、不锈钢、钛管、铜管、铝管。
下边就这几种材料在海水中的腐蚀做一个简单的介绍，并指出一些相应的防腐措施。
1、铸铁在海水中的腐蚀铸铁在海水中的腐蚀类型为石墨腐蚀。
即铸铁表面的铁腐蚀,留下不腐蚀的石墨和腐蚀产物,腐蚀后保持原来的外形和尺寸,但失去了重量和强度。
除去石墨和腐蚀产物,呈不均匀全面腐蚀。
灰口铸铁HT200在海水中暴露1年的腐蚀率为0.16mm/a,平均点蚀深度、最大点蚀深度分别为0.27mm、0.45mm。
灰口铸铁在海水中的腐蚀速度随暴露时间下降,HT200在海水暴露0.5年的腐蚀率为0.19mm/a,暴露1.5年的腐蚀率为0.14mm/a。
普通铸铁在海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
碳钢在青岛小麦岛海区暴露1年的典型腐蚀率为:全浸区0.18mm/a,海洋大气区0.06mm/a。
灰口铸铁在流动海水中的腐蚀速度随海水流速的增大而增大, HT200在3m/s的海水中试验164h的腐蚀率为1.0mm/a;在7和11m/s的海水中试验40h,腐蚀率为7.82和9.33mm/a。
灰口铸铁在流速为5、10和15m/s的海水中试验30天的腐蚀率分别为1.8、2.7和3.6mm/a,它与碳钢在流动海水中的腐蚀速度接近。
(1)普通铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
(2)低合金铸铁在海水中的腐蚀行为与普通铸铁的腐蚀行为相似。
CrSbCu铸铁在海水中的腐蚀比普通铸铁轻。
添加Ni、Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Cu、Ni-Cr-Re、Cu-Sn-Re、Cu-Cr、Cu-Al等的低合金铸铁在海水中的腐蚀速度与普通铸铁无明显差别。
加入少量Ni、Cr、Mo、Cu、Sn、Sb、Re等元素可减小铸铁海洋大气区的腐蚀速度。
(3)高镍铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀均较轻。
高镍铸铁在海水中暴露1.5年的腐蚀率大约是普通铸铁的1/3,它们在海水中暴露1.5年的最大点蚀深度小于0.20mm。
金属材料的海洋腐蚀与防护(第6章)铜 及铜合金在海洋环境中的腐蚀
第五节 黄铜的脱锌腐蚀
• HSn62-1的脱锌腐蚀比HMn58-2轻得多。在 青岛海域全浸区浸泡8a, HSn62-1试样的机械 性能没有明显下降。
第二节 全浸区
• 除HMn58-2外，铜合金在海水中开始浸泡时 的腐蚀较快，以后逐渐减慢。暴露两年后 腐蚀率趋于稳定。
第二节 全浸区
• 铜合金在海水中的点蚀和缝隙腐蚀有一定 的随机性，因此它们的耐蚀性要从多周期 的腐蚀结果来评价。
第二节 全浸区
二、其它海域的腐蚀行为 1、榆林海域的腐蚀行为 • 榆林海域的海水平均温度比青岛（13.7℃）
第二节 全浸区
三、海生物污损及其对腐蚀的影响 • 铜合金在海水中具有抗生物污损的能力。传统
观点认为：铜在海水中溶下有毒的铜离子抗海 生物污损，铜的腐蚀速度约为0.025mm/a，通 常不发生污损。另一种观点认为：铜合金表面 形成的氧化亚铜膜抗海生物污损。
第二节 全浸区
• 以上观点都难以解释铜及铜合金的某些污 损现象。
第五节 黄铜的脱锌腐蚀
• HMn58-2是β相连续的双相黄铜。脱锌是从β相开始， 逐渐向纵深发展。包围α相的β相腐蚀以后，使α相 晶粒成为脱锌区的“孤岛”。随着腐蚀的发展，作 为“孤岛”的α相晶粒也会发生脱锌腐蚀。 在青岛 海域浸泡4a，HMn58-2脱锌深度达2mm以上，机械 性能大幅度下降。暴露4a抗拉强度下降17%。8a下 降49%。暴露4a，延伸率下降56%，8a下降75%。
海水淡化处理厂中的水中重金属处理技术研究
海水淡化处理厂中的水中重金属处理技术研究随着全球水资源的不断减少，海水淡化处理成为一种重要的方法来解决淡水资源不足的问题。
然而，海水中存在着大量的重金属物质，这些重金属物质对生态环境和人体健康都具有潜在的威胁。
因此，在海水淡化处理过程中，需要进行水中重金属的有效去除和处理。
水中重金属的来源比较广泛，包括自然界的地质作用、工业废水和城市排放等。
这些重金属物质主要包括铅、铬、锌、铜、镍、汞等，它们具有毒性，并且可以蓄积在生物体内，对生态系统造成长期损害。
因此，研究和应用高效的重金属去除技术对于维护海水淡化处理厂的水质安全至关重要。
目前，海水淡化处理厂中常用的水中重金属处理技术主要包括沉淀法、离子交换法、膜分离法和吸附法等。
沉淀法是一种常见的重金属处理技术，它利用化学反应将重金属离子转化为沉淀物，实现重金属的去除。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝和氢氧化钙等。
沉淀法具有操作简单、成本低等优点，但其去除效果受到水质pH值的影响，且对于一些难降解的重金属物质如汞等去除效果较差。
离子交换法是另一种常用的水中重金属处理技术，它利用具有亲合力的树脂或其他吸附剂吸附水中的重金属离子，从而实现重金属的去除。
离子交换法具有选择性好、吸附效果稳定等特点，但也需要进行树脂或吸附剂的再生和处理，否则会产生大量的废弃物。
膜分离法是一种基于物理隔离原理的重金属处理技术，其中包括逆渗透、超滤和纳滤等方法。
逆渗透膜是目前应用最广泛的一种膜分离技术，它可以有效去除水中的重金属离子。
膜分离法具有去除效果好、操作灵活等优点，但其设备投资和运行成本较高。
吸附法是一种常用的水中重金属处理技术，它利用特定吸附剂对水中的重金属进行吸附，从而实现重金属的去除。
常用的吸附剂有活性炭、天然沸石和聚合物等。
吸附法具有选择性好、处理效果稳定等特点，但需要进行吸附剂的再生和处理。
综上所述，海水淡化处理厂中的水中重金属处理技术的选择应根据水质情况、工艺要求和经济成本等因素综合考虑。
海水淡化用耐蚀铜合金
介质：海水（Cl-浓度3.5%）
腐蚀周期：14天
实验温度：20 ℃ 、40 ℃ 、60 ℃ 、80 ℃ 、 100℃
• • • • •
分别对制备好的试样测量表面积、称量其原始质量 用线悬系置于盛有腐蚀介质的烧杯中 温度控制采用恒温水浴锅 实验时间到达，对试样进行清洗，清除腐蚀产物后烘干 称量其腐蚀后质量，剔除空白试样单位面积的质量损失，计算出腐蚀速 率X（以mm/a表示的腐蚀速率X按下式计算）
0.0077 0.0004
2#合金 3#合金
4#合金 5#合金 6#合金
0.0062 0.0051
0.0046 0.0044 0.0061
0.0007 0.0007
0.000 0.0002 0.0003
合金 编号
7# 8#
NaCl（3.5%）溶液 中腐蚀速率 （mm/a）
0.00638 0.00620
阳极过程：Cu→Cu++e Cu+→Cu2+ + e 阴极过程：O2+2H2O+4e→4OH净反应： 4Cu + O2 →Cu2O 但生成的部分Cu+、Cu2+会与溶液中S2-发生反应： 2Cu++S2-→Cu2S Cu2+ + S2-→CuS 即：2 Cu + S2-→2Cu2S
Cl-的影响
◦ 氯离子破坏保护性氧化膜而导致局部腐蚀
◦ 氯离子在Cu2O薄膜中迁移并取代O2-产生电荷不 平衡，为保持电中性须将一个Cu+排入溶液，在氧 化物晶格中会产生更多的带正电荷的空穴，大大降 低Cu2O薄膜的保护效果，从而导致铜合金的局部 腐蚀
有色金属：海水淡化蓄势喷发 耐蚀合金有望受益
有色金属：海水淡化蓄势喷发耐蚀合金有望受益来源国都证券公告日期 2011-06-29作者 --我国海水淡化工程迎来大发展契机6月22日国家发改委环资司有关负责人在“2011青岛国际海水淡化与水再利用大会”上表示，目前发改委等部委正在编制加快海水淡化产业发展的意见、海水淡化“十二五”规划、海水淡化产业专项规划等扶持行业发展文件。
截至2010年底我国海水淡化能力约64万吨/日，相当于全球的1%；预计到2015年我国海水淡化将提升到150-200万吨/日，2020年进一步提升到250-300万吨/日，未来五年我国海水淡化投资规模预计达200亿元左右。
中东和中国将引领全球千亿美元海水淡化市场淡水仅约占地球水资源的3%，在水资源危机日益严峻形势下，通过海水淡化获取淡水资源已成大势所趋。
目前全球150多个国家和地区共计约1.4万座海水淡化厂，产量已达3500万吨／日，预计2020年全球海水淡化产量将增至9100万吨/日以上，其中增长最快的仍然是缺水严重的中东地区，其次是中国。
专家预计到2015年全球海水淡化年投资规模高达700-950亿美元。
国内耐海水腐蚀合金材料厂商大有作为由于海水是具有高盐量、导电性和生物活性的腐蚀性电解质溶液，所以海水淡化装置一般需选用铜合金、钛及其合金、特种不锈钢、铝合金等耐海水腐蚀合金材料。
据2005年发布的《全国海水利用专项规划》要求，2020年海水淡化设备国产化率要从目前不足60％提升至90％以上。
可以预见，在我国海水淡化加速发展及国产化率大幅提升趋势中，国内相关耐海水合金材料厂商将大有作为。
钛是海水淡化装置理想材料，市场需求潜力释放值得期待由于钛管的耐腐蚀性好、耐高温离子腐蚀，同时钛对氯具有很强的抗腐蚀性，特别是预处理原水时为了杀死海水中的细菌，需要注入氧时，采用耐蚀性好的钛管替代铜合金管是合理选择与理想材料。
按蒸馏法一般平均日产淡水1万吨的装置需用钛107吨、60%采用该法淡化海水计算，预计未来十年全球新增海水淡化厂所需钛材36万吨（目前全球钛年消费约12万吨）；假设我国50%采用蒸馏法淡化海水，则我国未来5、10年新增海水淡化装置（假设我国2015、2020年海水淡化处理量分别为150、300万吨/日）所需钛材分别达8025吨、16050吨。
海水淡化装置用铜合金无缝管标准编制说明
海水淡化装置用铜合金无缝管》标准编制说明（送审稿）1、工作简况根据中色协综字[2007] 226 号《关于下达2007 年第一批有色金属国家标准制（修）订项目计划的通知》的要求，由浙江海亮股份有限公司负责起草国家标准《海水淡化装置用铜合金无缝管》（项目序号20074784-T-61029）。
本标准为首次制订。
当今世界淡水资源日趋匮乏。
加速水资源的开发，解决淡水危机是世界各国研究的主要课题。
淡化海水是实现新水源生产，缓解淡水危机的重要途径之一。
海水淡化装置用铜合金无缝管是海水淡化热交换器的关键材料，由于长期在恶劣的流动海水和砂的冲刷腐蚀环境中工作，所以海水淡化装置用铜合金无缝管要求有较高的耐腐蚀性，适合海水淡化装置要求的长度及管材尺寸的精度，也是海水淡化装置用铜合金无缝管的特征之一。
目前，国内无相关国家标准，企业生产的海水淡化装置用铜合金无缝管一般参照ASTMB 552-98 （04）《海水淡化工厂用无缝和焊接铜镍管》的相关要求，面对海水淡化的迫切需求，制定适合我国国情的海水淡化装置用铜合金无缝管标准势在必行。
接到任务后，海亮股份公司立即成立了标准编制小组，编制小组由总经理、专职编写、技术研发、品质保证、质量检测、生产、销售等相关人员组成，这为该标准全面、系统、有效的制定打下了良好的基础。
随后编制小组进行了全面的市场调研，全面、准确地了解了市场及客户的需求，了解了我国当前厂家的生产情况，了解了产品在未来市场的占有情况。
接下来，编制小组开始了对该标准的起草工作，经过多次讨论及征求意见，于2008 年2 月形成了该标准讨论稿。
2008 年3 月，在全国有色标委会的主持下，该标准在南宁进行了讨论会，参加会议的有数十家相关单位，编制小组在听取了各位参会体表的意见后，对标准进行了相关的修改，于2008 年6 月形成了送审稿。
2、编制原则、主要技术指标确定依据本标准是修改采用美国ASTMB 552-98 （04）《海水淡化工厂用无缝和焊接铜镍管》、BS EN 12451 ：1999《热交换用铜及铜合金无缝圆管》中相应部分进行的制定。
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洛铜研制的海水淡化用耐蚀铜
合金
目前国内外对耐蚀铜合金的研究较多
◦ 海水环境 ◦ 海洋气候 ◦ 潮湿的大气环境 ◦ 热交换器
铜及铜合金
介 质
紫铜 含锌至 20%的黄 铜 含锌大 于20% 的黄铜 复杂黄 铜 锡青铜 和多元 锡青铜 铝青铜 和多元 铝青铜 含硅 1.53%的 硅青铜 白铜 B10、 B30 锌白铜
代表牌号：HSn70-1 “海军黄铜”，具有良好的耐蚀性能及较高 的强度，在电力、造船、机电等行业中占有 重要地位 锡的加入提高了强度、硬度和耐蚀性，在阳 极腐蚀过程中不断向铜腐蚀表面聚集，形成 致密的四价锡化合物膜，从而抑制了黄铜的 脱锌腐蚀 加入镍、锰、砷等微量元素，大大增强合金 抗应力腐蚀破裂的能力和耐高氯离子浓度水 质的腐蚀能力
与温度有关的腐蚀称为热偶腐蚀
◦ 阳极 Cu→Cu2++2e ◦ 阴极 Cu2++2e → Cu
◦ 铜离子从阳极迁移到阴极，导致全面腐蚀或局部 腐蚀
对于热法海水淡化用铜合金，研究的主要内 容是合金的耐高温条件下的Cl-（含耐S2-）腐 蚀
目前，常用于海洋产业的耐蚀铜合金种类主 要为白铜和铝黄铜、锡黄铜
海水中最重要的溶解元素的化学形态和浓度
◦ ◦ ◦ ◦ ◦ 元素 Na Mg Cl S 平均浓度 10.77 1.29 19.354 0.904 单位（每kg海水） g g g g
耐海水腐蚀即耐Cl–和S2–腐蚀
铜合金的耐蚀性依赖于表面形成的氧化膜
◦ 铜在水溶液中的电化学反应
阳极反应：Cu→Cu++e Cu+→Cu2++e 阴极反应：O2+2H2O+4e→4OH随后，生成的Cu+、Cu2+与溶液中OH-发生反应： 2Cu++2OH-→Cu2O+ H2O Cu2+ +2OH-→CuO + H2O 净反应： 4Cu + O2 →Cu2O
代表牌号：B5、B10、B30 主要用于火力发电、核电、造船、海水淡化行业 和海洋工程 在海水淡化行业，以其抗海水腐蚀的优势，占有 重要位置 合金特性
◦ 综合性能优良 ◦ 加入少量的铁与锰，使合金力学性能和腐蚀性能显 著提高，还一定程度的减少海洋生物的附着，是较 为理想的海洋工程用耐蚀材料
综合价格、耐蚀性、加工难易程度和热交换效 果等方面，目前海水淡化用热交换器主要为铜 合金 铜材在海水淡化装置中的主要应用包括加热器 导热管、冷凝器、蒸馏器、换热器、蒸发器、 泵、阀和管线等
海水淡化用铜合金的使用要求
优良的导热性能
良好的耐腐蚀性能
良好的表面特性
海水主要成分
介质：海水（Cl-浓度3.5%）
腐蚀周期：14天
实验温度：20 ℃ 、40 ℃ 、60 ℃ 、80 ℃ 、 100℃
• • • • •
分别对制备好的试样测量表面积、称量其原始质量 用线悬系置于盛有腐蚀介质的烧杯中 温度控制采用恒温水浴锅 实验时间到达，对试样进行清洗，清除腐蚀产物后烘干 称量其腐蚀后质量，剔除空白试样单位面积的质量损失，计算出腐蚀速 率X（以mm/a表示的腐蚀速率X按下式计算）
Cu2O薄膜有保护作用，但Cu2S薄膜不仅没有 保护作用，且影响Cu2O薄膜的生成 当薄膜中既有Cu2O又有Cu2S时，薄膜缺陷多， 且两种晶体界面不匹配，使得物质迁移增加， 形成多孔结构，出现晶界腐蚀甚至晶粒完全脱 落
流动的水会使保护性氧化膜剥除或破裂， 造成冲击性腐蚀和气蚀 水流中的研磨性颗粒擦伤保护膜表面
◦ 如C71500、C70600、C70400等 ◦ 海洋运输及核电站、热电站等行业应用较多
二、海水淡化用铜合金
海水淡化应用的技术主要是热法和膜法，即蒸馏 法和反渗透法 世界海水淡化技术中热法占据了主导地位 热法海水淡化技术的原理是海水通过多级热交换 器，受热蒸发后在各段收集蒸汽，冷凝后获得淡 水 核心部件有回收段蒸发器、热放出段蒸发器、盐 水加热器，这些单元均需要冷凝器
Cl-的影响
◦ 氯离子破坏保护性氧化膜而导致局部腐蚀
◦ 氯离子在Cu2O薄膜中迁移并取代O2-产生电荷不 平衡，为保持电中性须将一个Cu+排入溶液，在氧 化物晶格中会产生更多的带正电荷的空穴，大大降 低Cu2O薄膜的保护效果，从而导致铜合金的局部 腐蚀
S2-的影响
◦ S2-的存在不改变生成Cu2O薄膜的主要腐蚀反应， Cu2S也成为薄膜的一部分
海 水
○
○ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
△
◎
○
◎
○
◎
◎
注：◎表示极好；○表示良好；△表示可以
黄铜合金
◦ 少合金化黄铜、铝黄铜及锡黄铜等
铝青铜
◦ 如QSn4－4－4、QSn－5－5、QSn6－6－3等 ◦ 主要用于制造耐磨、耐冲刷腐蚀的机械零部件，以铸造产 品居多
锡青铜 白铜 近年来研制开发的在铜基合金中加入Al、Si、Ni、 Mn等元素的多元耐蚀铝青铜
阳极过程：Cu→Cu++e Cu+→Cu2+ + e 阴极过程：O2+2H2O+4e→4OH净反应： 4Cu + O2 →Cu2O 但生成的部分Cu+、Cu2+会与溶液中S2-发生反应： 2Cu++S2-→Cu2S Cu2+ + S2-→CuS 即：2 Cu + S2-→2Cu2S
Nacl Mgcl2 27.2 33.8 MgSO4 CaSO4 1.7 1.3 K2SO4 CaCO3 0.9 0.1
千分比
海水中浓度大于1×106mg/kg的成分
◦ 阳离子Na+，K+，Ca2+，Mg2+ ◦ 阴离子有Cl¯，SO42¯，Br¯，HCO3¯（CO32¯），F¯五种 ◦ 总和占海水盐分的99.9%
•
• •
代表牌号：HAl77-2 铜合金冷凝管材料领域中重要的合金牌号之一 在黄铜中添加铝以后，其强度和耐蚀性都得到了 提高
• 铝的标准电位更负，离子化趋向更大，优先与的氧结合， 形成的氧化铝薄膜有阻滞集体腐蚀的作用 • 氧化铝薄膜较致密、质硬，在流动海水中有抵抗海水的 冲击和摩擦作用，同时其完整的防蚀产物膜能使孔隙率 降为极小，在很大程度上可避免局部腐蚀