船舶的腐蚀与防护

船舶上材料保护研究进展作者姓名卜祥星

专业班级材研1302

指导教师姓名乔宁

学号

摘要：船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏和破坏，

严重影响船舶性能和安全。本文介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况，如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。

关键词：船舶，防腐蚀新技术，阴极保护，防腐蚀检测

ABSTRACT：The ships marine corrosion is one of the biggest factors that affect its life span，The structure damage and the destruction caused by corrodes affects the ships performance and security seriously．This article introduces the practical application situation of the current ships corrosion preventing technology and methods，discusses the development situation of new hull anticorrosion technology and new technology application，such as the hull an corrosion painting technology ，the anticorrosion painting and camouflage technology ，the cathode protection function and the painting film combination technology ，the new anticorrosion monitor technology and so on．

Key words: ship,new technology of corrosion protection ,catholic

protection,

corrosion test

目前，大多数船舶都采用金属外壳。而金属在海洋环境中，受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响，腐蚀程度很严重，腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度，缩短了船舶的使用寿命，同时还会使航行阻力增加，航速降低，影响使用性能[1]。更为严重的是，一旦出现穿孔或开裂，还会导致海损事故的发生，造成惊人的损失[2]。这已引起国内外防腐专家的极大关注，并积极研究探索解决金属腐蚀的各种防护技

术方法和措施。

一、船舶腐蚀的类型及产生原因

船舶腐蚀发生的原因主要有以下几种：

1．船体在初次涂装时由于其表面处理不干净，存在残碱、残盐、残存氧化皮或锈斑等而引起的破坏作用。残碱对金属有较大的亲和势，即使在涂覆涂层后，它还能自发的沿着涂层与金属界面扩展而破坏涂层与金属表面的粘附；残盐与通过涂层渗透进来的水分子发生水解和受氧分子的作用生成不溶性产物，此物质与金属形成腐蚀电池，体积不断增大，使涂膜破坏；残存氧化皮在介质发生渗透时，轧制氧化皮和轧制氧化皮缝隙所暴露出的铁，在电解质溶液下形成腐蚀电池，结果腐蚀沿缝隙在轧制氧化皮下扩展，最后氧化皮带着表面的涂层一起脱落[3]。

2．机械作用腐蚀。机械作用的腐蚀包括腐蚀作用和机械磨损，二者相互加速[4]。其中包括冲击腐蚀，这是由于液体湍流或冲击所造成；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捐；应力腐蚀开裂，在拉伸应力和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[5]。

3．生物腐蚀。生物腐蚀是由海洋生物的船底附着物引起的，这种腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种[6]。由于海洋生物在船底的附着，破坏了漆膜，造成钢板局部电化学腐蚀；由于微生物的新陈代谢作用，分泌出具有侵蚀性的物质以及其他有机酸和无机酸引起钢板的腐蚀作用等[7]。

4．由于光照、温度、化学介质、磨损或机械损伤等原因引起的破坏。光照会使涂层老化、粉化；过高的温度以致超过高聚物所能承受的极限温度时会出现发软或龟裂、熔化等问题；化学介质会使涂层溶胀或溶解、脆化等；机械损伤会造成涂层破裂[8]。

5．介质渗透后使涂层下金属表面发生电化学腐蚀所引起的破坏。当漆膜有电解质透过后，发生了电化学腐蚀[9]，会使漆膜下呈碱性，当漆膜不耐碱时，就会对涂膜造成破坏。水的渗透使涂层体积增加所引起的破坏。有些涂层在水的浸泡过程中因吸收水分使体积增加而产生内应力，这时，在任何粘附得较差的点上的涂层就会脱离金属并隆起成泡[10]。

二、船舶腐蚀防护措施

船舶的防护直接关系到船舶的使用寿命和航行安全。船舶的防护包括合理选材、表面保护、阴极保护，船舶电力系统的保护，船舶防护智能系统。

1合理选材

材料的选择是我们首选要考虑的，好的选材能为我们的防腐带来很大的便利。船舶的选材要考虑很多，要考虑其力学性能、热性能、密度、防腐性能等。现在越来越多的新材料被应用到船舶上。这些新材料有：碳素钢、合金钢、复合材料等。

韩国普泰有限公司研发的发泡铝已经应用到船舶的实际生产中。发泡铝是种十分轻的金属[11]。将铝锭熔解，经过发泡过程后，即形成比重为具有无数气孔的发泡铝。和铁7. 85的比重相比不过才1／40。所以这对于满足汽车，列车，轮船等使用轻型材料的要求绰绰有余。

发泡铝除了轻量化以外还有其他非凡特性。首先由于发泡铝拥有很多的气孔结构，所以具有吸收噪音的性能。而且，由于发泡铝为多层结构，所以能够充分吸收外界爆炸，抗击等能量的抗冲击性能。且使用后可以将发泡铝进行熔解，100％可再使用。由于发泡铝诸多优秀的特性，所以现止在广泛应用于建筑，国防，机械，原子能，交通运输等产业领域。船舶中应用的发泡铝产品大致可分为3种。第一种，发泡铝本身。主要安装于船舶的机舱壁和顶棚．进行吸音用。需要的话，将发泡铝和不燃聚氨酯泡沫复合．从源头上切断发动机向船体各部位传播的震动。第二种．是将发泡铝和薄型大理石相复合的‘发泡铝大理石复合板’产品[12]。游艇售价较高，从游艇使用者期望的内部装饰产品中天然大理石的重量和加工层面而言，会降低船舶的性能。第三种，环保型夹心复合扳。即发泡铝两面复合铝板作为高级船舶的地扳材料，船舱舱壁．顶棚材料等使用的板材。大部分的高级船舶现在均使用内部填充玻璃棉或者矿棉，两面复台铁板的复合板材。

2表面保护

表面保护主要是表面涂上一层保护膜。目前，船舶涂料的品种有：水线涂料、船壳涂料、甲板涂料、油舱涂料、饮水舱涂料、压载水舱涂料、防污涂料等。船舶用防腐蚀涂料的防蚀机理：(1)涂膜对腐蚀介质的屏蔽作用。当涂料在金属表面形成连续的涂膜以后，可以将金属和腐蚀介质隔离开。根据电化学腐蚀原理，如果能完全将腐蚀介质、氧气隔离，不和金属接触，就可以避免金属的腐蚀[13]。

(2)涂膜的阴极保护作用。有机高分子聚合物一般都是绝缘体，如果在成