海洋工程材料5
钢结构在海洋工程中的应用
钢结构在海洋工程中的应用钢结构在海洋工程中扮演着重要的角色，其强度和耐腐蚀性使其成为海洋环境下最理想的材料之一。
本文将讨论钢结构在海洋工程中的应用，并探讨其优势和挑战。
1. 钢结构在海上平台建设中的应用钢结构在海上平台建设中具有广泛的应用，如石油钻井平台、海洋风电平台等。
钢结构可以抵御严酷的海洋气候和恶劣的海洋环境，保证平台的稳定性和可靠性。
此外，钢结构还具有较高的强度、刚度和载荷能力，可以满足各种工程需求。
2. 钢结构在海洋桥梁建设中的应用钢结构在海洋桥梁建设中也扮演着重要的角色。
与传统的混凝土桥梁相比，钢结构具有较轻的重量和更好的抗风性能，能够有效减轻桥梁对海洋环境的影响。
此外，钢结构的施工速度快，可以极大地缩短桥梁建设周期。
3. 钢结构在海洋石油开发中的应用海洋石油开发需要耐腐蚀、强度高的材料，而钢结构正好符合这些要求。
钢结构用于石油平台、油井设备和海底管线等方面，能够承受高压、高温和腐蚀等极端条件。
此外，钢结构还能够提高石油开采效率，减少环境影响。
4. 钢结构在海洋防护工程中的应用钢结构在海洋防护工程中被广泛应用，如海堤、防波堤和船闸等。
由于钢结构具有高强度和耐腐蚀性，能够有效抵御波浪冲击和海水侵蚀。
此外，钢结构还具有可重复使用的优势，可以降低维护和修复成本。
5. 钢结构在海洋工程中的挑战尽管钢结构在海洋工程中应用广泛，但也面临一些挑战。
首先是腐蚀问题，海洋环境中的海水和盐雾会对钢结构造成腐蚀风险。
因此，对钢结构进行防腐处理和定期维护至关重要。
其次是海洋环境的复杂性，包括波浪、风力等因素，需要对钢结构进行详细的设计和计算，确保其能够抵御各种外力。
综上所述，钢结构在海洋工程中具有重要的应用价值。
其强度、耐腐蚀性和可靠性使其成为海洋环境下最理想的材料之一。
然而，我们也要面对腐蚀和复杂环境带来的挑战。
因此，在使用钢结构时，我们需要做好防腐措施和详细的设计计算，以确保海洋工程的安全可靠。
同时，我们也需对钢结构进行定期检查和维护，延长其寿命和使用效果。
海洋工程材料
海洋工程材料
主讲人：黄翔
§1.1 引 言
第一章 绪论
一、意义： 21世纪是海洋的世纪，而材料科学又是发展海洋科学技术 的基础；没有高性能材料作为物质保证，海洋科技的发展 和产业化将受到很大制约。目前，除航天等少数领域外， 我国许多高技术产业在世界范围内，尚不具备强势的竞争
力；海洋材料研究在一些领域甚至落后于韩国。加速海
我国深海探测及其他深海设备使用的特种材料基本依赖进口，如深潜器 外壳材料，需要材料高强度、比重轻、高韧性、耐腐蚀、抗附着。该材 料已经成为我国深海科技发展和军事用途的制约因素。而TiAl/B4C复合材 料是我们目前研究的突破口。
晶内纳米TiB2颗粒
TiAl/B4C复合材料断口SEM照片
TiAl/B4C复合材料海水中浸泡50天后的 表面形貌
仿蜂巢结构纳米涂 层
氧化钛纳米管阵列的FESEM 照片
仿荷叶表面纳米涂 层
第一章 绪论
海洋是一个巨大的生物生长环境，其表面积远远大于陆地面积，生物的生 长量非常巨大。目前，海洋除了提供食品的海洋捕捞和养殖产业外，作为 材料生产的原料资源利用得还相当不充分。
海藻资源利用技术
甲壳素资源利用技术
第一章 绪论
§1.6 海洋材料研究现状
针对海洋科技的研究特点及经济发展的需要，目前我们对海洋材料 的研究主要集中在以下几个方面：
船体结构钢及配套材料研究：材料制备的低成本、工艺简单、高效 是第三代船体结构钢的发展目标。如超低碳贝氏体钢和高强度低合 金钢的结合可使耐腐蚀性和高强度获得重大发展。
钛和钛合金：由于钛合金材料显示良好的断裂韧性、耐腐蚀性、高温强度 和低磁信号，重视发展钛合金材料的规格配套及制造工艺技术是十分重要 的。
海洋工程材料5
哈尔滨工程大学船舶工程学院
法国的APS Cr-Al钢
该钢包括APS20A、APS20M、APS25三个钢号,它们均含有 4% Cr，APS20A含有0.90%Al，APS20M含有0.90%Al和 0.15%Mo，APS25含有0.60%Al和0.15%Mo及0.80% Ni。正 火后20 mm以下钢材的强度为：APS20A、APS20M的 σs≥310 MPa， σs ≥490 MPa；APS25的σs ≥590 MPa， σs ≥835 MPa；它们的耐海水腐蚀性能大大优于碳钢，在海 水中全浸46个月的对比腐蚀试验表明，为碳钢的2.18～3.23倍， 它们在焊接时不需要预热或焊后热处理，但以650℃消除应力 为宜；缺点是该钢有晶粒长大倾向，因此要防止过热，并且除 氩弧焊外，不能做到含Al均匀的焊缝；APS Cr-Al钢用于制造 船舶管道、海水制水设备、防波堤的护板、闸门、渡船、救生 艇、盐器设备等.
哈尔滨工程大学船舶工程学院
一般强度结构钢的力学性能
一般强度结构钢供应状态
等级与厚度 A(所有厚度) B(所有厚度) D(厚度≤35mm) (厚度＞35mm) E(所有厚度) 供货状态 热轧,正火或控制轧制 热轧,正火或控制轧制 热轧,正火或控制轧制 正火 正火
哈尔滨工程大学船舶工程学院
一般强度结构钢的化学成分
哈尔滨工程大学船舶工程学院
美国的Mariner钢
Ni-Cu-P系的半镇静钢，其屈服强度和抗拉强度 分别为：355 MPa和490MPa以上，特点是在飞 溅带的耐海水腐蚀性能好，为普通碳素钢的2～ 3倍，即使在没有混凝土包履等防护措施的情况 下，也能长期的使用，而且很少发生点蚀。但 此钢中含P量较高（0.08～0.15%P），不适宜 厚度大于20 mm钢板的焊接，不能用于焊接的 海洋结构物，主要用作护堤、筑堤等用的钢桩。
海洋工程材料有哪些
海洋工程材料有哪些
海洋工程材料主要包括以下几种：
1. 防腐蚀材料：由于海洋环境中存在大量的盐水和湿度，海洋工程结构容易受到腐蚀的影响。
因此，防腐蚀材料是海洋工程中必不可少的材料。
常用的防腐蚀材料包括防腐涂料、不锈钢和有机高分子材料等。
2. 结构材料：用于海洋工程结构的材料需具备一定的强度、耐久性和抗压性能。
常见的结构材料包括钢材、铝合金、钛合金等。
钢材被广泛应用于海洋平台、海洋桥梁和船舶等工程中。
3. 浮体材料：海洋浮体材料主要用于制造浮筒、海洋浮标和海洋测量仪器等。
常见的浮体材料包括聚乙烯发泡材料、泡沫玻璃等。
4. 耐水性材料：由于在海洋环境中长期浸泡，材料需要具备良好的耐水性能。
常见的耐水性材料有聚合物复合材料、橡胶、硅胶等。
5. 海洋水下设备材料：海洋水下设备材料主要用于制造潜水器、潜水艇和水下采矿器械等。
这些材料需要具备一定的耐压性、耐腐蚀性和防水性能。
常用的材料有高强度钢、钛合金、陶瓷等。
以上是海洋工程中常见的几种材料，根据具体的工程需求和环境条件，选择合适的材料非常重要。
混凝土非常适合作为海洋工程建筑的材料
量 达 到 １ ． ０ ６亿 ｔ ， 居 全 国 第 二 位 ， 同 比 增 长
５ ． ３ ３ ％ 。 水 泥 散 装 率 达 到 ６ ４ ． ８ ５ ％ ， 同 比 提 高
２． ５７％ 。
威 跑运 输 ，于 １ ９ ４ ２年 在 特 隆 赫 姆 附 近 触 礁 。 人 们
曾 二 次 企 图把 它 炸 沉 而 没 成 功 。 至 今 它 仍 然 坐 落
在 那 儿 ，骄 视 所 有 人 与 自然 对 她 的 所 作 所 为 。
散 装 水 泥 是 指 不 用 纸 袋 等 包 装 ， 直 接 通 过 器
相 对 钢 船 ， 混 凝 土 船 的 缺 点 是 在 相 同 的 排 水
量 下 其 载 重 量 要 比 钢 船 小 得 多 ， 运 输 效 益 低 而 没
置 ， 确 保 运 输 车 辆 清 洁 出厂 ； 生 产 过 程 实 现 全 程 电 子 监 控 。 该 站 已于 ２ ０ １ ５年 春 节 前 投 产 ， 目前 运 行 状 况 良好 。
水 泥 粉 磨 应 以 混 凝 土 高 性 能 为 前 提 ２ ０ １ ５年 ４ 月 份 ， 固 定 资 产 投 资 增 速 １ ２ ． ０ ％，
筑 倒塌 。
荷 兰 代 尔 夫 特 理 工 大 学 的 微 生 物 学 教 授 Ｈｅ ｎ ｋ Ｊ ｏ ｎ ｋ ｅ ｒ ｓ解 释 说 ：“ 混 凝 土 出现 裂 缝 最 大 的 问题 在 于 漏 水 ，水会 从 裂 缝 里穿 过 ，流 到地 下 室和 车库 里。 此 外 ，如果 这 些 水 沾到 了钢 筋 ，导致 后 者被 腐 蚀 ，
持 完 整 ， 只 有 在 混 凝 土 出现 裂 缝 并 有 水 渗 时 才
会溶解。
海洋工程环境课件第5章 海洋波浪
5.1 海洋波动现象概述
海洋波浪
海洋中存在着各种形式的波动， 它既可发生在海洋的表面， 又可发生在海洋内部不同密 度层之间，有着不同的波动尺度、机理和特性，各种波动现象复杂。海洋波动是海水运动的 主要形式之一。 海洋表面总被形容为时而波涛汹涌，时而涟漪荡漾，呈现出一种复杂的波动现象。引 起海水表面波动的自然因素有很多， 如海洋表面受到风与气压的作用、 天体的引潮力及海底 地震与火山的作用等，它们引起的波动现象有不同的尺度，造成各种波动的周期、波高、波 长等波动特性的不同，各自具有不同的能量范围，对海洋工程结构的作用影响也不同。如图 5-1 所示。
5.1.1 海浪概述
海浪(Ocean Wave)是海洋中常见的一种自然现象，海面风力的作用是其起因，一般可将 海浪分为由风直接驱动产生的风浪 (Wind Wave)及由风浪随后发展形成的涌浪 (Swell) 两部 分。
1．海浪类型
风浪因受到海面风的直接作用，其传播方向基本与风同向。风浪的形成及其浪高、周期 等大小自然与风的状态，如海面作用风速的大小、作用风区( Fetch)的范围及作用风时(Wind Duration)的长短直接相关，它们相互间存在着很复杂的非线性关系，这些构成了海浪研究和 海浪预报的主要内容。此外风浪的产生还与作用海域的水深、地形等有关。风浪的波形外观 表现奈乱，背风面比迎风面更陡，波峰线较短，在时间上和空间上都表现为不规则的随机变
对于实际海面波动直接应用海洋观测仪器进行观测将是对现场海浪的真实记录此时的海面波动杂乱无章而可看作一个随机过程应用数理统计分析的方法可进行合理分析和研究并可得到海浪的运动方向特征其结果将反映现场实际海浪的运动情况其实测资料也可用于检验海浪理论为海洋工程设计提供最可靠的数据但观测仪器的精确度及大范围的现场观测带来的大量费用成本等是其主要制约
海洋工程物料方案范文
海洋工程物料方案范文一、前言随着世界经济的快速发展和海洋资源的日益稀缺，海洋工程的发展变得越来越重要。
海洋工程是利用海洋为基础的新兴科技，涉及海洋资源的开发利用、环境管理、海洋能源等多个领域。
为了更好地进行海洋工程建设和维护，需要大量的优质物料。
本文将针对海洋工程所需物料进行分析，提出相应的方案。
二、海洋工程所需物料概述1. 钢材海洋工程中需要大量的钢材，用于建筑、船舶、海底设施等。
海洋环境的恶劣特点，需要钢材具有耐蚀性和抗海水侵蚀的能力。
2. 高强度复合材料海洋工程中还需要一些高强度复合材料，例如玻璃纤维增强塑料（FRP）、碳纤维增强塑料（CFRP）等，用于制造船舶、海上平台等结构件。
3. 钢筋混凝土海洋工程中常用的建筑材料之一是钢筋混凝土，用于制造海上平台、码头等建筑物。
4. 防腐涂料由于海水腐蚀的特点，海洋工程中需要大量的防腐涂料，以保护各种结构件不受海水侵蚀。
5. 海洋环境监测设备海洋工程中还需要各种监测设备，包括海洋气象站、海底地质勘探设备、海底管道监测设备等。
6. 海洋生态保护材料在海洋工程中，还需要一些海洋生态保护材料，例如人工礁、防波堤等，用于保护海洋生态环境。
以上是海洋工程中常用的物料，接下来将针对不同的物料提出相应的方案。
三、钢材方案海洋工程中钢材的主要用途是制造船舶、海上平台、海底设施等。
由于海水的腐蚀特点，需要选择抗腐蚀性能好的钢材，例如不锈钢、镍基合金钢等。
同时，还需要对钢材表面进行防腐处理，使用耐海水腐蚀的防腐涂料进行涂覆。
此外，为了提高海洋工程的耐腐蚀能力，可以探索新型的海洋特种钢材，并加强研发和生产。
四、高强度复合材料方案高强度复合材料在海洋工程中具有广泛的应用，例如制造船舶、海上平台等结构件。
在选择复合材料时，需要考虑其在海洋环境中的耐蚀性能和耐潮湿性能。
另外，还需要加强对高强度复合材料的研发和生产，以满足海洋工程对材料强度和耐蚀性的要求。
五、钢筋混凝土方案钢筋混凝土在海洋工程中广泛应用于海上平台、码头等建筑物的制造。
海洋工程结构环境(5)
2、地震强度的表达 地震发生时，岩层积累的巨大变形能突然释放，一部分
转化为热能，一部分以波的形式向四周传播，这种波就是 地震波。地震波分为体波和面波。
体波：由震中向外传播的地震波。
面波：面波是沿地面传播的波，面波的周期长而振幅大， 传播过程衰减较慢，故能传播到很远的地方。这是地震波 波及面广的原因。
为：
uz u0
Z Z0
n
(1)
式中，u z为海面以上高度Z处的风速；u 0为 Z0处的风速。系数n由海面
遮蔽情况确定，平坦海面， n 1/ 7。例如，10米高度处风速为30m/s，
则100m高度处风速为41m/s。由式(1)可以画出曲线如图2。
图2. 风速与高度的关系
海上无遮蔽时， 风速比岸上大， 外海风速为海岸 附近风速的 1.1~1.3倍。图2中， 可以测u z0量得到。
盖层：主要为沉积岩层； 基底层：结晶岩石。
(2) 大陆坡
水深范围：200-2000米，坡度陡，主要沉积 来自大陆的物质。大陆坡具有丰富的油气资源。 开发深海油气资源，主要指开发大陆坡的油气 资源。King SPAR 平台：第一座拥有外壳部分 和桁架部分（与传统外壳结构相似）的组合式 SPAR平台（Truss SPAR），2001年4月建成， 位于墨西哥湾Mississippi Canyon 85，水深 1646 m，日生产能力为5万桶原油和2.5亿立方 英尺天然气。
五．海冰
在寒冷结冰海域，海冰可能是结构设计的控制因素，即 冰载荷大于其它流体载荷。
1、海冰的分类
根据海冰的运动状态，可以将海冰划分为：
浮 冰：不与任何固定物体或者海底连接，在风和流驱动 下漂浮运动的冰。
固定冰：没有水平方向运动，仅有垂向升降。
海洋工程中的新型材料与技术应用研究
海洋工程中的新型材料与技术应用研究海洋，占据着地球表面的约71%，蕴含着丰富的资源和巨大的潜力。
随着人类对海洋探索和开发的不断深入，海洋工程领域正经历着前所未有的变革。
在这一过程中，新型材料与技术的应用发挥着至关重要的作用，它们不仅为海洋工程的发展提供了强大的支撑，也为解决一系列工程难题带来了新的思路和方法。
一、新型材料在海洋工程中的应用1、高性能金属材料钛合金因其出色的耐腐蚀性、高强度和良好的韧性，在海洋工程中得到了广泛的应用。
例如，用于制造深海探测设备的外壳、海洋平台的关键结构部件等。
钛合金能够在恶劣的海洋环境中保持良好的性能，大大延长了设备的使用寿命。
2、高分子复合材料纤维增强复合材料，如碳纤维增强环氧树脂复合材料，具有重量轻、强度高、耐腐蚀性好等优点。
在海洋工程中，可用于制造船舶的上层建筑、螺旋桨叶片等部件，减轻船舶自重，提高航行效率，降低燃油消耗。
3、防腐涂料海洋环境中的高盐度、高湿度和强腐蚀性对金属结构的腐蚀非常严重。
新型防腐涂料的出现有效地解决了这一问题。
例如，水性无机富锌涂料、聚脲弹性体涂料等，它们能够在金属表面形成一层坚固的保护膜，阻止海水和氧气的侵蚀。
4、智能材料形状记忆合金和压电材料等智能材料在海洋工程中也展现出了广阔的应用前景。
形状记忆合金可以在特定条件下恢复到预定的形状，用于制造自修复的海洋结构部件；压电材料则能够将机械能转化为电能，为海洋监测设备提供能源。
二、新技术在海洋工程中的应用1、 3D 打印技术3D 打印技术为海洋工程部件的制造带来了新的可能性。
它可以根据设计要求快速制造出复杂形状的部件，减少了传统制造工艺中的模具成本和加工时间。
此外，3D 打印还能够实现材料的梯度分布，使部件在不同部位具有不同的性能，满足海洋工程的特殊需求。
2、海洋可再生能源技术海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能等，开发利用海洋可再生能源是解决海洋工程能源供应的重要途径。
例如，潮汐能发电装置和波浪能发电装置的研发和应用，为海洋平台和海洋观测设备提供了清洁、稳定的能源。
混凝土新材料在海洋工程中的应用技术标准
混凝土新材料在海洋工程中的应用技术标准一、引言海洋工程是指在海洋环境中进行的建设、维护和利用活动，涉及到海洋资源的开发、海洋安全的维护、海洋环境的保护等多个方面。
在海洋工程建设中，混凝土是一种常见的建筑材料，而新型混凝土材料的应用可以提高海洋工程的安全性和经济性。
本文将介绍混凝土新材料在海洋工程中的应用技术标准。
二、混凝土新材料在海洋工程中的应用1.高性能混凝土高性能混凝土是指具有高强度、高耐久性、高抗裂性和高变形能力的混凝土。
在海洋工程中，高性能混凝土可以用于制作船坞、港口码头、海上风电基础等建筑结构。
制作高性能混凝土的关键是要选用高品质的水泥、优质的骨料和粉煤灰等辅料，采用科学的掺合比例和施工工艺。
同时，还要对混凝土进行质量控制和检测，保证其性能指标符合设计要求。
2.自密实混凝土自密实混凝土是指在混凝土中添加一定的化学剂和微粉料，通过控制混凝土的流动性和坍落度，使其在施工中达到自我密实的效果。
在海洋工程中，自密实混凝土可以用于制作海水淡化厂、海底隧道等建筑结构。
自密实混凝土的优点是可以减少混凝土内部的孔隙和缺陷，提高混凝土的密实性和耐久性。
但是，自密实混凝土的制作需要掌握一定的技术和经验，对混凝土材料和施工工艺要求较高。
3.高性能纤维混凝土高性能纤维混凝土是指在混凝土中加入钢纤维、玻璃纤维等纤维材料，以提高混凝土的强度、韧性和抗裂性能。
在海洋工程中，高性能纤维混凝土可以用于制作海上钻井平台、海底管道等建筑结构。
高性能纤维混凝土的制作需要掌握一定的技术和经验，对纤维材料的选用、混凝土的掺合比例和施工工艺都有较高的要求。
4.海水混凝土海水混凝土是指在混凝土中使用含盐海水代替淡水进行制作的混凝土。
在海洋工程中，海水混凝土可以用于制作海水淡化厂、海上堤坝等建筑结构。
海水混凝土的制作需要注意控制混凝土中盐分的含量，避免混凝土的腐蚀和破坏。
同时，还需要对混凝土进行质量控制和检测，保证其性能指标符合设计要求。
新型复合材料在海洋工程中的应用
新型复合材料在海洋工程中的应用一、引言海洋工程领域中，设计和制造材料通常是对于工程师和科学家们的一个挑战。
新型复合材料是一种在海洋应用中的重要材料。
由于其明显的优点，新型复合材料在海洋工程领域中的应用越来越广泛。
本文将阐述新型复合材料在海洋工程中的应用，重点讨论其优点和缺点，以及现有的应用领域。
二、新型复合材料的定义及分类新型复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成，并且具有独特性质的材料。
这些成分可以是纤维和树脂，或是不同类型的树脂、金属或玻璃等。
根据不同的分类，新型复合材料可分为多种类型。
常见的类型包括：1、碳纤维复合材料（CFRP），由碳纤维和树脂组成，是一种轻质高强度、耐腐蚀的材料。
有较好的机械性能，因此适用于高速艇、离岸平台、桥梁、飞机等场合。
2、玻璃纤维复合材料（GFRP），由玻璃纤维和树脂组成。
该材料具有优异的抗腐蚀性、耐磨性和变形性能。
在海洋工程中广泛应用于油罐、储罐、储槽等设备的制造。
3、有机玻璃复合材料（GRP），由聚合物和聚酯树脂制成，可用于套管、潜水艇、护板和各种管道的制造。
4、金属复合材料，由金属材料和耐热树脂制成，这种材料可以承受高温和高压。
三、新型复合材料在海洋工程中的优点新型复合材料在海洋工程中应用的优点必须得到重视。
以下是几种常见的优点：1、低重量密度：具有很高的质量和强度，且自身重量很轻，可减轻对海洋环境造成的影响。
2、抗腐蚀性强：由于海洋环境具有严酷的腐蚀性，资源的匮乏，新型复合材料逐渐取代了以钢铁为代表的传统材料。
新型复合材料可以改善构造物的耐久性和维修周期，从而延长其使用寿命，减少对环境的负面影响。
3、粘接性强：新型复合材料可采用粘合、压缩和注塑等方法组装成各种形式的结构，因此拼装成形的成本比较低。
4、好的设计灵活性：新型复合材料非常容易加工、弯曲、裁剪和模压成形。
这使得处理各种形状和形式的结构变得非常容易。
对于海洋工程来说，这一点特别重要，因为海洋环境的不确定性和复杂性需要各种形状和形式的结构。
海洋工程材料
无机非金 属材料
硅酸盐材料
氧化物类陶瓷 材料
热塑性塑料 热固性塑料
玻璃 水泥 绝缘材料 耐火材料 Байду номын сангаас瓷
3
6.1非金属材料的结构特点及应用特性 6.1.1高分子材料的结构特点 • 高分子材料也称聚合物或高聚物，是由
许许多多分子量特别大的链状大分子所 组成。每个大分子中大量结构相同的单 元（称作链节）实质上是一种成几种简 单的低分子化合物，它们在共价键的作 用下，连接成链状结构，其分子量一般 在103~106之间。
6
大分子链的空间形象称作构 象。由于大分子链是由成千 上万个原子经共价键连接而 成，而每一个链节均可以在 保持其键长和键角不变的前 提下自由转动。如图所示。 因此，整个大分子链表现出 一定程度的柔顺性。这种分 子链的刚柔性对高聚物的性 能影响很大，一般来说，刚 性分子链使高聚物的强度、 硬度和熔点提高，而柔性分 子链则增大高聚物的弹性、 韧性和流动性等。
16后分子热运动的动能更大整个大分子链也可以自由移动了于是高聚物开始变为粘性液体而流动即处于粘流常温下处于粘流态的高聚物只能作为胶黏剂或涂料使用然而粘流态对于高聚物加工却有着特别重要的意义因为不论塑料还是橡胶他们的加工过程都是先将其加热熔化再经过注塑吹塑模铸挤压喷丝等方法冷却后成型的
海洋工程材料（6）
19
2．高弹性 高分子材料的高弹性，是指材料处于高
弹态时，具有弹性变形大、弹性模量小 ，以及弹性变形时有热效应伴随产生等 高聚物材料独有的特性。
高聚物具有高弹性的内部原因是具有柔 性链。
20
3．粘弹性
理想的弹性材料
受力 变形与时间无关
粘弹性材料
变形与时间、温 度有关
21
什么叫海工混凝土(一)
什么叫海工混凝土（一）引言概述：海工混凝土是指用于海洋工程中的混凝土材料。
由于海洋环境的特殊性，海工混凝土需要具备特殊的性能和耐久性，以满足长期暴露在海水、波浪、潮汐等恶劣环境下的要求。
本文将从材料特性、设计与施工、性能评价等方面展开阐述，以便读者对海工混凝土有更全面的了解。
正文内容：1. 材料特性a. 主要组成成分：水泥、细骨料、粗骨料等。
b. 添加剂：用以改善混凝土的性能，如增强剂、防水剂等。
c. 海工混凝土的特殊性：耐海水腐蚀、抗波浪冲击、耐潮湿循环等。
2. 设计与施工a. 混凝土配合比设计：根据工程要求和特殊环境条件进行设计。
b. 海工混凝土结构设计：根据海洋环境和结构要求进行设计，如亚克力保护层、钢筋保护层等。
c. 施工过程控制：包括搅拌、浇筑、振捣等环节的控制。
3. 性能评价a. 海水腐蚀性能评价：通过试验等方法评价混凝土的抗海水腐蚀性能。
b. 抗波浪冲击性能评价：模拟实际海洋环境，评价混凝土的抗波浪冲击性能。
c. 耐潮湿循环性能评价：通过潮湿循环试验评价混凝土的耐久性。
4. 应用领域a. 深海油气开发：海洋油气平台、油井架等。
b. 海上风电工程：浮式风机、固定式风机基础等。
c. 海洋交通工程：港口工程、航道工程等。
5. 发展趋势与挑战a. 新材料的研发与应用：如高性能混凝土、纳米材料等。
b. 海工混凝土施工技术的创新：如浮式混凝土结构施工技术、快速固化混凝土等。
c. 环境保护要求的提高：海工混凝土需要更符合环保要求的材料和技术。
总结：海工混凝土作为一种特殊耐久性材料，在海洋工程中有广泛的应用。
通过深入了解材料特性、设计与施工、性能评价、应用领域等方面的知识，我们可以更好地应对海洋环境下的挑战，并推动海工混凝土技术的发展。
随着新材料和施工技术的不断创新，海工混凝土的性能和应用领域将得到进一步提升。
海洋工程装备的材料可靠性与耐久性研究
海洋工程装备的材料可靠性与耐久性研究海洋工程装备在极端的海洋环境中运行，受到海水侵蚀和大气腐蚀等多种复杂因素的影响。
因此，其材料的可靠性与耐久性成为了海洋工程装备设计和制造中重要的考虑因素。
本文将对海洋工程装备的材料可靠性与耐久性进行研究，并提出一些改进措施，以提高装备的寿命和性能。
1. 材料选用在海洋环境中，装备材料需要具备一定的耐蚀性、耐海水侵蚀性能和耐高温性能。
一般来说，不锈钢和合金钢被广泛应用于海洋工程装备制造中，因为它们具有较高的耐腐蚀性能和机械强度。
此外，还可以考虑使用特殊涂层和涂覆材料来增强装备的耐蚀性和防海水侵蚀能力。
2. 腐蚀研究海水腐蚀是海洋工程装备中常见的问题之一。
为了提高装备的可靠性和耐久性，需要对所用材料的腐蚀性能进行研究。
通过对腐蚀机理和腐蚀速率的分析，可以选择合适的材料和腐蚀防护方法。
此外，还可以通过加强材料的表面处理和涂覆层的设计，来提高装备的抗腐蚀性能。
3. 材料疲劳研究材料在长时间载荷下会发生疲劳破坏，尤其是在海洋环境中。
因此，研究材料的疲劳性能对于提高海洋工程装备的可靠性和耐久性至关重要。
通过进行疲劳试验和数值模拟分析，可以评估装备在长期使用过程中的疲劳寿命，并进而确定装备的使用寿命和维护周期。
4. 抗震研究海洋环境中的海啸和地震等极端情况可能对海洋工程装备产生严重的影响。
因此，研究装备的抗震性能是确保装备安全可靠运行的关键。
通过进行抗震试验和结构优化设计，可以提高装备的抗震性能，减小结构破坏的风险。
5. 温度变化研究海洋环境受到季节变化和水深变化等因素的影响，其温度也呈现较大范围的变化。
因此，装备的材料需要具备一定的温度适应能力。
通过对材料的热膨胀系数和热传导性能等研究，可以对装备在温度变化下的性能进行预测和优化。
在海洋工程装备的设计和制造过程中，要注重材料可靠性与耐久性的研究。
通过合适的材料选用、腐蚀研究、材料疲劳研究、抗震研究和温度变化研究等方法，可以提高装备的寿命和性能，确保装备在极端的海洋环境中安全可靠地运行。
海洋工程用混凝土开发和应用方案(一)
海洋工程用混凝土开发和应用方案一、实施背景随着全球海洋资源的不断开发与利用，海洋工程产业的发展日益受到重视。
混凝土作为海洋工程的主要建筑材料，其性能和质量对于海洋工程的安全性和稳定性具有至关重要的作用。
然而，传统的混凝土材料在海洋环境中的耐久性问题一直困扰着海洋工程界。
因此，开发新型海洋工程用混凝土已成为行业的重要需求。
二、工作原理本方案旨在开发一种具有优异耐久性的海洋工程用混凝土。
通过引入新型外加剂、矿物掺合料和增强纤维等材料，优化混凝土的微观结构和性能。
具体来说，我们将采用以下措施：1.引入高耐久性外加剂：通过选择具有优异耐腐蚀性能的外加剂，提高混凝土在海洋环境中的抗腐蚀性能。
2.添加矿物掺合料：利用具有高活性、高比表面积的矿物掺合料，改善混凝土的微观结构，提高其密实度和耐久性。
3.增强纤维添加：利用高强度、高弹性的增强纤维，提高混凝土的抗裂性能和韧性。
三、实施计划步骤1.原材料选择与采购：选择符合性能要求的高质量原材料，包括水泥、砂、石、外加剂、矿物掺合料和增强纤维等。
2.配合比设计：根据原材料的性能指标，进行混凝土配合比设计，确保混凝土具有优异的性能。
3.试验与优化：通过试验室试验和现场应用，对混凝土的性能进行验证和优化。
4.工业化生产：建立工业化生产体系，确保新型海洋工程用混凝土的稳定生产和供应。
5.工程应用：将新型混凝土应用于实际海洋工程项目中，验证其性能和耐久性。
四、适用范围本方案适用于各种海洋工程设施的建设和维修，包括但不限于港口、码头、石油平台、海底隧道等。
同时，也可应用于其他具有类似海洋环境条件的土木工程领域。
五、创新要点1.引入新型高耐久性外加剂，提高混凝土的抗腐蚀性能。
2.利用具有高活性的矿物掺合料，改善混凝土的微观结构和性能。
3.添加增强纤维，提高混凝土的抗裂性能和韧性。
4.建立工业化生产体系，确保新型海洋工程用混凝土的稳定生产和供应。
5.将新型混凝土应用于实际海洋工程项目中，验证其性能和耐久性。
2020版《海洋工程材料》
中国海洋大学本科生课程大纲课程属性：专业知识，课程性质：选修一、课程介绍1.课程描述：海洋工程材料是材料学与海洋工程的新型交叉学科，是探索与开发海洋所必需的综合性实用课程。
本课程包括电化学腐蚀基本原理、海洋腐蚀基本特征、海洋生物污损与材料腐蚀、海洋防污损技术与材料、海洋工程材料进展与对策等内容。
通过该课程的学习，学生将了解海洋工程材料应用背景，掌握海洋工程材料在海洋环境下的电化学与海生物腐蚀与污损，掌握新型海洋工程材料的设计、制备与评价基本原理和技能，发展成为同时谙熟于海洋和材料的复合型人才，为探测、开发海洋服务。
Marine engineering materials is a new interdisciplinary subject of materials science and ocean engineering. It is a practical and comprehensive course necessary for exploring the ocean. This course includes the basic principles of electrochemical corrosion, basic characteristics of marine corrosion, marine biological fouling and corresponding corrosion, marine antifouling technology and materials, progress and countermeasures of marine engineering materials field. During this course, students will understand the application background of marine engineering materials, master the electrochemical and biological corrosion and fouling of engineering materials in the marine environment, master the basic principles and skills of the design, preparation and evaluation of new marine engineering- 1 -materials, and develop into talents who are familiar with the ocean and materials at the same time, so as to serve the exploration of the ocean.2.设计思路：本课程以海洋工程材料为主线，结合大量实例，讲解海洋工程材料电化学腐蚀与生物污损的基本原理、防止海洋污损的原理与技术、新型海洋工程材料与结构的设计与制备、现代海洋工程材料的前沿进展等，学生们将掌握作为海洋工程材料工作者所必需具备的基本方法与技能。
海工用水泥基材料
海工用水泥基材料一、引言•海工用水泥基材料是指用于海洋工程建设中的水泥材料，具有耐海水侵蚀、抗浪击、防腐蚀等特点。
二、海工用水泥基材料的特点1.耐海水侵蚀2.抗浪击性能优秀3.抗腐蚀性能好4.与海洋环境相适应三、海工用水泥基材料的种类1. 普通硫铝酸盐水泥（PAC）•适用于海洋工程中主要承受压力的建筑物和构筑物•特点：耐酸、耐盐、耐碱2. 高性能混凝土(HPC)•适用于需要高强度、高耐久性和抗渗透性的海洋工程•特点：高强度、耐久性好、抗渗透性强3. 海洋特种水泥•适用于在海洋环境中需要较强耐久性和稳定性的工程•特点：抗久化性好、抗软化性强、耐磺酸盐侵蚀四、海工用水泥基材料的应用1. 海洋平台建设•包括油井平台、电站平台、石油和天然气平台等•需要耐海水侵蚀、抗浪击和抗腐蚀的特点2. 海洋工程结构物•包括海堤、护岸、码头、海洋桩、海上风力发电机组基础等•需要耐久性好、抗渗透性强的特点3. 海底管道建设•用于输送油气、水源等•需要抗软化性强、耐磺酸盐侵蚀的特点五、海工用水泥基材料的品质控制1. 原材料控制•包括水泥、骨料、矿粉、外加剂等•需要符合相关国家标准和规定2. 生产工艺控制•包括配合比、搅拌工艺、养护方式等•需要确保产品质量稳定3. 技术验收标准•包括强度、耐久性、抗渗透性等指标•需要满足相应标准和规范要求六、海工用水泥基材料的发展趋势1.绿色环保型材料的研发和应用2.新型添加剂的研究和开发3.高性能混凝土技术的推广和应用七、结论•海工用水泥基材料在海洋工程建设中具有重要的应用价值，不断发展和创新有助于提高工程的安全性和可靠性，为海洋经济的发展做出贡献。
海洋新材料之海洋防腐材料
海洋新材料之海洋防腐材料开发深海资源，维护主权权益，提高我国海洋技术支撑和保障能力，必须要发展重大技术装备。
而海洋工程材料则将在其中发挥关键性作用。
本文编辑将从研究进展，发展方向、应用分析等多角度深度为大家解读系列海洋新材料。
1.发展背景海洋约占地球表面积的70%，世界贸易中，90%以上的货运靠海洋运输，海洋资源与航海船舶业已经成为世界经济发展中不可或缺的重要支柱。
然而，随着海面风浪等对金属构件产生的往复冲击；海水、海洋生物及其代谢产物等对金属材料的腐蚀，海洋环境已成为极为苛刻的腐蚀环境。
无论海水里还是海面上的潜艇、船舶等，都需要采用高强、耐腐蚀材料制造，并涂刷防腐涂层进行保护。
因此，寻找最合适的海洋防腐材料已引起人们的广泛关注[1]。
目前，我国正处于集约低碳经济转型期的关键阶段，也是走向海洋战略实施的关键时期，远洋运输、深海新能源开发、沿海港口、船舶等行业的迅速发展，对海洋防腐材料有了更高的要求，研发绿色无害化、长寿命、经济化的海洋防腐材料是客观必要的。
此外，海洋石油工业的发展促进了海洋防腐材料在海洋平台上的应用。
近海海岸工程，如码头、海上桥梁等，同样需要高性能防腐涂料进行防护。
海底管线也需要重防腐涂料进行防护。
海洋重防腐涂料针对海洋的苛刻腐蚀环境设计。
使用于海洋平台、海工混凝土工程、海底输油管道等，海洋的特殊环境要求海洋防腐涂料具有高的耐腐蚀性、耐划伤性和耐侯性。
海洋环境涉及气象、流体、物理、化学以及生物等多领域复杂因素。
传统金属材料逐渐不能满足先进海洋设备和机械的使用条件。
高速船体材料、高耐腐蚀海洋建筑材料以及深海探测材料都面临更新换代的局面。
改进传统海洋材料，针对海洋环境设计高性能、耐腐蚀、环保、绿色的新材料以及对新材料的可应用性进行深度的探索己经迫在眉睫。
2.海洋腐蚀现状腐蚀是导致各种基础设施和工业设备破坏和报废的主要原因。
我国每年由于腐蚀造成的损失约为GDP的5％，远高于美国的3.4％和日本的不足3％。
海洋工程混凝土浇筑规范
海洋工程混凝土浇筑规范海洋工程混凝土浇筑规范【序号1】引言海洋工程的发展对混凝土材料的性能提出了更高的要求，海洋环境的特殊性使得海洋工程混凝土的浇筑规范具有独特的特点和挑战。
本文将围绕海洋工程混凝土的浇筑规范展开探讨，通过深入了解混凝土的特性、浇筑工艺等方面，帮助读者更全面、深入地理解海洋工程混凝土的浇筑规范和要点。
【序号2】深入理解混凝土特性在讨论混凝土的浇筑规范之前，了解混凝土的特性是至关重要的。
混凝土是一种复合材料，由水泥、骨料、细骨料和掺合料等组成。
在海洋环境中，混凝土需要具备耐久性、抗渗性、抗腐蚀性等特点。
【序号3】浇筑工艺的重要性海洋工程混凝土的浇筑工艺对混凝土结构的性能起到至关重要的作用。
在浇筑过程中，要注意混凝土的配比、浇筑温度、浇筑速度等因素，以确保浇筑后的混凝土结构具有良好的密实性和均匀性。
还需考虑海洋环境的影响，例如潮汐、波浪、海水腐蚀等因素，以采取相应的防护措施。
【序号4】海洋工程混凝土的浇筑规范4.1 海洋工程混凝土的材料要求海洋工程混凝土的材料要求与常规混凝土有所不同。
在选择水泥和骨料时，需考虑其抗腐蚀性能；而选择混凝土掺合料时，需综合考虑防护、增强和耐久性等因素。
4.2 海洋工程混凝土的配合比设计海洋工程混凝土的配合比设计需要充分考虑混凝土所处的海洋环境条件和使用要求。
通过合理的配合比设计，可以确保混凝土具有足够的强度、耐久性和抗渗性。
4.3 海洋工程混凝土的浇筑工艺要求在浇筑过程中，需控制混凝土的温度、浇筑速度和浇筑方法。
应避免混凝土中的气泡和空洞，以及因浇筑不均匀导致的结构缺陷。
4.4 海洋工程混凝土的养护要求混凝土浇筑后的养护对于保证混凝土性能的稳定和提高其耐久性至关重要。
养护期间，应采取适当的措施来控制温度、湿度和保护混凝土表面。
【序号5】总结和回顾通过对海洋工程混凝土浇筑规范的探讨，我们了解到混凝土的特性和浇筑工艺对海洋环境中的工程起到重要作用。
混凝土材料的选择要考虑抗腐蚀性能，合理的配合比设计能确保混凝土性能的稳定，而浇筑工艺和养护要求则直接影响混凝土结构的质量和耐久性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
我国从1965年起开始研制耐海水腐蚀钢
试验钢号近200种，其中10Cr2MoAlRE、08PVRE、 09MnCuPTi、10MnPNbRE、10NiCuAs、 10CrMoAl等已通过鉴定，但除了少数用户因个别工 程需要订货外，尚未推广开来，应用少，产量也少， 多用在钢板桩、海水冷凝器、输海水管线、管桩、船 坞闸门等方面，尚未涉及大型的固定式和移动式海洋 结构物。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
焊接性能要求
大型海洋结构物大多是管件，圆形构 架状的组合，形状变化大，往往需要 将数据组合的管子在应力集中处进行 焊接，并且大多在露天或海上作业条 件很差的情况下焊接，所以要求材料 有比舰船用钢更好的焊接性能和更便 于焊接操作的条件。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
海洋油气钻采平台等大型海洋结构物用金属材料。
哈尔滨工程大学船舶工程学院 Harbin Engineering University Shipbuilding Engineering College
船舶工程学院
海洋工程材料(5)
苗玉刚
2015年12月
第5章 海洋工程中常用金属材料
一、海洋工程对金属材料的要求 二、海洋工程常用钢铁材料 三、海洋工程常用有色金属材料
哈尔滨工程大学船舶工程学院
潮差带和飞溅带同样也是腐蚀严重的部位
但由于潮差带的供氧情况比下部的全浸带好，在 潮差带和全浸带之间形成的氧的浓差电池，使潮 差带作为该电池的阴极而受到保护，使腐蚀的速 度和程度降低，提高钢在潮差带的耐腐蚀能力， 可选用与飞溅带相同的有效合金元素。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
哈尔滨工程大学船舶工程学院
§5.2 海洋工程常用钢铁材料
碳钢
铸铁
哈尔滨工程大学船舶工程学院
§5.2.1 海洋工程用结构钢
船体与海洋工程结构用钢需要经过冷、热加工，船航行中和海洋工程 结构工作中又受到海浪的冲击和海水、海泥、海洋大气的腐蚀。因此， 要求船舶与海洋工程用钢应具有高综合性能（良好的塑性和冲击韧 性），满意的可焊性和较好的耐海水、海泥、海洋大气腐蚀性能。
பைடு நூலகம்
一般强度海洋工程用结构钢——分为A、B、D、E四个质量等级
钢材的质量等级主要是以对冲击韧性（夏比V型缺口试验） 的要求区分的。 A级为在常温(20℃)做冲击试验，冲击功 不低于27J 。 B级为在0℃做冲击试验，冲击功不低于27J 。 D级为在-20℃做冲击试验，冲击功不低于27J。 E级为在40℃做冲击试验，冲击功不低于27J。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
海洋油气钻采平台用焊接低合金高强度耐海 水腐蚀用钢
海洋环境对钢的腐蚀情况非常复杂，目前还没有 一个低合金钢号能全面达到海洋环境的要求。目 前国外工业生产的低合金耐海水腐蚀用钢按成份 系列可分为:Ni-Cu-P系、Cr-Nb系、Cr-Cu系、CrAl系、Cr-Cu-Si系、Cr-Cu-Al系、Cr-Cu-Mo系、 Cr-Cu-P系、Cr-Al-Mo系等，以下介绍典型的钢 号。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
自升式、半潜式钻井船用结构钢根据构件类别、板厚和工作温度选用。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
为了防止层状撕裂，对关键构件应考虑采用Z向钢板，对于表面焊接板 材的重要构件建议采用Z向钢板，如重要构件未能采用Z向钢板而选用船 体结构钢时，对钢板应逐张进行超声波检查。
Z向钢板是以某一等级船体结构钢为基础，经过特殊冶炼和处理的钢材， Z向钢板除应满足母级钢的要求外，其含硫量和板厚方向的断面收缩率 也应满足表4-42要求。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
海洋油气钻采平台经常采用的焊接高强度结构用钢
屈服点为320MPa的AH32-EH32钢、屈服点为360MPa 的AH36-EH36钢、屈服点为390～690MPa级钢，如美 国的ASTM A537C1.2, A543,A633 Gr.E, A678 Gr.D, A710 Gr.C, A737 Gr.C，英国的BS436055E和55F，挪 威的NVF420和460，日本的KA43、47、51、56、63、 63N、70、70N、KD43、47、51、56、63、63N、70、 70N，KE43、47、51、56、63、63N、70、70N， KF43、47、51、56、63、63N、70、70N等。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
海土带中氧极少，所以腐蚀也最轻。
对部分埋在海底，部分裸露在海水中的钢结构， 由于氧的氧浓差电池作用，加快了埋在海土中的 部分钢的腐蚀。 在海土中，特别是在浅海海土中，由于从陆地上 流入的污染土中存在大量促进腐蚀的微生物，腐 蚀较为剧烈。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
冷加工性要求 一般船体结构用钢，即使是大型船舶 用钢，仅用30～50mm厚的钢板，但 海底石油采掘设备等大型海洋结构物 则需要用60～70mm，甚至更厚的钢 板，而且主要是进行冷加工，因此需 要钢板有更好的冷加工性能。
碳素结构钢 按化学成分 合金结构钢
低碳钢（ C≤ 0.25% ） 按含碳量 中碳钢（ C＝ 0.25-0.60% ）
高碳钢（ C＞ 0.60% ）
哈尔滨工程大学船舶工程学院
碳素结构钢
1、海洋工程用一般强度结构钢
《海上移动式钻井船入级与建造规范》规定，船式、驳船式和坐底式 钻井船用一般强度结构钢材，应选用按船规规定的一般强度船体结构 钢，《规范》将一般强度结构钢分为A、B、D、E共4个等级。
等级 脱氧方法 C 化 学 成 分 /% Mn Si S P Al(酸溶) A 半镇静、镇静、 沸腾钢 ≤0.21 ② ≤0.35 ≤0.040 ≤0.040 ---B 半镇静、镇静钢 ≤0.21 ≥0.80 ≤0.35 ≤0.040 ≤0.040 D 全镇静细晶粒 （铝处理） ≤0.21 ≥0.60 0.10～0.35 ≤0.040 ≤0.040 ≥0.015 E 全镇静细晶粒 （铝处理） ≤0.18 ≥0.70 0.10～0.35 ≤0.040 ≤0.040 ≥0.015
哈尔滨工程大学船舶工程学院
法国的APS Cr-Al钢
该钢包括APS20A、APS20M、APS25三个钢号,它们均含有 4% Cr，APS20A含有0.90%Al，APS20M含有0.90%Al和 0.15%Mo，APS25含有0.60%Al和0.15%Mo及0.80% Ni。正 火后20 mm以下钢材的强度为：APS20A、APS20M的 σs≥310 MPa， σs ≥490 MPa；APS25的σs ≥590 MPa， σs ≥835 MPa；它们的耐海水腐蚀性能大大优于碳钢，在海 水中全浸46个月的对比腐蚀试验表明，为碳钢的2.18～3.23倍， 它们在焊接时不需要预热或焊后热处理，但以650℃消除应力 为宜；缺点是该钢有晶粒长大倾向，因此要防止过热，并且除 氩弧焊外，不能做到含Al均匀的焊缝；APS Cr-Al钢用于制造 船舶管道、海水制水设备、防波堤的护板、闸门、渡船、救生 艇、盐器设备等.
哈尔滨工程大学船舶工程学院
海洋油气钻采平台等大型海洋结构物工况特 点和对金属材料的要求
海洋油气钻采平台等大型海洋结构物，处在风、 浪、流、海水腐蚀、甚至严寒的恶劣环境下工作， 特别在深海域，还受到海洋密度分层产生的内波 影响及水波流场和结构物相互作用的势流动力学 影响，因此往往具有特殊的结构形式，并且在材 料上提出了比船舶用钢更高的要求。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
飞溅带一般是指平均潮位受到波浪作用的上限部分 受到海水交替的干湿变化，溶解的氧量也比较多。 由于日光的照射使温度升高，再加上海面的污损 生物、浮油等的附着以及台风、流水等促进腐蚀 因素，所以腐蚀极为剧烈，是海水腐蚀环境中腐 蚀最严重的部位，其腐蚀速度可达到全浸带的好 几倍。 提高钢在飞溅带的耐腐蚀能力的有效合金元素P、 Cu、Mo、 Ni、Cr、Si、W、Ti等，效果最显著的 元素为P、Cu、Mo。
全浸带指潮差带与海底之间海水浸没的部分
全浸带由于上述氧浓差电池作用和海水流动造成金属上氧的 不均匀分布形成的氧浓差电池及海洋生物的作用，加上不同 的金属接触所产生的电化学腐蚀，所以除了金属的均匀腐蚀， 还会产生局部腐蚀或点蚀。 减轻材料在全浸带腐蚀的有效元素Cr、P、Al、Mo、Si等， 特别是Cr。 在深海，由于含氧量少，海水温度随水深而降低，海洋生物 附着减少，同时海水流速也减慢，所以腐蚀速度反较慢，合 金元素效果也变得不明显。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
§5.2.1 海洋工程用结构钢
哈尔滨工程大学船舶工程学院
一般强度结构钢的力学性能
一般强度结构钢供应状态
等级与厚度 A(所有厚度) B(所有厚度) D(厚度≤35mm) (厚度＞35mm) E(所有厚度) 供货状态 热轧,正火或控制轧制 热轧,正火或控制轧制 热轧,正火或控制轧制 正火 正火
哈尔滨工程大学船舶工程学院
一般强度结构钢的化学成分
哈尔滨工程大学船舶工程学院
硫含量和Z向性能的要求
（我国船舶检验局规定）
Z向性能（板厚方向的断面收缩率Ψz）
哈尔滨工程大学船舶工程学院
强度和韧性要求
要求屈服强度高，特别是移动式平台， 要求采用400～690 MPa级高屈服强度 的钢材。 对韧性的要求高。 在寒冷地区，需要有足够的低温韧性。
哈尔滨工程大学船舶工程学院
哈尔滨工程大学船舶工程学院
日本的Mariloy钢
该钢针对美国“Mariner” 钢P含量高、焊接性能差及 全浸带耐腐蚀性能差的问题而研制的耐海水腐蚀钢， 包括2个强度级别（σs≥400 MPa和σb≥490 MPa）， 三种不同海水部位（飞溅带、全浸带、飞溅带和全浸 带）的6个钢号，它们是钢中含P量≤0.03%的Cr-Cu系 低合金耐海水腐蚀钢，其中Mariloy钢P50的σs ≥325 MPa， σs ≥490 MPa，在飞溅带的耐腐蚀性能是普 通碳素钢的2倍左右，用于系船浮标、钢桩等，适用 厚度6～25mm。