海洋腐蚀环境的速度
海洋腐蚀因素分析报告
海洋腐蚀因素分析报告近年来,海洋腐蚀问题日益凸显,给海洋工程、航运业以及海洋资源开发带来了巨大的挑战。
为了更好地理解海洋腐蚀的原因和影响,本报告通过对海洋环境、材料特性以及外界因素等方面进行分析,总结了海洋腐蚀的主要因素,以期为相关行业提供参考和解决方案。
海洋环境是海洋腐蚀的主要因素之一。
海洋水中存在大量的盐离子、氧气和微生物等物质,这些物质与金属材料发生化学反应,导致腐蚀的发生。
此外,海洋中的水流、温度和压力等因素也会对腐蚀速度产生影响。
例如,在流速较快的海域,水流会冲刷金属表面,加剧腐蚀的程度。
材料特性是决定腐蚀程度的关键因素。
不同材料的耐腐蚀性能不同,其中金属材料常见的有铁、铝、镍等。
这些金属在海洋环境中会发生电化学反应,从而引发腐蚀。
另外,材料的表面处理、保护涂层等也会对腐蚀起到一定的保护作用。
外界因素也对海洋腐蚀产生重要影响。
例如,海洋中的污染物、化学药剂以及气候变化等因素都会加剧腐蚀的程度。
污染物和化学药剂会与金属发生化学反应,加速腐蚀的发生;而气候变化会导致海洋环境的变化,进而影响腐蚀的速度。
为了应对海洋腐蚀问题,我们需要采取有效的措施。
首先,可以通过选择适合海洋环境的耐腐蚀材料来减少腐蚀的发生。
其次,进行材料的表面处理和涂层保护等措施,提高材料的耐腐蚀性能。
此外,定期检查和维护,及时修复腐蚀损坏的部位,也是减少腐蚀的有效手段。
综上所述,海洋腐蚀是一个复杂而严重的问题,受到海洋环境、材料特性和外界因素的共同影响。
只有深入了解其成因,采取相应的措施,才能有效应对海洋腐蚀问题,保障相关行业的安全和可持续发展。
海洋平台的腐蚀及防腐技术
Ⅴ
海底泥土区 :存在硫酸盐和还原菌等细菌 ,海底沉积物的来源及特征 不一。受海水影响少 ,且温度低 ,腐蚀程度小 ,只是在海流作用交界
处有一定腐蚀。
热喷铝防腐技术
热喷铝防腐技术
海洋平台的腐蚀及防腐技术
海洋石油平台的防腐技术中,热喷铝防腐技术 还处于新工艺和新技术应用的初级阶段,目前主要 是采用电弧线材热喷铝技术。热喷涂涂层具有较长 的防腐寿命(使用寿命可达30年以上)和较好的工艺 灵活性、经济性,具有较强的应用前景。
海洋平台的腐蚀及防腐技术
浪花飞溅区部位是腐蚀最严重的。一般情况下,钢在海洋 大气中的平均腐蚀速度约为0.03~0.08毫米/年;而浪花飞溅 区为0.3~0.5毫米/年。同一种钢,在浪花飞溅区的腐蚀速度 可比海水全浸区中高出3~10倍。由此可见,钢结构在浪花 飞溅区部位的腐蚀最为严重。一旦在这个区域发生严重的 局部腐蚀破坏,会使整座钢结构设施大大降低承载力,缩 短使用寿命,影响安全生产,提前报废。
海洋平台的腐蚀及防腐技术
班级:材控1301 主讲:杨强聪
目录
CONTENTS
P1.海洋平台的 腐蚀现状
P2.海洋平台的 腐蚀规律
P3.热喷铝防腐 技术
P4.防腐套包缚 技术
腐蚀现状
海洋平台的腐蚀及防腐技术
腐蚀现状
在海洋平台的设计和建造中,腐蚀是必须考虑的 重要因素之一,了解海洋环境腐蚀的特点和采用有效 的防护措施,并且通过日常的检查、维护,确保防腐 系统的有效性对海洋平台的使用安全性和可靠性是十 分重要的。 海洋腐蚀环境是一种非常复杂的腐蚀环 境,钢在海岸的腐蚀比在沙漠中大400—500倍,离 海岸24m的钢试样比离海岸240 m的同质钢试样腐蚀 快12倍。其钢结构长期处于盐雾、潮气和海水等环境 中 ,受到海水及海生物的侵蚀 ,而产生剧烈的电化学 腐蚀。腐蚀严重影响海洋平台结构材料的力学性能 , 从而影响到海洋平台的使用安全。
海洋环境腐蚀特点及激光熔覆技术在海洋防腐中的应用
海洋环境腐蚀特点及激光熔覆技术在海洋防腐中的应用摘要:详细分析了海洋中各个区域的腐蚀特点。
介绍了激光熔覆技术在海洋设备构件防腐中的应用以及此技术在应用上出现的问题。
关键字:海洋腐蚀;金属构件;激光熔覆引言海洋中蕴藏着丰富的自然资源,海洋的开发不仅具有重要的经济意义,更能体现一个国家的科技水平与科研能力。
现今,随着海洋开发力度的增加,海底石油输送管道、深海钻井平台、海上跨海大桥等海上产业设施数量逐年上升[1]。
海洋环境恶劣的腐蚀特点,必然会对海上金属构件产生极其严重的腐蚀。
据统计,2016年世界上因腐蚀产生的经济损失占全球国民生产总值的3.4%,海洋构筑物的腐蚀占到其中的三分之一[2]。
因此,对海洋环境腐蚀特点充分认识以及选择合适的方法对海上金属构件进行防护具有特别的经济意义。
1.海洋环境腐蚀特点海水中含有大量的盐类,导电性良好,构成一种天然良好的电解质溶液,因而处于其环境中的金属构筑物会遭受特别严重的腐蚀。
若根据处于海洋环境中的特点不同分类,可将海洋腐蚀环境分为几个区域:大气区、飞溅区、潮差区、全浸区以及海泥区[3]。
1.1大气区海洋大气区指位于海平面以上的大气区域,这个区域中含有较高的盐分。
湿润的大气环境会在金属表面形成薄薄的一层含盐水膜,加速金属构件的腐蚀。
此区域的腐蚀性受大气中含盐量、温度、光照等条件影响[4]。
1.2飞溅区海洋飞溅区指处于海平面以上,受风浪飞溅影响的区域[5],氧气含量高、受海浪击打且干湿交替[6]。
与其他区域相比较腐蚀情况最为严重,一方面金属表面干湿交替,富含大量氧气,发生氧去极化反应;另一方面,海浪的击打会对金属表面的防护层造成破坏,使得防护措施失效,发生腐蚀[7]。
1.3潮差区海水潮差区指因海水潮汐作用而发生干湿交替变化的区域,与飞溅区类似,此区域氧气含量大,干湿交替[8]。
由于潮差周期大,高度变化大,钢结构在涨潮时受海浪海水共同作用,落潮时,露出海面部分又会有残存海水液膜,随露出时间延长而逐渐减薄,在减薄乃至干燥过程中形成盐沉积以及过饱和海水液膜,腐蚀规律较为复杂[9]。
海水 海洋大气腐蚀特点及防腐
海水、海洋大气中的金属腐蚀1、海水水质的主要特点含盐量高,盐度一般在35g/L左右;腐蚀性大;海水中动、植物多;海水中各种离子组成比例比较稳。
pH变化小,海水表层pH在8.1~8.3范围内,而在深层pH则为7.8左右。
2、海水腐蚀的特点海水腐蚀为电化学腐蚀;海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属(铁、钢、铸铁、锌等)都很小,因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高,Cl-破坏钝化膜,因此大多数金属在海水中不能建立钝态,在海水中由于钝化的局部破坏,很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。
不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀;多数金属阴极过程为氧去极化作用,少数负电性很强金属(Mg)及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用;海水电导率很大,海水腐蚀电阻性阻滞很小,所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大,腐蚀宏电池的活性也很大。
海水的电阻率很小,因此异种金属接触能造成的显着的电偶腐蚀。
其作用强烈,作用范围大。
3、海水腐蚀的影响因素3.1盐类及浓度盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。
一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变,在公海的表层海水中,其盐度范围为3.20%~3.75%,这对一般金属的腐蚀无明显的差异。
但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率,比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素,同时因海水中含有大量的氯离子,破坏金属的钝化,所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。
盐类以Cl-为主,一方面:盐浓度的增加使得海水导电性增加,使海水腐蚀性很强;另一方面:盐浓度增大使溶解氧浓度下降,超过一定值时金属腐蚀速度下降。
3.2 pH值海水pH在7.2-8.6之间,为弱碱性,对腐蚀影响不大。
3.3碳酸盐饱和度在海水pH条件下,碳酸盐达到饱和,易沉积在金属表面形成保护层。
若未饱和,则不会形成保护层,使腐蚀速度增加。
3.4含氧量海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。
海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。
海水海洋大气腐蚀特点及防腐
海水海洋大气腐蚀特点及防腐海水和海洋大气对金属的腐蚀是工程中常见的问题。
在以下1200字以上的文章中,我将介绍海水和海洋大气腐蚀的特点和常用的防腐措施。
首先,海水腐蚀的特点有以下几点。
第一,在海洋环境中,氯离子是最主要的腐蚀物质。
氯离子和金属中的阳离子反应生成金属氯化物,导致金属的腐蚀。
第二,海水中的溶解氧也能促进金属的腐蚀,尤其是在存在水分的情况下。
氧气与金属反应形成氧化物,使金属表面产生腐蚀。
第三,海水中的微生物和海藻可以加速金属腐蚀。
微生物和海藻通过产生酸性物质和吸附金属表面来腐蚀金属。
其次,海洋大气腐蚀的特点如下。
第一,海洋大气中含有大量的盐雾,盐雾中的氯离子和金属氧化物反应会导致金属的腐蚀。
第二,海洋大气中的湿度较高,会加速金属的腐蚀。
湿度高时金属表面的水分含量增加,氧气和水分反应形成氢氧化物,使金属表面发生腐蚀。
第三,海洋大气中的硫化物和氮氧化物也会加速金属的腐蚀。
为了保护金属材料免受海水和海洋大气的腐蚀,常用的防腐措施包括以下几种。
第一,使用防腐涂料。
防腐涂料具有良好的抗腐蚀性能,可以形成一层保护膜,隔绝金属与海水或海洋大气的接触,防止金属腐蚀。
第二,使用防蚀合金。
防蚀合金通过增加合金元素的含量来提高材料的抗腐蚀性能,减少金属的腐蚀速率。
第三,采用阴极保护。
阴极保护是通过在金属表面施加电流,使金属表面形成保护性的氧化膜,减缓金属的腐蚀。
此外,还可以采用其他措施来防止海水和海洋大气的腐蚀。
例如,加强金属的维护保养,及时清洗金属表面的污垢和盐结物;使用耐腐蚀材料,如不锈钢和镀锌钢等;提高金属的表面处理质量,如去除金属表面的氧化膜和锈蚀;使用软件控制技术,及时监测和预测金属腐蚀的发展趋势,采取相应的防腐措施。
综上所述,海水和海洋大气对金属的腐蚀是工程中需要重视的问题。
了解海水和海洋大气腐蚀的特点和采取适当的防腐措施是保护金属材料免受腐蚀的关键。
通过使用防腐涂料、防蚀合金、阴极保护等措施,结合加强维护保养和改进技术手段,可以有效地减少金属的腐蚀,延长金属的使用寿命。
海水腐蚀
海水腐蚀及其防护摘要:综述了海水腐蚀的原因以及海洋环境对腐蚀的影响,简要描述了海水腐蚀的特点,对低合金钢、不锈钢以及含有镍、锰、铜等元素钢的海水腐蚀性能做了全面的概括。
最后,介绍了一下海水腐蚀的防护。
关键词:海水腐蚀原因影响因素特点镍基锰基铜基防护随着21世纪的能源危机, 世界各国政府更加重视海洋科技、海洋工业的发展。
材料是基础建设和各种结构物的基础。
海水占地球表面积的70%,是最丰富的天然电解质,而且它的腐蚀性很强,大多数海洋作业中常用的结构金属和合金不可避免的受海水或雾气弥漫的海洋大气侵蚀。
为了高效利用海洋资源、积极响应可持续发展的号召, 必须研究材料海洋腐蚀行为, 开发耐海水腐蚀的材料。
海水腐蚀的原因浸入海水中的金属,表面会出现稳定的电极电势。
由于金属有晶界存在,物理性质不均一;实际的金属材料总含有些杂质,化学性质也不均一;加上海水中溶解氧的浓度和海水的温度等,可能分布不均匀,因此金属表面上各部位的电势不同,形成了局部的腐蚀电池或微电池。
其中电势较高的部位为阴极,较低的为阳极。
电势较高的金属,例如铁,腐蚀时阳极进行铁的氧化;电势较低的金属,例如镁,被海水腐蚀时,镁作为阳极而被溶解,阴极处释放出氢。
当电势不同的两种金属在海水中接触时,也形成腐蚀电池,发生接触腐蚀。
例如锌和铁在海水中接触时,因锌的电势较低,腐蚀加快;铁的电势较高,腐蚀变慢,甚至停止。
海洋环境对腐蚀的影响盐度海水含盐量较高,水中的含盐量直接影响水的电导率和含氧量,随着水中含盐量的增加,水的电导率增加但含氧量却降低。
海水中的盐度并不和NaCl 的行为相一致,这是因为其中所含的钙离子和镁离子,能够在金属表面析出碳酸钙和氢氧化镁的沉淀,对金属有一定的保护作用。
河口区海水的盐度低,钙和镁的含量较小,金属的腐蚀性增加。
海水中的氯离子能破坏金属表面的氧化膜,并能与金属离子形成络合物,后者在水解时产生氢离子,使海水的酸度增大,使金属的局部腐蚀加强。
钢结构在海洋环境中的腐蚀寿命预测
钢结构在海洋环境中的腐蚀寿命预测钢结构在海洋环境中经受着高湿度、盐雾、潮汐等严峻条件的考验,腐蚀成为其寿命限制的重要因素。
因此,准确预测海洋环境下钢结构的腐蚀寿命,对于确保结构的安全性和可靠性具有重要意义。
1. 海洋环境中的腐蚀机理海洋环境中存在大量的水分和盐分,钢结构在高湿度的气候中容易发生腐蚀。
首先,盐分会加速水蒸气的凝结和结露,形成水滴,进一步加剧钢材表面的腐蚀状况。
其次,钢材与带电的盐雾颗粒之间的电化学反应也会导致腐蚀的加剧。
这些因素共同作用,使钢结构在海洋环境中更容易发生腐蚀。
2. 腐蚀影响因素海洋环境下,腐蚀对钢结构的影响受到多个因素的综合影响。
首先,海洋环境的气候条件,如温度、湿度等,会直接影响腐蚀速度。
一般来说,高温高湿度条件下,腐蚀速度较快。
其次,海洋环境的盐雾浓度和颗粒大小也会对腐蚀产生影响。
高盐浓度和较大的颗粒会对钢材造成更严重的腐蚀。
此外,钢结构的质量、涂层质量以及设计和施工质量等也会直接影响腐蚀的发生和发展。
3. 腐蚀寿命预测方法腐蚀寿命预测是为了确定钢结构在海洋环境中的使用年限,以便及时进行维护和保养。
目前,常用的腐蚀寿命预测方法主要包括实地试验、数值模拟和机理模型。
实地试验是一种比较直接的方法,通过在海洋环境中长期暴露试样,测定试样损失的质量和表面形貌来评估腐蚀寿命。
虽然这种方法较为准确,但需要较长的试验周期和大量的资源和人力投入。
数值模拟是一种通过计算机仿真来预测腐蚀寿命的方法。
通过建立钢结构在海洋环境中的数值模型,并考虑各种影响腐蚀的因素,如温度、湿度、盐雾浓度等,模拟钢结构的腐蚀过程,从而预测其腐蚀寿命。
这种方法具有较高的效率和精度,可以提前评估结构的腐蚀状况。
机理模型是一种基于腐蚀机理的研究方法,通过分析腐蚀的机理和规律,建立数学模型,进而预测钢结构在海洋环境中的腐蚀寿命。
这种方法具有一定的理论基础,但对于复杂的实际工程结构适用性有限。
4. 腐蚀寿命管理为了延长钢结构在海洋环境中的寿命,有效的腐蚀寿命管理至关重要。
海水腐蚀原理
海水腐蚀原理
海水腐蚀是指海水对金属、混凝土和其他材料的腐蚀作用。
其主要原理包括以下几个方面:
1. 盐分和水分的作用:海水中含有丰富的盐分和水分,其中的氯离子特别具有强烈的腐蚀性。
当金属暴露在海水中时,水分与氯离子反应并形成酸性物质,从而加速金属的腐蚀。
2. 电位差造成的电化学腐蚀:海水本身含有多种阳离子和阴离子,这些离子在金属表面形成一个微小的电化学体系。
当不同金属或金属与水中其他物质相接触时,会形成电位差,从而引起电化学腐蚀。
例如,在船舶和海洋设施中使用的不同类型的金属接触时,会产生电位差,促使其中一种金属腐蚀。
3. 海水中的氧气:海水中溶解了大量氧气,而氧气是引起金属腐蚀的重要因素。
当金属暴露在海水中时,氧气可以与金属表面形成氧化物层,这将进一步使金属受到氧化腐蚀。
4. 海洋环境条件:海洋环境的恶劣程度也会对海水腐蚀产生影响。
例如,高温、潮湿的气候、海洋生物的存在以及水流的流速等,都会加速金属的腐蚀过程。
综上所述,海水腐蚀是由盐分和水分的作用、电位差引起的电化学腐蚀、氧气的存在以及海洋环境条件等多个因素共同作用所导致的。
这些因素相互影响,加速了金属在海水中的腐蚀速度。
为了减缓海水腐蚀的发生,我们需要在设计和选择材料时考虑到这些因素,并采取相应的防护措施。
海水腐蚀的原理
海水腐蚀的原理
海水腐蚀的原理是由于海水中存在的盐类和其他化学物质,以及海洋环境中的氧气和湿度等因素的作用下,金属材料会发生氧化、腐蚀的过程。
海水中的氯离子特别具有强烈的腐蚀性,能够与金属表面的阳离子发生反应,形成金属离子和氯化物。
当金属与海水接触时,海水中的氯化物会溶解并与金属表面的阳离子发生化学反应。
这种反应会导致金属表面形成氧化物、氢氧化物或氯化物的腐蚀产物,同时还会释放出电子。
这些腐蚀产物会进一步加速金属材料的腐蚀过程,形成更大的腐蚀面积。
此外,海洋环境中的湿度和氧气也会加速金属的腐蚀。
氧气与金属表面的阳离子相互作用,形成氧化物层,从而促进金属腐蚀的发生。
湿度会增加金属表面的氧气含量,使腐蚀过程更为迅速。
总之,海水腐蚀的原理是由于海水中的盐类和化学物质与金属表面的阳离子发生化学反应,形成腐蚀产物,并受湿度和氧气的影响,加速金属材料的腐蚀过程。
二海洋平台建造工艺(4防腐)
障,对平台进行腐蚀控制势在必行。
本章主要介绍平台的导管架、上部组块的钢表面处理、防腐涂层的 施工、检验,阴极保护施工及安全环保等。
石油工程学院海洋工程系
§2-4 海洋平台防腐施工工艺
一、概述
2、海洋钢结构腐蚀规律
海洋平台在不同的海洋环境 下,腐蚀行为和腐蚀特点会有 比较大的差异。其中飞溅区腐
大气区 飞溅区 潮差区
2)钢材表面的除锈等级
也即清洁度,根据ISO 8501 《钢材表面锈蚀等级和除锈等级》,“Sa-” (即喷射除锈法),它分为四个等级
石油工程学院海洋工程系
金属表面清理等级-D类锈蚀清理后等级
Sa1级——工件表面应不可见油 污、油脂、残留氧化皮、锈斑、 和残留油漆等污物。也叫清扫级。
Sa2级——和Sa1级要求一样,表 面疵点限定为不超过每平方米表 面的33%,可包括轻微阴影;也 叫商品清理级。
石油工程学院海洋工程系
§2-4 海洋平台防腐施工工艺 §4-2 涂装工艺 二、涂装工艺
3、涂装系统
(3)、涂装体系设计: ——是根据不同材质所处的腐蚀环境确定腐蚀类型和腐蚀等级; ——根据要求的防腐寿命确定防腐蚀的级别; ——按照相应的技术要求和产品资料确定所选用的涂装体系及其产品; 涂装体系的基本要素: ——金属结构名称、材质 ——所在的服务区域 ——操作服务温度 ——保温与否 ——表面处理的要求 ——涂料体系(涂料类型、涂装道数、涂层厚度等)
(4)、适用的国际或国家标准
主要有:ISO-12944,NACE SP0108-2008,NACE RP0176-2003,NORSOK M5012004等;
(5)、 国家或地区安全环保法令法规文件; (6)、业主涂装规格书和涂料厂家提供的涂料产品技术数据手册
海洋平台的腐蚀现状和防护措施
海洋平台的腐蚀现状和防护措施摘要:海洋平台是海上采油的重要设施,其造价昂贵,日常维护困难。
在海洋平台的设计和建造中,腐蚀是必须考虑的重要因素之一。
为了保证海洋平台使用的安全性和可靠性,了解海洋环境腐蚀的特点和采用有效的防护措施是十分必要的。
本文主要就是针对海洋平台的腐蚀现状和防护措施来进行分析。
关键词:海洋平台;腐蚀现状;防护措施引言当前,海洋石油勘探开发已进入到一个新的时代,世界各国对海洋油气资源勘探开发的力度不断加大。
近年来我国虽然在海工产品建造及技术研究方面做了大量工作,并取得了可喜的成绩,但就海洋平台装备科研实力和技术水平而言,我们仍处于一个比较落后的位置。
因此,我们必须加快海洋平台科研步伐,奋力追赶世界先进技术水平,为我国早日迈入世界一流海洋工程装备建造国家而奋斗。
1、海洋平台的腐蚀特点1.1、平台腐蚀分区勘探钻井平台和石油生产平台,两者所受腐蚀环境基本相同。
如导管架式石油生产平台,为固定式,其结构从上到下可分为井架、甲板及甲板组件、甲板腿、导管架、钢桩等5个部分,见图1。
将平台结构各部分所处腐蚀环境分为5个区:海洋大气区、海水飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。
所处腐蚀环境不同,腐蚀程度和保护方法有差异。
(1)甲板腿以上构件主要在海洋大气中工作,长期遭受风吹、雨淋、日晒、海水盐雾的作用。
直接在海洋大气中的腐蚀要比滨海陆地海洋大气腐蚀强烈得多。
尤其是甲板下部,因长期处于潮湿状态,氧气供应充分,是该区腐蚀最严重的部位.(2)甲板腿下部和导管架上部在海水飞溅区和海水干湿交替的潮差区工作。
在高潮线以上的飞溅区,由于结构表面长期遭受飞溅海水的不断冲击,表面始终被海水周期性润湿,氧气供应充分,盐分不断浓缩,缺少完全可靠的保护方法,有时还受狂风巨浪和浮冰的冲击。
(3)导管架中下部长年浸泡在海水里,海水中的腐蚀因素主要是海水温度、含氧量、含盐量、pH值、电阻率、流动速度。
随着地理位置、季节、深度等不同,有些因素会发生变化。
海洋环境腐蚀规律及控制技术
海洋环境腐蚀规律及控制技术日期:2005-3-28作者:侯保荣中国工程院院士、中科院海洋所研究员阅读:156一、海洋环境腐蚀研究的意义随着人口增加,资源匮乏和环境恶化,人们越来越深刻地认识到,浩瀚的海洋是人类生命源泉、资源宝库和环境调节器。
自人类有文明史以来,从“兴渔盐之利”、“行舟楫之便”的传统海洋产业的开发,到今天海上运输、深海采矿、港口码头、油气开发、海洋生物技术等新兴海洋产业的兴起,人类对海洋的开发利用逐步走向深入,海洋开发的规模不断扩大,但是海洋环境又是一个腐蚀性很强的灾害环境,各种材料在海洋环境中极易发生劣化破坏,腐蚀损失包括直接损失和间接损失两大类,它是一种悄悄在进行的破坏,世界各国每年因腐蚀造成的直接经济损失约占其国民生产总值的2%- 4%,其破坏力之大令人震惊!其中海洋腐蚀的损失约占总腐蚀的1/3。
美国早在1949年就曾经做过全国腐蚀调查,2001年调查结果表明,1998年美国每年因腐蚀带来的直接经济损失达2 760亿美元,占国民生产总值的3.1 %,其他国家像英国、日本、德国、印度、原苏联、法国等也都做过类似的调查。
2003年我国国内生产总值突破11万亿元人民币大关,以此推算,去年我国腐蚀损失约为4000亿元人民币,其灾害性事故隐患也是严峻的。
尽管如此,如果我们的防护工作做得好,其中25% ~ 4 0%的损失可以得到有效避免。
二、海洋环境因素与海洋腐蚀规律海洋腐蚀环境研究主要是从环境角度来考察海洋环境对材料的的腐蚀能力问题。
海水不仅是盐度在32‰~37‰,pH值在8~8.2之间的天然强电解质溶液,更是一个含有悬浮泥沙、溶解的气体、生物以及腐败的有机物的复杂体系。
影响海水腐蚀的有化学因素、物理因素和生物因素等三类,而且其影响常常是相互关联的,不但对不同的金属影响不一样,就是在同一海域对同一金属的影响也因金属在海水环境中的部位不同而异。
海洋腐蚀环境一般分为海洋大气区、浪花飞溅区、潮差区、海水全浸区和海泥区五个腐蚀区带。
金属材料在海洋中的腐蚀与防护02
说具有较大的破坏性,漆膜在飞溅区通常要老化得更快。
研究表明,在飞溅区的干湿交替过程中,钢的阴极电流比在海水中的阴极电流大。
在海水中钢的阴极反应是溶解氧的还原反应,而在飞溅区中的钢由于锈层自身氧化剂的作用而使阴极电流变大。
即,飞溅区的钢在经过干燥过程后,表面锈层在湿润过程中作为一种强氧化剂在起作用,而在干燥过程中,由于空气氧化,锈层中的(+2价)的Fe离子又被氧化为(+3价)的Fe离子,此过程反复进行,从而加速钢铁的腐蚀。
与钢材不同,不锈钢和钛这些金属往往是耐腐蚀的,主要由于良好的充气条件促进了金属钝化的缘故。
下图为SS41普通碳钢在海水中生成锈层的钢试样和飞溅区带锈层钢试样的极化曲线。
结果表明:这两种钢试样的锈层,其阳极溶解速度几乎是相等的;而对于阴极,与前者相比,后者具有10倍以上的反应电流。
这说明,在海洋钢铁结构中,飞溅取的腐蚀速度大于海水全浸区,这是由于阴极反应的不同所引起的。
海水潮差区---此区的腐蚀主要有两种类型,一种是孤立地区处于潮差区钢铁构件的腐蚀;另一种是钢桩类型的腐蚀。
单独挂片试验(模拟潮差区钢铁构件的腐蚀)和长尺挂片试验(模拟钢桩类型的腐蚀)的结果示于下图该实验充分说明了钢桩的腐蚀与孤立钢结构的腐蚀规律是完全不同的。
在进行工程设计时,要考虑具体工程的结构特点,如属于孤立构件,设计寿命及腐蚀余量,需要按孤立构件的腐蚀速度设计。
如属于钢桩式的连续构件,则需考虑宏观腐蚀电池的影响,以免造成浪费或过早失效。
海水全浸区---由于该区域普遍含Cl-较多,使得铁等各种金属难以钝化,即使像不锈钢这种高合金成分的材料由于钝化膜的稳定性变差,极易发生点蚀。
以在研究钢铁在海洋环境中的腐蚀时必须根据所处的环境不同而分别研究。
海底泥土区---海水全浸区以下部分,主要由海底沉积物构成。
与陆地土壤相比海泥区含盐量高,电阻率低,海底泥浆是一种良好的电解质,对金属的腐蚀性要比陆地土壤高。
由于海泥区Cl-的含量高且供氧不足,一般钝性金属的钝化膜是不稳定的。
盐雾24小时相当于自然环境多久
盐雾24小时相当于自然环境多久
盐雾测试是一种常用的环境测试方法,用于评估材料的腐蚀性能。
在实际应用中,我们经常会听到一种说法:盐雾24小时相当于自然环境多久。
这种说法的背后,到底隐藏着怎样的科学依据呢?
首先,我们需要了解盐雾测试的原理。
盐雾测试是指将盐水喷雾在待测材料表面,通过模拟海洋气候环境,加速材料的腐蚀过程,评估材料的防护性能。
在实际测试中,通常将待测材料置于盐雾试验室中,持续喷洒盐水雾气,模拟海洋环境中的盐雾腐蚀。
现在让我们来探讨一下“盐雾24小时相当于自然环境多久”的说法。
根据实验数据和研究结果,盐雾测试中的盐水雾气会对材料表面产生高浓度的氯化物离子,加速材料的腐蚀速度。
正是因为这种高浓度的氯化物离子,使得在短时间内就能观察到材料的腐蚀情况,而在自然环境中,由于氯化物离子的浓度较低,腐蚀速度相对较缓。
经过多次实验和数据对比,科研人员总结出一般情况下盐雾24小时相当于自然环境中数天甚至数周的腐蚀过程。
这是因为盐雾测试中氯化物离子的高浓度,使得材料在短时间内经受到了高强度的腐蚀,相当于自然环境中长时间的暴露和腐蚀过程。
总的来说,盐雾24小时虽然无法精确对应自然环境中的具体时间,但在评估材料抗腐蚀性能时,仍然是一种常用、有效的测试方法。
通过盐雾测试,可以快速了解材料的耐腐蚀性能,为产品设计和材料选择提供重要参考依据。
因此,在进行材料的腐蚀性能评估时,我们可以通过盐雾测试来模拟自然环境中的腐蚀过程,及时发现材料的腐蚀问题,加强材料的保护措施,确保产品的可靠性和耐用性。
盐雾测试虽然只是一种模拟,但在工程实践中具有重要的应用价值。
海水腐蚀以及循环水腐蚀
海水腐蚀的影响因素
❖ 盐度 ❖ PH ❖ 碳酸盐饱和度 ❖ 氧含量 ❖ 温度 ❖ 流速 ❖ 生物性因素的影响
• 船舶和海洋设施的保护
(1)材料
注意
低合金海水用钢与碳钢的比较
电偶
环境
腐 蚀 速 度 (mm/y)
腐蚀 问题
低合金钢
碳钢
海洋大气区
0.04 0.05
0.2 0. 5
飞溅区
0.1 0.15
LSI > 0,为结垢型水; LSI < 0,为腐蚀型水。 对循环冷却水,根据使用经验,要求将LSI控 制在0.5 ~ 2.5(最好在1左右)。
• 水质稳定剂
为了解决循环冷却水的腐蚀、结垢和微生 物危害三个方面的问题,需要加入具有缓 蚀、阻垢和杀菌几种功能的化学药剂。所 用药剂称为水处理剂或水质稳定剂。 (1)缓蚀剂 在近中性的循环冷却水中,缓蚀剂的作用 在于组成或稳定金属表面的保护膜。
和浪花冲击破坏金属的保护膜,造成腐蚀最为强烈,年平均 腐蚀率为0.2~0.5毫米;第二个峰值通常发生在平均低潮线 以下0.5~1.0米处,因其溶解氧充分、流速较大、水温较高、 海生物繁殖快等,年平均腐蚀率为0.1~0.3毫米;第三个峰 值是发生在与海水海泥交界处下方,由于此处容易产生海泥/ 海水腐蚀电池,年腐蚀率为0.03~0.07毫米。
水环境下腐蚀
1. 海水腐蚀与海洋设施防护
❖ 海水的组成和性质
海水近似看做3%或3.5%的氯化钠溶液。 几乎含有地壳中所有的自然状态的元素。 海水的pH值在7.2 8.6,呈微碱性。海 水的温度在 –2 ~ 35C之间。 ❖ 海水导电性强
海洋环境需要的盐雾等级
海洋环境需要的盐雾等级
海洋环境需要的盐雾等级是指在海洋环境下,不同材料的耐盐雾腐蚀性能要求的盐雾浓度等级。
海洋环境中含有丰富的盐分和湿度,这对于一些金属材料、涂料和表面处理工艺来说是一种挑战。
因此,为了保证在海洋环境下材料的长期使用寿命和稳定性,需要制定相关的盐雾等级标准。
目前,国际上常用的海洋环境盐雾等级有以下几种:C1、C2、C3、C4、C5、CX等。
其中,CX级别的盐雾测试是在特别恶劣的海洋环境下进行的,比如石油开采平台、海上风力发电机组等。
而其他等级则是根据不同的海洋环境和材料要求制定的。
举例来说,C3级别的盐雾等级要求材料经过盐雾测试后,表面腐蚀程度不超过9级,并且测试时间需要达到至少168小时。
而C5级别的盐雾等级则要求测试时间达到至少2000小时,并且表面腐蚀程度不超过5级。
这些标准的制定可以帮助材料制造商和使用者在选择材料和进行表面处理时更好地了解其在海洋环境下耐腐蚀性能的
表现。
总的来说,海洋环境需要的盐雾等级是为了保障海洋设施和材料的耐久性和稳定性而制定的标准。
在实际应用中,需要根据具体的海洋环境和材料要求选择适当的盐雾等级进行测试和评估。
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盐雾48小时等于多少年时间
盐雾48小时等于多少年时间
盐雾是一种在海洋环境中经常出现的大气现象,它由海水中的盐分和水蒸发形成。
盐雾的存在对于海洋生态系统和人类生活有着重要的影响。
在工程领域中,盐雾测试是一种常用的方法,用来测试材料在恶劣海洋环境中的耐久性。
盐雾48小时是一个标准的测试时间,通常用来模拟材料在海洋环境中长时间暴露的情况。
但是,对于一些不熟悉科学领域的人来说,盐雾48小时到底等于多少年时间可能会感到困惑。
下面我们来简单解释一下。
根据一些研究的数据显示,盐雾对金属材料的侵蚀速度非常快,相当于在自然环境下的腐蚀速度的数十倍甚至上百倍。
例如,一般情况下,钢材在盐雾环境中的腐蚀速度大约是每年0.1mm。
而在盐雾测试中,相当于48小时的盐雾测试其腐蚀速度可能相当于数十年甚至更多年在自然环境下的腐蚀速度。
所以,盐雾48小时等于多少年时间是相对的一个概念,具体取决于被测试材料的特性以及实际应用环境的情况。
然而,通过盐雾测试可以更快速地评估材料的性能,确保其在恶劣环境中的可靠性和耐久性。
同时,这也提醒我们在设计和选择材料时要考虑到环境因素,选择适合的材料以延长使用寿命。
综上所述,盐雾48小时虽然在时间上很短暂,但在模拟恶劣海洋环境中对材料的侵蚀程度上却相当于长期自然环境下的腐蚀,其作用和意义是不可忽视的。
通过盐雾测试,我们可以更全面地评估材料的性能,确保其在实际应用中的可靠性和稳定性。
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水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度,随海水盐度增加或温度升高,氧的溶解度降低。含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补,使钝化膜的稳定性提高,点蚀和缝隙腐浊的倾向减小。 3 ﹑CO2、碳酸盐的影响 海水中的CO2主要以碳酸盐和碳酸氢盐的形式存在,并以碳酸氢盐为主。CO2气体在海水中的溶解度随温度、盐度的升高而降低,随大气中CO2气体分压的升高而升高。海水中的碳酸盐对金属腐蚀过程有重要影响,碳酸盐通过pH值的增大,在金属表面沉积形成不溶的保护层,从而对腐蚀过程起抑制作用。 4﹑温度的影响 海的洋环境中温度随着时间、空间上的差异会在一个比较大的范围变化。表层海水温度还随季节而呈周期性变化。温度对海水腐蚀的影响是复杂的。温度升高,会加速金属的腐蚀。正常海水含氧量下,温度是影响腐蚀的主要因素。这是因为含氧量足够高时,控制阴极反应速度的是氧的扩散速度,而不是含氧量。在海洋环境中对金属钝化,温度升高,钝化膜稳定性下降,点蚀、应力腐蚀和缝隙腐蚀的敏感性增加。 5﹑光照条件 铜在光照下会促进铜金属表面的光敏腐蚀反应及真菌类生物的生物活性,这就为湿气和尘埃在金属表面贮存并腐蚀提供更大的可能性。海洋环境中的材料背阳面比朝阳面腐蚀更快。这是因为与
海洋腐蚀环境 海洋腐蚀环境包括海洋大气腐蚀环境和海水腐蚀环境, 1﹑海水腐蚀环境 海水是一种复杂的多组分水溶液,海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质,表层海水含盐量一般在3.20%-3.75%之间,随水深的增加,海水含盐量略有增加。盐分中主要为氯化物,占总盐量的88.7%.由于海水总盐度高,所以具有很高的电导率,海水中pH值通常为8.1-8.2,且随海水深度变化而变化。若植物非常茂盛,CO2减少,溶解氧浓度上升,pH值可接近10;在有厌氧性细菌繁殖的情况下,溶解氧量低,而且含有H2S,此时pH值常低于7。海水中的氧含量是海水腐蚀的主要影响因素之一,正常情况下,表面海水氧浓度随水温大体在5~10mg/L范围内变化。海水温度一般在-2℃-35℃之间,热带浅水区可能更高。海水中氯离子含量约占总离子数的55%,海水腐蚀的特点与氯离子密切相关。氯离子可增加腐蚀活性,破坏金属表面的钝化膜。 2﹑海洋大气腐蚀环境 大气腐蚀一般被分成乡村大气腐蚀,工业大气腐蚀和海洋大气腐蚀。 乡村地区的大气比较纯净;工业地区的大气中则含有SO2,H2S, NH2和NO2等。大气中盐雾含量较高,对金属有很强的腐蚀作用。海洋环境对金属腐蚀同其它环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的气体在物体表面形成一个薄水膜而引起的。这种腐蚀大多发生在海上的船只、海上平台以及沿岸码头设施上,腐蚀现象是非常严重的,除了在强风暴的天气中,在距离海岸近的大气中的金属材料也强烈的受到海洋大气的影响。海洋大气中相对湿度较大,同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子,空气的相对湿度都高于它的临界值。空气中所含杂质对大气腐蚀影响很大,海洋大气中富含大量的海盐粒子,这些盐粒子杂质溶于铜带表面的水膜中,使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质,加速了腐蚀的进行,与干净大气的冷凝水膜比,被海雾周期饱和的空气能使铜的腐蚀速度增加几倍。 海洋环境对金属腐蚀的影响因素 1﹑盐度 盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变,在公海的表层海水中,其盐度范围为3.20%~3.75%,这对一般金属的腐蚀无明显的差异。但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率,比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素,同时因海水中含有大量的氯离子,破坏金属的钝化,所以很多金属在海洋环境中遭到严重腐蚀。 2﹑含氧量 海洋环境对金属腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。海水中的含氧量是影响海洋环境对金属腐蚀性的重要因素。氧在海