船舶防腐蚀技术的应用及其发展

船舶防腐蚀技术的应用及其发展

专业：船舶与海洋工程

班级： 1002班

姓名：李康

学号： 20102814071

船舶防腐蚀技术的应用及其发展

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。钢铁船舶在海洋中的腐蚀是不可避免的，但其腐蚀的速度则是可以控制的。如果能够控制其腐蚀的速度为原来应该发生的腐蚀速度的1／10，则船舶的寿命将延长为原来的10倍，因此，船舶必须控制其腐蚀速度，也就是说船舶必须防护。文章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：船体；防腐涂料技术；阴极保护技术；防腐涂装技术与工艺发展

一、引言

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。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。腐蚀作为美海军第一号的维修问题，每年因装备在腐蚀维修方面花费的经费为44．4亿美元。我国因金属腐蚀造成的损失也很严重，每年达200亿一300亿人民币。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。

二、船舶防腐技术

1防护涂料技术

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。有关船舶涂料的种类和性能选取使用国内制定的各种有关国家标准，其中有：GB 5369—85《船用饮水舱涂料通用技术条件》、GB 6745—86《船壳漆通用技术条件》、GB 6747—86《船用车间底漆通用技术条件》、GB 6748—86《船用防锈漆通用技术条件》、GB 6822—86《船底防污漆通用技术条件》、GB 6823—86《船舶压载舱漆通用技术条件》、GB 9262—88《货舱漆通用技术条件》、GB 13351—92《船底防锈漆通用技术条件》等标准。对船舶在涂装(含表面处理)工作中的工艺、质量等技术要求也有相应的国家标准，相关的标准如：GB ／T 231—1998《船舶涂装技术要求》、GB／T 3513—1993《船舶除锈涂装质量验收要求》、GB／T 3718—1995《船舶涂装膜厚检测要求》等标准。

2阴极保护技术

船体的阴极保护技术有牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护两种。

1)牺牲阳极阴极保护技术是通过在船体外表面安装充当阳极的被牺牲掉的金属块，以保护作为阴极的船体钢板不被腐蚀。目前，船体使用的牺牲阳极有锌一铝一镉三元合金(称为三元锌牺牲阳极)、高效铝合金阳极、铁合金阳极等。各种不同船型所采用的牺牲阳极型号和数量是根据船体各部位的形状、面积和环境情况专门设计的。

2)外加电流阴极保护技术。

这种技术是将牺牲阳极保护中的牺牲阳极块更换成只起导电作用而不溶解的辅助阳极，在阳极和钢板之间加一直流电源，并通过海水构成回路。电源向钢板输入保护电流，使钢板成为阴极而得到保护。该外加电流保护系统由恒电位仪也就是外加电源、参比电极、不溶性辅助阳极构成。整个系统使船体电位始终保持在保护电位范围内。为了规范阴极保护系统的设计、安装和使用，国内制定了GB 8841—88《海船牺牲阳极阴极保护设计和安装》、GB／T 3108—1999《船体外加电流阴极保护系统》、GB 7788—89《船舶与海洋工程阳极屏蔽涂料通用技术条件》、GJB 157—86《水面舰船牺牲阳极保护设计和安装》等相应的技术标准。

3减少异种金属部件的直接连接

船舶上普遍使用多种金属材料，如钢质船体、铜质、钛合金、不锈钢及钢质管道，铝质上层建筑等。它们之间不可避免地要进行相互连接，如钢管要固定在船体上，不锈钢管路可能与铜质阀门连接，

钛合金管道也可能与钢质船体或铜质阀门连接等。如果这些不同金属之间未加电绝缘，当管路、设备的内部或外部有海水时，就会发生电偶腐蚀。致使负电位的金属遭到快速腐蚀溶解。因此，在船舶上，采用防腐蚀电绝缘连接方式，避免此类问题的发生。

4防止不当操作的异常腐蚀措施

有些船舶的船体会发生异常快的腐蚀穿孔。发生异常腐蚀的原因有可能是钢板的质量差，耐腐蚀性不好；更经常的原因是电腐蚀引起的。电腐蚀也叫电解腐蚀，这种腐蚀是人为造成的。大多是由于电焊焊接的违规操作，导致了焊接电流从水下船体外表面流向海水，使钢板发生了电腐蚀。造成电腐蚀的方式主要有以下几种。

单线焊接：海水是电解质，导电性好，当船舶停靠码头进行焊接作业时，焊接技术人员错误的认为，从码头电焊机上拉一根导线到船上，另一根线可以用海水作为回路代替。由此作业时，从焊机来的电流顺焊条进入船体，并从水下船体表面流出，经过海水在进入钢制码头，经过导线回到焊机。靠近码头一侧的船体就会发生强烈的腐蚀。不正确的双线焊接：如果在焊接时，直接从焊机的正负两极接两根导线到待焊接的船上去，这样一来，焊接的电流直接通过导线回到电焊机上去，就不会有电流通过水下船体了。但是如果导线多处漏电，与码头绝缘性差，也可能有部分电流从水下船体通过，造成电腐蚀。

其他不正确的焊接施工：有一些不规范的焊接施工也会在船体表面产生杂散电流，导致船体电腐蚀。如用同一部焊接电源对两艘船同时焊接时，当其中一艘船的电流回路有故障或电阻较大，这艘船的焊接电流有可能通过海水进入另一艘船，再从另一艘船回到焊机。再如焊接时的负极接线点离施焊部位太远，也可能导致电腐蚀发生。在船首施焊，负极接线点在船尾，结果导致电流在船体内部通过，舱底发生了严重的电腐蚀，使其结构强度遭到无可挽回的损害。

三、防腐蚀技术发展趋势

1、防腐蚀涂料新技术

随着修造船业的迅速发展，技术水平不断提高，机械化程度日益提高，修造船的周期在缩短，这对船舶涂料的综合性能、表面处理工艺、涂装工艺及设备的要求越来越高。为了满足船东和修造船厂的要求，船舶涂料向着高性能、节能、施工方便、高效、符合环保要求的方向发展。具体来说，采用厚浆型、快干、高固体份或无溶剂涂料来达到高效节能的目的；使用不含铅、铬等重金属颜料，降低涂料中有机溶剂含量，不使用有机锡、焦油等有害物质来达到环保卫生的要求。

2涂装技术的历史现状以及发展趋势

1) 船舶涂装历史现状

船舶涂装，以往被称为“敲铲油漆”，一向不被人重视。在船厂，敲铲油漆工作没有严格的工艺程序，没有一定的标准，工具设备落后，故质量长期处于相当低的水平。往往，一艘新船刚出厂在海上航行了一二个航次，涂层就剥落，船体开始生锈。甚至船尚未离厂，在码头舾装阶段船体就发生锈蚀，只得再次敲铲油漆。从80年代初开始，我国的造船工业出现了历史性的转折，大连、上海、广州、天津等地区一些大中型船厂纷纷承建出口船舶。随着造船工业的对外开放，国外先进的造船技术和造船管理方式不断得到引进、消化、吸收，中国的造船工业开始了腾飞。在船舶涂装领域，落后的“敲铲油漆；受到了重大冲击，这种原始、落后的生产方式再也维持不下去了。船舶涂装的新技术、新工艺和新的设计、生产和管理模式不断地改造与取代大变革：

（1）钢铁原材料预处理和涂装车间底漆的新工艺获得普遍应用；

（2）以室内喷丸除锈和动力工具除锈代替了原始落后的手工敲铲除锈；

（3）涂装工作的气候条件即环境温度、湿度、露点等获得重视，被列为重要管理项目；

（4）国外先进的除锈标准、涂装工作标准和质量标准不断为我所用，国内相应的标准纷纷建立；

（5）国外各种新型的高性能涂料不断受到应用，国内相应的涂料品种相继诞生，船舶涂料行业亦发生重大转机，技术引进和合资生产获得重大进展，

（6）各种先进的涂装工具和检测工具日益获得广泛应用；

（7）先进的设计技术、生产技术、管理方式不断获得应用，并结合我国的实际情况逐步得到发展提高。

所有这些重大变革，都是为了确保船舶的涂装